常用组合逻辑电路编码器.ppt

第第7讲讲 常用组合逻辑电路常用组合逻辑电路——编码器编码器二进制代码二进制代码 功能：功能：将电路某种将电路某种特定的状态特定的状态 （（高电平或低电平高电平或低电平））或或数字、符号数字、符号等等转转换换n位位二进制代码有二进制代码有2n种不同的组合，可种不同的组合，可以表示以表示2n个信号普通编码器普通编码器优先编码器优先编码器4.3.1 编码器编码器任何时刻只允许输入一个编码信号，否则任何时刻只允许输入一个编码信号，否则输出将发生混乱输出将发生混乱允许同时输入两个以上编码信号允许同时输入两个以上编码信号13位二进制编码器位二进制编码器--8线线-3线编码器：线编码器：八个输入端为八个输入端为I I0 0 I I7 7（八种状态），（八种状态），与之对应的输出为与之对应的输出为 Y Y0 0、、Y Y1 1、、Y Y2 2，共三，共三位二进制数位二进制数一、普通编码器一、普通编码器8/3线线编编码码器器I0I1I2I7Y2Y1Y02编码器的逻辑功能编码器的逻辑功能编码器I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y08线线|3线线编编码码器器•编码器的输入为状态输入，每一个输入代表一编码器的输入为状态输入，每一个输入代表一个事物或状态，若用个事物或状态，若用高电平高电平1代表编码信号，即代表编码信号，即申请编码，则输出为此编码信号对应的二进制申请编码，则输出为此编码信号对应的二进制代码。

如代码如I1为为1，其余都为，其余都为0，则表示，则表示I1有编码信有编码信号，如果为号，如果为8421码编码规则，则输出为码编码规则，则输出为001•称输入称输入高电平有效高电平有效，或，或1有效01000000输入输入输出输出I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y01 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 1 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 1 0 0 0 0 0 0 1 00 0 0 1 0 0 0 0 0 1 10 0 0 0 1 0 0 0 1 0 00 0 0 0 0 1 0 0 1 0 10 0 0 0 0 0 1 0 1 1 00 0 0 0 0 0 0 1 1 1 10013输入输入输出输出I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y01 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 1 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 1 0 0 0 0 0 0 1 00 0 0 1 0 0 0 0 0 1 10 0 0 0 1 0 0 0 1 0 00 0 0 0 0 1 0 0 1 0 10 0 0 0 0 0 1 0 1 1 00 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1由功能表写出逻辑函数式：由功能表写出逻辑函数式：利用了无关利用了无关项化简项化简43位二进制编码器位二进制编码器1 0 0 0 0 0 00015思考两个问题思考两个问题1、同时有两个以上的输入为编码信号、同时有两个以上的输入为编码信号1时，编码时，编码器会有怎样的输出呢？器会有怎样的输出呢？2、以上输入编码信号是以高电平、以上输入编码信号是以高电平1为有效状态的，为有效状态的，有没有输入编码信号以有没有输入编码信号以0为有效状态的？为有效状态的？编码器I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y08线线|3线线编编码码器器61、两个输入同为编码信号、两个输入同为编码信号1 1 0 0 0 0 001172、编码器输入低电平有效、编码器输入低电平有效输入输入输出输出Ī 0Ī 1Ī 2Ī 3Ī 4Ī 5Ī 6Ī 7Y2Y1Y00 1 1 1 1 1 1 1 0 0 01 0 1 1 1 1 1 1 0 0 11 1 0 1 1 1 1 1 0 1 01 1 1 0 1 1 1 1 0 1 11 1 1 1 0 1 1 1 1 0 01 1 1 1 1 0 1 1 1 0 11 1 1 1 1 1 0 1 1 1 01 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1编码器Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Y2Y1Y08线线|3线线编编码码器器101111110018输出端有效形式输出端有效形式•输出端一般是正的形式，也有反输出端一般是正的形式，也有反(非非)的形式。

