第四章441編碼器BEN

1、4.4 若干典型的組合邏輯集成電路若干典型的組合邏輯集成電路引言：人們?yōu)榻鉀Q實踐上遇到的各種邏輯問題，設(shè)計了許多邏輯電路。然而，我們發(fā)現(xiàn)，其中有些邏輯電路經(jīng)常、大量出現(xiàn)在各種數(shù)字系統(tǒng)當(dāng)中。為了方便使用，各廠家已經(jīng)把這些邏輯電路制造成中規(guī)模集成的組合邏輯電路產(chǎn)品。比較常用的有編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、加法器和數(shù)值比較器等等。下面分別進行介紹。 4.4.1 編碼器生活中常用十進制數(shù)及文字、符號等表示事物。數(shù)字電路只能以二進制信號工作。編碼器譯碼器一、編碼與編碼器的概念一、編碼與編碼器的概念用二進制代碼表示文字、符號或者數(shù)碼等特定對象的用二進制代碼表示文字、符號或者數(shù)碼等特定對象的過程，稱為過程，

2、稱為編碼編碼。實現(xiàn)編碼的邏輯電路，稱為實現(xiàn)編碼的邏輯電路，稱為編碼器編碼器。思考思考：n位二進制代碼可以表示多少多少個信號？對m個信號編碼時，應(yīng)如何確定位數(shù)n？編碼原則編碼原則：n位二進制代碼可以表示2n個信號，則對m個信號編碼時，應(yīng)由2n m來確定位數(shù)n。目前經(jīng)常使用的編碼器有普通編碼器和優(yōu)先編碼器兩種。 1.普通編碼器定義：任何時刻只允許輸入一個有效編碼請求信號，否則輸出將發(fā)生混亂。 二、普通編碼器原理二、普通編碼器原理輸入：八個病房呼叫請求輸出：對病房編碼引例：一個三位二進制普通編碼器引例：一個三位二進制普通編碼器輸入：八個信號（對象）I0I7 （二值量）輸出：三位二進制代碼Y2Y1Y0

3、稱8線3線編碼器 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7Y2Y1Y0 2.8線-3線普通編碼器真值表設(shè)輸入信號為1表示對該輸入進行編碼。任何時刻只允許輸入一個編碼請求表達式、電路圖？其它輸入取值組合不允許出現(xiàn)753175310763276321765476542IIIIIIIIYIIIIIIIIYIIIIIIIIYI7I6I5I4 I3I2 I1 I0Y2 Y1 Y0I7I6I5I4 I3I2 I1 I0Y2 Y1 Y0(a) 由或門構(gòu)成(b) 由與非門構(gòu)成111&邏邏輯輯表表達達式式邏輯圖邏輯圖由真值表寫出各輸出的邏輯表達式為：由真值表寫出各輸出的邏輯表達式為：9898SSS

4、SA76547654SSSSSSSSB3.3.二二- -十進制編碼器十進制編碼器 76327632SSSSSSSSC98SSA7654SSSSB 7632SSSSC 重新整理得：重新整理得：由表達式畫出邏由表達式畫出邏輯圖：輯圖：SSSSSSSSSS0123456789VCC1k10&A&BC&D&9753197531SSSSSSSSSSD97531SSSSSD 識別這類請求信號的優(yōu)先級別并進行編碼的邏輯部件識別這類請求信號的優(yōu)先級別并進行編碼的邏輯部件成為優(yōu)先編碼器。成為優(yōu)先編碼器。 普通編碼器定義：普通編碼器定義：任何時刻只允許輸入一個有效編任何時刻只允許輸

5、入一個有效編碼請求信號，否則輸出將發(fā)生混亂。碼請求信號，否則輸出將發(fā)生混亂。l此類編碼器存在什么缺陷？此類編碼器存在什么缺陷？ 但是在實際情況中，會遇到兩個，或者兩個以上但是在實際情況中，會遇到兩個，或者兩個以上的輸入同時為的輸入同時為1的情況。的情況。 必須根據(jù)輕重緩急，規(guī)定好這些控制對象允許操必須根據(jù)輕重緩急，規(guī)定好這些控制對象允許操作的先后次序，即優(yōu)先級別。作的先后次序，即優(yōu)先級別。三、優(yōu)先編碼器三、優(yōu)先編碼器( (以以40004000系列系列CMOSCMOS優(yōu)先編碼器優(yōu)先編碼器CD4532CD4532為例說明為例說明) )1.特點特點：允許輸入端同時有多個編碼信號，編碼器給所有允許輸入

6、端同時有多個編碼信號，編碼器給所有的輸入信號規(guī)定了優(yōu)先順序，當(dāng)多個輸入信號同時出現(xiàn)時的輸入信號規(guī)定了優(yōu)先順序，當(dāng)多個輸入信號同時出現(xiàn)時，電路只對優(yōu)先權(quán)較高的一個進行編碼。電路只對優(yōu)先權(quán)較高的一個進行編碼。允許編碼，但無有效編碼請求正在優(yōu)先編碼芯片使能端2. CD4532引腳圖引腳圖 (1) (1) I0I0I7I7為編碼輸入端，高電平為編碼輸入端，高電平有效。有效。Y0Y0Y2Y2為編碼輸出端。為編碼輸出端。 引腳圖引腳圖（5 5）EOEO為使能輸出端，為使能輸出端，( (以便組成更多輸入端的優(yōu)先編碼器以便組成更多輸入端的優(yōu)先編碼器) )，高電平有效。高電平有效。（4 4）GSGS為編碼器的工

7、作標志，高電為編碼器的工作標志，高電平有效。即當(dāng)平有效。即當(dāng)EIEI為為1 1，且至少有一個，且至少有一個輸入端有高電平信號輸入時，輸入端有高電平信號輸入時，GSGS為為1 1，表明編碼器處于工作狀態(tài)。表明編碼器處于工作狀態(tài)。（3 3）優(yōu)先順序為）優(yōu)先順序為I7I0I7I0，即，即I7I7的優(yōu)先的優(yōu)先級最高，然后是級最高，然后是I6I6、I5I5、I0I0。（2 2）EIEI為使能輸入端，高電平有效。為使能輸入端，高電平有效。CD4532邏輯符號邏輯符號引腳圖引腳圖四、編碼器的應(yīng)用四、編碼器的應(yīng)用 例：用兩片例：用兩片CD4532CD4532組成組成1616線線4 4線優(yōu)先編碼器，其邏輯圖如線優(yōu)先編碼器，其邏輯圖如下所示，試分析其工作原理。下所示，試分析其工作原理。圖圖4.4.54.4.5EIEI1 1 優(yōu)先編碼器優(yōu)先編碼器允許同時輸入兩個以上信號，并按優(yōu)先級輸允許同時輸入兩個以上信號，并按優(yōu)先級輸出。出。 集成優(yōu)先編碼器舉例集成優(yōu)先編碼器舉例7414874148（8 8線線-3-3線）線）注意：該電路為反碼輸出。注意：該電路為反碼輸出。EIEI為使能輸入端為使能輸入端( (低電平有效低電平有效) )，EOEO為使能為使能輸出端輸出端( (低電平有效低電平有效) ) ，GSGS為優(yōu)先編碼工作標志為優(yōu)先編碼工作標志( (低電平有效低電平有效) )。 7414874148的輸