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文档简介
7.2相关知识7.2.5常用组合电路编码器下页上页首页7.2.5常用组合电路
1.编码器
编码是将含有特定意义的数字或符号信息转换成相应的若干位二进制代码的过程,它是译码的逆过程。具有编码功能的组合电路称为编码器。在数字设备中,任何数据和信息都是用代码来表示的,根据所用的编码方式不同,故编码器可以分为:二进制编码器、二—十进制编码器和字符编码器。
下页上页首页(1)二进制优先编码器
二进制编码器是指用n位二进制代码对N=2n个信号进行编码的电路。现以如图7-15所示的8-3线编码器为例介绍其工作原理。
图7-15三位二进制编码器电路图下页上页首页该编码器有8个输入端分别为
,低电平为有效输入信号输出是Y2、Y1、Y0,组成三位二进制代码。上述8-3线编码器虽然电路结构简单,但当两个或两个以上输入信号同时有效时其输出将是混乱的。为了克服上述编码器的弊端,可以采用另外一种编码器,在同一时刻允许多个有效信号输入,输出只能对优先级别最高的信号进行编码,这一类编码器称为优先编码器。目前常用的中规模集成电路编码器都是优先编码器,下面以74LS148集成编码器为例介绍二进制优先编码器,如图7-16所示,表7-6为真值表。图7-168-3线优先编码器74LS148表7-674LS148的真值表下页上页首页
由表7-6可以分析74LS148集成编码器的逻辑功能有如下特征:1)其中
代表输入端,分别代表十进制的8个数字信号0~7,输入端有效驱动信号为低电平,
优先级最高,依次降低,
优先级最低。2)
代表输出端,低电平为有效输出信号,也被称为反码形式输出数字信号,其中
为高位输出,依次降低,
为最低位,构成三位二进制代码。当
,
时,输出
,是110的反码。下页上页首页3)
为选通输入端也称使能端,低电平为有效驱动信号,当=1时,编码器停止工作;当=0时,编码器才能进行编码。
4)
为使能输出端,也称选通输出端,为扩展输出端,用于编码器功能扩展时使用。如利用两片74LS148进行级联构成16-4线优先编码。若=0,则表示无有效输入信号,此时=1。若=1,则表示有有效输入信号,即有编码输出,此时=0。(2)二-十进制优先编码器下面以74LS147集成编码器为例介绍二-十进制优先编码器器,如图7-17所示。
图7-17二-十进制优先编码器74LS147表7-774LS147的真值表下页上页首页
根据真值表表7-7可知,其有~共9个输入端,分别代表十进制的1~9,且优先级最高,最低,输入是以低电平有效。表示输出端,其中为最高位,为最低位,输出端以反码输出,或理解成以低电平有效输出。由表7-7可以看出,这种编码器中没有线,这是因为信号的编码,同其它各输入线均为无效信号输入是等效的,故在电路中省去了编码电路。
下页上页首页(3)字符编码器
字符是各种文字和符号的总称,包括各国家文字、标点符号、图形符号、数字等。字符集是多个字符的集合,字符集种类较多,每个字符集包含的字符个数不同,常见字符集名称:ASCII字符集、GB2312字符集、BIG5字符集、GB18030字符集、Unicode字符集等。计算机要准确的处理各种字符集文字,需要进行字符编码,以便计算机能够识别和存储各种文字。下页上页首页字符编码就是以二进制的数字来对应字符集的字符,字符编码器的种类很多,用途不同,其电路形式各异,是一种用途十分广泛的编码器。例如,计算机键盘,内部就有一个采用ASCII码的字符编码器;计算机的显示器和打印机也都使用专用的字符编码器。
下页上页首页(4)编码器的应用1)用两片8-3编码器74LS148构成一个16-4编码器将两片8-3线优先编码器级联,可以构成16-4线优先编码器。要求将~十六个低电平输入信号编为输出=1111~0000十六个对应的四位二进制反码,其中的优先级最高,最低,图7-18所示是电路连线图。下页上页首页图7-1816-4线优先编码器下页上页首页
由图7-18可知,
~
八个优先级高的输入端接到片(1)上,将
~
八个优先级低的输入端接到片(2)上。当
~
中任一输入端为低电平时,例如
=0,则片(1)的=0,
=1,
=100,同时片(1)的=1,将片(2)封锁,使它的输出
=111,于是在最后的输出端得到
=1011。
当
~
全部为高电平时,片(1)的=0,故片(2)的=0,处于编码工作状态,对
~
输入的低电平信号中优先权最高的一个进行编码。对十进制数的编码参考上述分析。~2)试用74LS147和适当的门电路构成输出为8421BCD码并具有编码输出标志的编码器由表7-7可知,74LS147输出是8421BCD码的反码,因此只要在74147的输出端增加反相器就可以获得题中所要求的输出码。在输入端均为高电平时GS为1,而有低电平信号输入时GS为0,可由非门实现此功能,题中所要求的编码器的逻辑电路如图7-19所示。
图7-1974LS14
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