的形式编码器I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y08线线|3线线编编码码器器输入输入输出输出I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y01 0 0 0 0 0 0 0 1 1 10 1 0 0 0 0 0 0 1 1 00 0 1 0 0 0 0 0 1 0 10 0 0 1 0 0 0 0 1 0 00 0 0 0 1 0 0 0 0 1 10 0 0 0 0 1 0 0 0 1 00 0 0 0 0 0 1 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 1 0 0 001000000110Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Y2Y1Y08线线|3线线编编码码器器0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 1 1 1 1 1 1 1 1 01 1 0 1 1 1 1 1 1 0 11 1 1 0 1 1 1 1 1 0 01 1 1 1 0 1 1 1 0 1 11 1 1 1 1 0 1 1 0 1 01 1 1 1 1 1 0 1 0 0 11 1 1 1 1 1 1 0 0 0 09例例:二二—十进制编码器十进制编码器编编码码器器Y0Y1Y2Y9DCBA拨码盘拨码盘产生产生二进制代码二进制代码 (BCD码码)功能：功能：将十个状态（对应于十进制的十个代码）将十个状态（对应于十进制的十个代码）编制成编制成8421BCD码码。

十个输入十个输入需要几位编码输出？需要几位编码输出？四位代码四位代码10拨码盘拨码盘特特定定的的低低电电平平0129+ER 1011二二—十进制编码器设计十进制编码器设计1、由逻辑功能、由逻辑功能,列出真值表列出真值表(输入低电平有效输入低电平有效):122、由表写逻辑式、由表写逻辑式,并化为最简式并化为最简式111111111111111或运算形式或运算形式133、用与非门实现：、用与非门实现：转换成转换成“与非式与非式”两次求反法两次求反法用一级与非门实现用一级与非门实现14用与非门实现的逻辑图用与非门实现的逻辑图:1290+ER 10&C&D&B&A 0100（低）（低）（高）（高）111015 在前面介绍的编码器存在这样一个在前面介绍的编码器存在这样一个问题问题: :当输当输入信号同时有入信号同时有两个或两个以上两个或两个以上有效时有效时, ,输出将发生输出将发生混乱二、优先编码器二、优先编码器 功能：功能：允许同时输入两个以上编码信号，允许同时输入两个以上编码信号，并按照事先规定的并按照事先规定的优先级别优先级别，对，对优先权优先权最高最高的一个输入信号进行编码。

的一个输入信号进行编码 在数字系统中，特别是在计算机系统中，常在数字系统中，特别是在计算机系统中，常常要控制多个对象，如打印机，磁盘驱动器，输入常要控制多个对象，如打印机，磁盘驱动器，输入键盘等 当某个时刻有两个以上设备请求服务时，当某个时刻有两个以上设备请求服务时，主机必须能按事先安排好的次序予以响应，这对每主机必须能按事先安排好的次序予以响应，这对每个外设而言就有一个个外设而言就有一个优先级别优先级别的问题16真值表真值表输输 入入输输 出出100000×10001××1010×××111优先级别：优先级别：低低逻辑表达式：逻辑表达式：2、、8线线-3线优先编码器线优先编码器74HC1481、、4线线-2线优先编码器线优先编码器17输输入入编编码码信信号号8根输入编码信号根输入编码信号输出输出3 3位代码位代码输输出出编编码码代代码码74HC148Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Y2Y1Y0YEXYSS有编码信号输入有编码信号输入无编码信号输入无编码信号输入101111101     Ī0~Ī7有编码输入，则有编码输入，则YEX为为0Ī0~Ī7无编码输入，则无编码输入，则YS为为0选选通通控控制制（（1）电路结构：）电路结构：1874HC148Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Y2Y1Y0YEXYSS编码信号输入，低电平编码信号输入，低电平0有效有效代码输出，反的形式输出代码输出，反的形式输出有编码信号输入有编码信号输入低电平有效低电平有效无编码信号输入无编码信号输入低电平有效低电平有效选通控制选通控制低电平低电平0有效有效注意：逻辑框图外面的圆圈表示低电平有效，相应的注意：逻辑框图外面的圆圈表示低电平有效，相应的端子名称加非号。

