8.4 编码器（课件）- 高一《电子技术基础与技能》同步教学（高教版·第3版）

8.4编码器 8.4.1编码的概念 编码：把各种信号（如10进制数、文字、符号等)转换成若干位2进制码 的过程。 编码器：能够完成编码功能的组合逻辑电路。 编码器分类：( 1)按编码形式可分为：2进制编码器和BCD码编码器。 (2)按编码器编码输出2进制码的位数可分为：4线一2 线编码器、8线一3线编码器和16线一4线编码器等。 编码意义：编码器之所以编成2进制码输出，是因为2进制码便于对其 进行存储、运算等各种数字信号处理，而且电路容易实现。 8.4.2二进制编码器的门电路实现 二进制编码器：能够将各种输入信息编成二进制代码的电路。 例8.3设计抢答器中实现8位选手编码功能的8线一3线二进制编码器。 (1)分析具体事物，列出输入量与输出量之间的真值表。 输入量为8位选手的按键输入，输出量为3位2进制数，真值表如下。 输入 输出 (2)根据列出的真值表，写出各 Y2 Y Yo w 0 0 0 输出端的逻辑表达式。 1 0 0 1 I 0 0 高位 13 0 1 Y2l4*l5*l6*l7 1 1 0 0 Is 1 0 1 Y1=2*3*l6*l7 Io 1 1 0 1 1 1 1 Y01+3*l5*7 低位 (3)根据化简所得的逻辑表达式，画出逻辑电路图。 编码输出 6 U2A UIA UIB MC14072 16 45 9101213 4 编码输 8线一3线编码器电路图 (4)对照逻辑电路图选取具体的数字集成电路，并分配引脚。 根据逻辑电路图，查阅数字集成电路手册，可选用2块MC14072(2路4输 入或门集成电路)实现该电路的功能，其中U1A和U1B同属于1块集成电路， 只是引脚不同而己。 (5)验证编码功能 当按键没按下时，所有或门输入端为低电平，因此，输出端Y2~Yo为000。 假设按下按键S5（输入变量15)，将使U1A的第2脚和U2A的第4脚输入高电 平，输出端Y2~Yo为101。 同理，按下其它按键，输出端出现该数码的编码。 提示：变量1o的编码是隐含着的，当11~2均为0时，电路输出的就是1o的 编码。 讨论：哪些数字电路产品中需要用到编码器，请列出1-2个较典型的例子。 课堂练习： 请设计一个4线一2线编码器，要求写出设计过程，画出逻辑电路，标明集 成电路的型号和引脚。 8.4.3集成编码器 1.集成编码器的概念 集成编码器的逻辑符号和真值表 输出 输入 Y Y Y 0 0 0 0 0 1 4 0 1 0 0 1 1 1 0 0 5 1 0 1 L 1 1 0 1 1 1 (a)高电平有效 L 集成编码器的逻辑符号和真值表 输出 输入 出 上 1 1 1 Y i 1 1 0 i 1 0 1 五 1 0 i 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 (b)低电平有效 2.优先编码器的概念 优先编码器：对输入信号分配了优先级，即使有几个输入信号有效，也只 会对其中优先级别最高的有效信号进行编码，而屏蔽其它级 别的有效信号。 3.集成优先编码器 MC14532属于正逻辑的优先编码器。编码优先级别为D,~Do依次排列，即 D,优先级别最高，Do优先级别最低，编码输出为Q2~Qo Q 2D123 6 14 GS MC14532 EO 15 8 Q GND (a)逻辑符号 (b)引脚排列图 D7~D0:编码输入端，高电平有效。 Q2Q0:编码输出端， 高电平输出。 E:输入使能端，高电平有效。 GS:组选择输出端。当多块编码器级联时，该端为1表示本组编码输出有效。 EO:级联输出使能端。当多块编码器级联时，该端用于控制低端编码器的E引 端，如果本组无有效编码输出，则使低端编码器的有效工作。 MC14532的逻辑功能真值表 输入 输出 EI D Ds D; D Da D2 D Do Q2 Q Qo GS EO 0 × × × × × × X × 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 X X × × × 1 1 1 0 0 × × × × 1 0 0 1 0 0 X × × × X 1 0 1 0 1 0 0 0 X × × 0 0 0 0 0 0 0 × 0 1 0 0 0 0 0 0 × 0 0 0 0 0 0 0 0 0 × 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 表中“×”表示该项可为1也可为0，即该项对输出端逻辑功能无影响。 MC14532的功能说明： (1)非工作状态(EI=0) 当E引=0时，集成编码器不工作，要使编码器正常工作，E引必须为1。 (2)等待状态(EI=1,D,~Do全为0) 当E引=1，编码器正常工作，但D,~Do全为0时，表示本编码器处于编 码等待状态，无有效编码输出。 (3)编码状态(EI=1,D,~D不全为0) 当E引=1，编码器正常工