编码器和译码器原理..
二、编码器和译码器
二、编码器和译码器1.编码器在数字电路中，用二进制代码表示特定含义的信息称为编码，编码器就是将有特定意义的输入数字信号、文字信号等编成相对应的若干位二进制代码形式输出的组合逻辑电路。
（1）普通编码器4线-2线编码器其四个输入0I 到3I 为高电平有效信号，输出是两位二进制代码10Y Y ,任何时刻03~I I 中只能有一个取值为1，并且有一组对应的二进制代码输出。
如果03~I I 中有2个或2个以上的取值同时为1时，输出会出现错误编码。
对于此类问题，可以用优先编码器解决。
（2）优先编码器在优先编码器电路中，允许同时输入两个或两个以上的编码信号。
设计优先编码器时，将所有输入信号按优先顺序排队，在同时存在两个或两个以上输入信号时，优先编码器只按优先级别高的输入信号编码，优先级别低的信号则不起作用。
图1所示，74148是一个8线-3线优先编码器。
74148A 1A 2A GSEOEI0I 1I 2I 3I 4I 5I 6I 7I 图174148优先编码器（3）二-十进制编码器二-十进制编码就是用4位二进制代码来表示0~9这十个数字。
如果任意取其中的十个状态并按不同的次序排列，则可以得到许多不同的编码。
2.译码器译码是编码的逆过程，在编码时，每一种二进制代码都赋予了特定的含义，即表示了一个确定的信号或者对象。
译码就是将每一组输入代码译为一个特定输出信号，以表示代码原意的组合逻辑电路。
一个n 位二进制代码可以有n 2个不同的组合，译码就是将n 个输入变量转换成n 2个输出函数，并且每个函数对应于n 个输入变量的一个最小项。
（1）二进制译码器将二进制代码的各种状态，按其原意翻译成对应输出信号的电路，叫二进制译码器。
（2）集成3线-8线译码器由图2可知，当0EN =时，八个与非门输入端被封死，使输出07~Y Y 均为1，此时译码器不工作；当11S =,230S S +=时，1EN =，八个与非门输入端被打开，译码器处于工作状态，此时由输入变量2A 、1A 、0A 来决定07~Y Y 的状态。
数电-第十三次课(编码器2、译码器)
1
A
0
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y 6 Y
7
二进制代码
3线－8线译码器
高低电平信号
1
译码器举例芯片——74HC138
地址输入端
片选输入端
输出端，低电平有效 74HC138的逻辑符号
2
1. 74HC138的逻辑功能
S为控制端（又称使能端） S=1 译码工作 为便于理解功能 ( A2 A1 A0 ) m0 Y0 S=0 禁止译码，输出全1 而分析内部电路 ( A2 A1 A0 ) m1 Y1 译码输入端 Yi内部电路图 ( S mi )( i 0,1,2, 7) ( A2 A1 A0 ) m7 Y7 输出端 3
1
1 1
0
0 0
1
1 1
0
1 1
1
0 1
1
1 0
1
0 1
0
1 1
1
1 1
1
1 1
1
1 1
1
1 1
1
1 1
5
74HC138
Yi ( S mi )( i 0,1,2, 7)
在使用时应注意： 0， 0 S1 1， S2 S3
( A2 A1 A0 ) m0 Y0 ( A2 A1 A0 ) m1 Y1 ( A2 A1 A0 ) m7 Y7
7
例：利用译码器分时将采样数据送入计算机。
总 线
三态门
E A
三态门
EB
三态门
EC
三态门
ED
A
B
Y0
Y1 Y
译码器工作原理
译码器工作原理
译码器是一种电子装置，用于将输入的编码信号转换为解码后的信号。
译码器的工作原理如下：
1. 输入信号接入译码器的编码器端口。
2. 译码器根据预设的编码规则和逻辑电路，将输入信号进行解码。
3. 解码后得到的信号通过译码器的输出端口输出。
译码器的工作原理依赖于内部的编码逻辑电路。
逻辑电路可以根据需要的功能和编码规则进行设计，以实现不同的译码功能。
例如，常见的二进制译码器将输入的二进制编码信号转换为对应的输出信号。
这样，可以将二进制编码转化为十进制数字或其他形式的数据。
译码器的逻辑电路会根据输入的二进制编码来选择对应的输出信号。
除了二进制译码器外，还有其他类型的译码器，如BCD译码器、格雷码译码器、多选一译码器等。
它们的工作原理也是基于不同的编码规则和逻辑电路。
总的来说，译码器通过解码输入信号，将编码信号转换成解码后的信号，从而实现不同类型编码的转换和处理。
它在数字电路和通信系统中都扮演着重要的角色。
编码器和译码器实验报告
实验报告: 编码器和译码器1. 背景在信息传输和存储过程中，编码器和译码器是两个关键的组件。
编码器将信息从一个表示形式转换成另一个表示形式，而译码器则将编码的信息还原为原始的表示形式。
编码器和译码器在各种领域中都得到广泛应用，如通信系统、数据压缩、图像处理等。
编码器和译码器可以有不同的实现方式和算法。
在本次实验中，我们将研究和实现一种常见的编码器和译码器：霍夫曼编码器和译码器。
霍夫曼编码是一种基于概率的最优前缀编码方法，它将高频字符用短编码表示，低频字符用长编码表示，以达到编码效率最大化的目的。
2. 分析2.1 霍夫曼编码器霍夫曼编码器的实现包括以下几个步骤：1.统计字符出现频率：遍历待编码的文本，统计所有字符出现的频率。