端子名称加非号19（（2）逻辑功能：）逻辑功能： (见表）见表）②② S=0: 编码器处于工作状态；编码器处于工作状态；①① S=1: 编码器处于非工作状态编码器处于非工作状态,YS=YEX=1；；S低电平有效低电平有效20输入端无编码信号输入端无编码信号：： 为非编码为非编码输出，输出，用于多片优先用于多片优先编码器的级联编码器的级联YS=0,YEX=1;输入端有编码信号输入端有编码信号：： 为反码输出，为反码输出， 由功能表可知，输入优先级由功能表可知，输入优先级别的次序依次为：别的次序依次为：7，，6，，…,0YS=1,YEX=0;讨论讨论：： 的作用？的作用？YS②② S=0: 编码器处于工作状态；编码器处于工作状态；21例例4.3.1 试试用两片用两片74HC148 接成接成16线线-4线线优先编码器优先编码器16-4优先编码器Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Z0Z1Z2YEXYSSĪ8Ī9Ī10Ī11Ī12Ī13Ī14Ī15Z3设计目标：设计目标：74HC148Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Y2Y1Y0YEXYSS74HC148Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Y2Y1Y0YEXYSS22功能表：功能表： 1 X X … X X … X X 1 1 1 1 1 1 0 1 1 … 1 1 … 1 1 0 X X … X X … X 0 ………… 0 X X … X 0 1… 1 1 0 X X … 0 1 … 1 1 ………… 0 0 1 … 1 1 … 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 ………… 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 ………… 1 1 1 1 0 12374HC148Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Y2Y1Y0YEXYSS74HC148Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Y2Y1Y0YEXYSS(1) (2)Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Ī8Ī9Ī10Ī11Ī12Ī13Ī14Ī1516根输入线根输入线Ī0~ Ī15，而每片，而每片148只能提供只能提供8根编根编码输入，所以使用码输入，所以使用2片片148，每片各提供，每片各提供8个输入，个输入，总共总共16个输入，其中个输入，其中148(1)提供提供Ī0~ Ī7，， 148(2)提供提供Ī8~ Ī15 。

优先权优先权: Ī0 <Ī1 <Ī2 <… <Ī6 <Ī7 <Ī8 <Ī9 <… <Ī14 <Ī151、输入编码信号：、输入编码信号：74HC148(1)输入输入74HC148(2)输入输入24如何保证如何保证148(2) 比比148(1)优先权大呢？优先权大呢？74HC148(2)74HC148(1)工作状况工作状况74HC148(1)无效无效74HC148(1)有效有效有编码有编码无编码无编码S(1)YS(2)1100S(1)=YS(2)2574HC148Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Y2Y1Y0YEXYSS74HC148Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Y2Y1Y0YEXYSS(1) (2)Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Ī8Ī9Ī10Ī11Ī12Ī13Ī14Ī15S(1)=YS(2)2、输出：、输出：Z3Z2Z1Z00000:: :: ::01111000:: :: ::1111对应输入情况对应输入情况Ī8 ~ Ī15有编码输入有编码输入Ī8 ~ Ī15无编码输入无编码输入Ī0 ~ Ī7有编码输入有编码输入74HC148情况情况74148(2)有编码有编码74148(1)不工作不工作74148(2)无编码无编码74148(1)有编码有编码01YEX(1)YEX(2)0110Z3=YEX(2)2674HC148Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Y2Y1Y0YEXYSS74HC148Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Y2Y1Y0YEXYSS(1) (2)Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Ī8Ī9Ī10Ī11Ī12Ī13Ī14Ī15＆＆＆＆＆＆Z3Z2Z1Z03、控制端：、控制端： 应该仿照应该仿照8-3编码器编码器74HC148，还有，还有YEX、、YS、、S等。

等 下面设计下面设计YEX、、YS、、S:2774HC148Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Y2Y1Y0YEXYSS74HC148Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Y2Y1Y0YEXYSS(1) (2)Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Ī8Ī9Ī10Ī11Ī12Ī13Ī14Ī15＆＆＆＆＆＆Z3Z2Z1Z0&YEX YEXYEX (1)YEX (2)01010011100X Y SY S (1)YS (2)00001110X111 S (1) S (2) S 00X1112874LS148Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Y2Y1Y0YEXYSS74LS148Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Y2Y1Y0YEXYSS(1) (2)Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Ī8Ī9Ī10Ī11Ī12Ī13Ī14Ī15＆＆＆＆＆＆Z3Z2Z1Z0＆＆16-4优先编码器Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Z0Z1Z2YEXYSSĪ8Ī9Ī10Ī11Ī12Ī13Ī14Ī15Z329思考题？•如何用如何用74HC148设计设计32线线-5线优先编码线优先编码器？器？(P210题题4.8)•74HC148：：4片片•方法一：用方法一：用2片片74HC148设计设计16-4编码器；编码器；然后用然后用2片片16-4设计设计32-5编码器。

编码器•方法二：直接用方法二：直接用4片片74HC148设计设计32-5编编码器303、二、二-十进制优先编码器十进制优先编码器74LS14774LS147Ī0Ī1Ī2Ī3Ī4Ī5Ī6Ī7Y0Y1Y2Ī8Ī9Y3优先先权：：I9 I0低低31第第7讲讲 常用组合逻辑电路常用组合逻辑电路——编码器编码器结结 束束作作业：：P211 题32。