6.3 編碼器和譯碼器

6.3編碼器和譯碼器一、編碼器及應(yīng)用一般地說(shuō)，用文字、符號(hào)或者數(shù)碼表示特定對(duì)象的過(guò)程，都可以叫做編碼。編碼器是實(shí)現(xiàn)編碼操作的電路。按照編碼方式不同，編碼器可分為普通編碼器和優(yōu)先編碼器，按照輸出代碼種類(lèi)的不同，可分為二進(jìn)制編碼器和二-十進(jìn)制編碼器。1、普通編碼器

（1）二進(jìn)制編碼器。用n位二進(jìn)制代碼對(duì)N＝2n個(gè)信號(hào)進(jìn)行編碼的電路，稱(chēng)為二進(jìn)制編碼器。這種編碼器有一個(gè)特點(diǎn)：任何時(shí)刻只允許輸入一個(gè)有效信號(hào)，不允許同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上的有效信號(hào)，因而其輸入是一組有約束的變量，它屬于普通編碼器。若編碼器輸入為8個(gè)信號(hào)，輸出為3位代碼，則稱(chēng)為8線－3線編碼器（或8/3線編碼器）。（2）二-十進(jìn)制（BCD）編碼器。將十進(jìn)制數(shù)0~9轉(zhuǎn)換成一組二進(jìn)制代碼的邏輯電路稱(chēng)為二-十進(jìn)制編碼器。它的輸入是代表0~9這10個(gè)數(shù)符的狀態(tài)信號(hào)，有效信號(hào)為1，輸出是相應(yīng)的BCD碼，因此也稱(chēng)10線-4線編碼器。2、優(yōu)先編碼器優(yōu)先編碼器是指在同一時(shí)間內(nèi)，當(dāng)有多個(gè)輸入信號(hào)請(qǐng)求編碼時(shí)，只對(duì)優(yōu)先級(jí)別高的信號(hào)進(jìn)行編碼的邏輯電路，稱(chēng)為優(yōu)先編碼器。優(yōu)先編碼器常用的有10線-4線優(yōu)先編碼（如74LS147）、8線-3線優(yōu)先編碼器（如74LS148）。

二、譯碼器及應(yīng)用譯碼是編碼的逆過(guò)程，即將每一組輸入二進(jìn)制代碼“翻譯”成為一個(gè)特定的輸出信號(hào)。實(shí)現(xiàn)譯碼功能的數(shù)字電路稱(chēng)為譯碼器。假設(shè)譯碼器有n個(gè)輸入信號(hào)和N個(gè)輸出信號(hào)，如果N=2n

，就稱(chēng)為全譯碼器，常用的全譯碼器有2線-4線譯碼器、3線-8線譯碼器、4線-16線譯碼器等。如果N＜2n

，為部分譯碼器，如二-十進(jìn)制譯碼器（也稱(chēng)作4線-10線譯碼器）等。譯碼器的種類(lèi)很多，可歸納為二進(jìn)制譯碼器、二-十進(jìn)制譯碼器和顯示譯碼器等。1、集成二進(jìn)制譯碼器74LS138（1）集成二進(jìn)制譯碼器74LS138簡(jiǎn)介74LS138的引腳排列圖和邏輯符號(hào)，如下圖所示，其邏輯功能表如下表所示。

②用譯碼器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)。由變量譯碼器可知，它的每個(gè)輸出端都表示一個(gè)最小項(xiàng)，而任何一個(gè)邏輯函數(shù)都可寫(xiě)成最小項(xiàng)表達(dá)式，利用這個(gè)特點(diǎn)，可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)。例

用74LS138譯碼器和門(mén)電路實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)Y=AB+BC+AC。在74LS138的輸出端加一個(gè)與非門(mén)即可實(shí)現(xiàn)給定的邏輯函數(shù)，如下圖所示。2、集成非二進(jìn)制譯碼器非二進(jìn)制譯碼器種類(lèi)很多，其中二-十進(jìn)制譯碼器應(yīng)用廣泛。二-十進(jìn)制譯碼器常用的有TTL系列的74LS42和CMOS系列的74HCT42等。74LS42/74HCT42的輸入為8421BCD碼，有10路輸出，輸出為低電平有效。3、集成顯示譯碼器數(shù)字顯示電路通常由譯碼驅(qū)動(dòng)器和顯示器等部分組成。能把數(shù)字量“翻譯”成數(shù)碼顯示器所能識(shí)別的信號(hào)的譯碼器稱(chēng)為顯示譯碼器。常用的數(shù)碼顯示器是由7個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成的7段數(shù)碼顯示器，稱(chēng)為L(zhǎng)ED顯示器。LED顯示器的優(yōu)點(diǎn)是工作電壓較低、體積小、壽命長(zhǎng)、亮度高、響應(yīng)速度快、工作可靠性高。缺點(diǎn)是工作電流大，每個(gè)字段的工作電流約為10mA。（1）LED顯示器7段LED顯示器就是將7個(gè)發(fā)光二極管（加小數(shù)點(diǎn)為8個(gè)）按一定的方式排列起來(lái)，7段a、b、c、d、e、f、g及小數(shù)點(diǎn)DP各對(duì)應(yīng)一個(gè)發(fā)光二極管，利用不同發(fā)光段的組合，顯示不同的阿拉伯?dāng)?shù)字，如下圖6-16所示。7段數(shù)碼顯示器有共陰極和共陽(yáng)極兩種連接方式。（2）集成7段顯示譯碼器74LS487段數(shù)碼顯示譯碼器74LS48是一種與共陰極數(shù)碼顯示器配合使用的集成譯碼