2.构建霍夫曼树：根据字符频率构建霍夫曼树。
树的叶子节点代表字符，节点的权重为字符频率。
3.生成编码表：从霍夫曼树的根节点出发，遍历树的每个节点，记录每个字符对应的编码路径。
路径的左移表示0，右移表示1。
4.编码文本：遍历待编码的文本，将每个字符根据编码表进行编码，得到编码后的二进制序列。
2.2 霍夫曼译码器霍夫曼译码器的实现包括以下几个步骤：1.构建霍夫曼树：根据编码器生成的编码表，构建霍夫曼树。
2.译码二进制序列：根据霍夫曼树和待译码的二进制序列，从根节点开始遍历每个二进制位。
当遇到叶子节点时，将对应的字符输出，并从根节点重新开始遍历。
3.重建原始文本：将译码得到的字符逐个组合，得到原始的文本。
3. 结果经过以上的实现和测试，我们获得了如下的结果：•对于给定的文本，我们成功地根据霍夫曼编码器生成了对应的霍夫曼编码表，并编码了文本生成了相应的二进制序列。
•对于给定的二进制序列，我们成功地根据霍夫曼译码器进行了译码，并将译码得到的字符逐个组合，得到了原始的文本。
实验结果显示，霍夫曼编码器和译码器能够有效地将文本进行压缩和恢复，达到了编码效率最大化和数据传输压缩的目的。
编码后的文本长度大大减小，而译码后的原始文本与编码前几乎完全一致。
编码器和译码器实验报告
编码器和译码器实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是了解编码器和译码器的工作原理，掌握它们的应用方法，以及通过实际操作加深对它们的理解。
二、实验原理1. 编码器编码器是将输入信号转换为不同形式输出信号的电路。
常见的编码器有二进制编码器、格雷码编码器等。
其中，二进制编码器将输入信号转换为二进制数输出，而格雷码编码器则将输入信号转换为格雷码输出。
2. 译码器译码器是将输入信号转换为相应输出信号的电路。
常见的译码器有二进制译码器、BCD译码器等。
其中，二进制译码器将输入信号转换为相应位置上为1的二进制数输出，而BCD译码器则将4位二进制数转换为相应十进制数输出。
三、实验步骤1. 实验材料准备：编码开关、LED灯、电源线等。
2. 搭建编码-解码电路：将编码开关接入编码器输入端，并将LED灯接入对应位置的解码器输出端。
3. 进行测试：打开电源后，在编码开关上随意调整开关状态，观察LED灯是否能够正确显示对应的输出状态。
4. 实验记录：记录每次调整开关状态后LED灯的输出状态，以及对应的二进制数或十进制数。
四、实验结果与分析经过实验，我们得到了以下结果：1. 二进制编码器测试结果：编码开关状态 | 输出LED灯状态 | 二进制数---|---|---0000 | 0001 | 00000001 | 0010 | 00010010 | 0100 | 00100011 | 1000 | 00110100 | 0001 | 01000101 | 0010 | 01010110 | 0100 | 01100111 | 1000 | 0111从上表中可以看出，二进制编码器将输入的四位开关状态转换为相应的四位二进制数输出。
2. BCD译码器测试结果：编码开关状态（二进制）| 输出LED灯状态（十进制）---|---0000-1001（十进制）| 对应数字的十进制形式从上表中可以看出，BCD译码器将输入的4位二进制数转换为相应的十进制数字输出。
译码器和编码器实验报告
译码器和编码器实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对译码器和编码器的实验操作，加深对数字通信原理中编码解码技术的理解，掌握其工作原理和实际应用。
二、实验原理。
1. 译码器。
译码器是一种将数字信号转换为模拟信号或者模拟信号转换为数字信号的设备。
在数字通信系统中，译码器通常用于将数字信号转换为模拟信号，以便在模拟信道上传输。
在接收端，译码器将模拟信号转换为数字信号，以便进行数字信号处理和解码。
2. 编码器。
编码器是一种将数字信号转换为另一种数字信号的设备。
在数字通信系统中，编码器通常用于将数字信号转换为便于传输和存储的编码形式，以提高传输效率和数据安全性。
三、实验内容。
1. 实验仪器与材料。
本实验使用的仪器包括译码器、编码器、示波器、信号发生器等。
实验材料包括数字信号发生器、示波器连接线等。
2. 实验步骤。
（1）连接实验仪器，将数字信号发生器连接到编码器的输入端，将编码器的输出端连接到译码器的输入端，再将译码器的输出端连接到示波器。
（2）设置实验参数，调节数字信号发生器的频率和幅度，设置编码器和译码器的工作模式和参数。
（3）观察实验现象，通过示波器观察编码器和译码器的输入输出波形，记录实验数据。
（4）分析实验结果，根据实验数据分析编码器和译码器的工作原理和特性，总结实验结果。
四、实验结果与分析。
通过本次实验，我们成功观察到了编码器和译码器的输入输出波形，并记录了相应的实验数据。
通过分析实验结果，我们深入理解了译码器和编码器的工作原理和特性，对数字通信原理有了更深入的认识。
五、实验总结。
本次实验通过实际操作加深了我们对译码器和编码器的理解，提高了我们的实验操作能力和数据分析能力。
译码器和编码器作为数字通信系统中重要的组成部分，对数字信号的处理和传输起着至关重要的作用，我们应进一步深入学习和掌握其原理和应用。
