15.4 编码器 教学讲义 -2023-2024学年高一下学期（中职）物理（高教版·第3版）《电工电子技术与技能》

【课题】 15.4 编码器 【教学目标】 了解编码器的基本功能及典型集成编码电路的引脚功能和功能表。 【教学重点】 优先编码器。 【教学难点】 数码显示译码器。 【教学过程】 【一、复习】 8421BCD码 【二、引入新课】 通过键盘可以向计算机输入字母、数字或字符等，但是计算机内部可以处理的是二进制 代码，这些转换可以通过编码器完成。那么编码器的工作原理是什么呢？ 【三、讲授新课】 15.4.1二一十进制编码器 1.编码的概念：在数字电路中，用二进制代码表示某一具有特定含义的信号（如数、 字符等)的过程称为编码。具有编码功能的逻辑器件称为编码器。如图15.24为编码器原理 图。它是将m个请求编码的信息“编码”成n位二进制代码输出。 Yo 编码器 -Y 进 编码信 制代 -Y 图15.24综吗墨原理框图 2.二-十进制编码器 在数字电路里使用的是二进制数，而日常生活中用到的是十进制数。要想把十进制数输 入到数字电路中去，必须使用二-十进制编码器将十进制码编为BCD码。如图1525为一个 采用与非门组成的二-十进制编码器。 BCD码输出 私品 R10 10k0×10 S2 S3 S6 Sy S8 g S10 6V E 0 “1” 2 3" “5” 6 7 8 g" 图15.25 二一十进制编码器电路 电路的十个按钮开关S1~S10为自锁式按键，当按动一次时闭合，再按动一下则断开。 当它们都断开时，4个与非门的所有输入端均为高电平，与非门G1~G4输出0000。当按下 S1开关(“0”键)时，电路状态并没有改变，输出仍是0000，即十进制数0的BCD码。 当按下S2开关(“1”键)时，与非门G1有一个输入端接地而成为低电平，因而与非门G1 输出1。与此同时，与非门G2、G3、G4的输入端没有变化，输入端仍全是高电平，它们的 输出端均为低电平，所以电路输出为BCD码0001。当按下S8开关(“7”键)时，与非门 G1、G2、G3各有一个输入端为低电平，编码器输出的是BCD码0111。从上述可以看出， 按下哪个数字键，编码器就会输出与其相对应的BCD码，起到了编码的作用。 15.4.28线-3线优先编码器 优先编码器的功能是允许同时在几个输入端有输入信号，编码器按输入信号预先排定的 优先顺序，只对优先权最高的一个输入信号编码。信号的优先权级别的高低是人为设定的。 8线-3线优先编码器74LS148的引脚排列和逻辑符号如图15.26所示。74LS148是8 线输入、3线输出的二进制编码器。其作用是将8个输入信号I。一I,分别编成3位二进制 码输出。 Uccx万万万6后 b。b。b 161514131211109 Ys YEX Y2 YI Yo 74LS148 74LS148 12345678 ST I Is Is I4 Is I2 It Io YYYY 4万6万S7五XGND (a)引脚排列 (b)逻辑符号 图15.2674LS148引脚排列和逻辑符号 编码器的工作情况为： ①1。、、2、…、1，是输入端，低电平有效，优先级别按1，、16、15、… I。递降。 ②Y,、X、Y。是输出码。反码输出，低电平有效。 ③ST是输入使能端，也称为选通输入端。ST-0,允许编码：ST=1,禁止编码，输 出Y2XY。=111。 ④了s是输出使能端，也称为选通输出端，主要用于多个编码器电路的级联控制，即 了s总是接在优先级别低的相邻编码器的ST端。Ys=0时允许低位片编码，Ys=1时禁止低 位片编码。了x为编码输出标志，也称为输出扩展端。Yx=0表示Y,了Y。是编码器输出， 输出有效：Yx=1,Y,Y。不是编码器输出，输出无效。了x可用于编码器功能的扩展。 ⑤cc接+5V电源。 ⑥GND是接地端。 优先编码器74LS148的真值表如表15.12所示。 表15.1274LS148的真值表 出 ST 0 0 0 0 0 15.4.38421BCD优先编码器 8421BCD优先编码器74LS147的引脚排列和逻辑符号如图15.27所示，其真值表如表 15.13所示。由表可见，有九个输入变量，四个输出变量，它们都是低电平有效，即有信号 时，输入为0。输出组成8421BCD反码，对应于09十个十进制数码，输入信号的优先次 序为Ig~1。例如，当1g0时，无论其他输入端是0或是1，输出端只对1，编码，输出为 0110(原码为1001)。 ceNC了万五万g% 161514131211109 Y3 Y2 Y1 Yo 74LS147 74LS147 12345678 1g Is I IsIs I la 12 It 456万五开GND (a)引脚排列 )逻辑符号 图15.2774S147引脚排列和逻辑符号 表15.1374LS147真值表 输 入 输 出 十进制 7。