六、实验心得。
通过本次实验，我们不仅学习到了译码器和编码器的工作原理，还提高了实验操作和数据分析的能力。
编码器与译码器
； ；
3位二进制编码器
（2）二—十进制编码器
将十进制数的十个数字0～9编成二进制代码的电路，叫做二—十进制编码器。 要对十个信号进行编码，至少需要4位二进制代码（24=16＞10），所以二—十 进制编码器输出信号为4位
（3）3位二进制优先编码器74LS148
集成8线-3线优先编码器74LS148的外引脚图如下图所示。74LS148有 ～ 八路输入， ～
电子技术基础与技能
编码器与译码器
1．编码器的基本概念及工作原理 在数字电路中，经常要把输入的各种信号（例如十进
制数、文字符号等）转换成若干位二进制码（如BCD 码等），这种转换过程称为编码。编码——将字母、 数字、符号等信息编成一组二进制代码。能够完成编 码功能的组合逻辑电路称为编码器。常见的有二进制 编码器、二—十进制编码器和优先编码器。 （1）二进制编码器
此时表示“电路工作，S且有编码输入”。
YEX
S
2．译码器的基本概念及工作原理
译码器是编码的逆过程，它将输入代码转换成特定的输出信号。
实现译码功能的电路称为译码器。
假设译码器有n个输入信号和N个输出信号，如果N=2n，就称为全译码
器，常见的全译码器有2线—4线译码器、3线—8线译码器、4线—16
（2）集成CMOS显示译码器。 CC4511是一块含BCD—7段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路， CC4511引脚功能说明如下
：
A、B、C、D——BCD码输入端。
a、b、c、d、e、f、g——解码输出端，输出“1”有效，用来驱动共阴极LED数码管。
——测试输入端， ＝“0”时，解码输出全为“1”。
线译码器等。如果N＜2n ，称为部分译码器，如二一十进制译码器（
3.3编码器和译码器
译码器的应用
1.级联扩展
Z0
Z7
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
3－8译码器（1）
A2 A1 A0 S1 S 2 S 3
1
D2 D1 D0 D3
Z8
Z15
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 3－8译码器（2）
A2 A1 A0 S1 S 2 S 3
Z0 S1 S2 S3 A2 A1 A0 D3 D2 D1 D0 m0 Z7 S1 S2 S3 A2 A1 A0 D3 D2 D1D0 m7
&
&
Y2(A,B,C) Y0 Y1 Y2 Y3
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 74LS138
A2 A1 A0 S1 S 2 S 3
ABC
1
【例2】设计一个用3个开关控制灯的逻 辑电路，要求任一个开关都能控制灯的 由亮到灭或由灭到亮。要求用74LS138和 必要的门电路实现。
数字电子技术基础
信息科学与工程学院·基础电子教研室3.3.1 编码器 • 编码：将输入的每个高/低电平信号变成一个对应
的二进制代码
• 普通编码器 • 优先编码器
[内容回顾]
一、普通编码器 特点： 任何时刻只允许输入一个编码信号。
二、优先编码器
优先编码器允许多个输入信号同时 有效，但它只按其中优先级别最高的有 效输入信号编码，对级别较低的输入信 号不予理睬。如：74LS148即为8线-3线 优先编码器。
当S2 S3 0时：Y0 S1 A2 A1 A0
显然：当A2 A1 A0 1,即
A2 A1A0 000时，Y0 S1
A2 A1A0 001时，Y1 S1
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A1 A2
Y0 A A 2 1 Y1 0 0 0 0 0 1 Y7 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1
A0 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0
0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
功能示意图
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
74LS138
1 2 3 4 5 6 7 8
74LS138
A0 A1 A2 STB STC STA
A0 A1 A2 S3 S2 S1 芯片禁止工作
A0 A1 A2 S3 S2 S1 Y7 地 输入选通控制端
输 I6 I5 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
I4 1 0 0 0 0
I3 1 0 0 0
入 I 2 I1 1 0 1 0 0
输 出 Y2 Y1 Y0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0
…
Y2 A2 A1 A0 Y4 A2 A1 A0 Y6 A2 A1 A0
Y3 A2 A1 A0 Y5 A2 A1 A0 Y7 A2 A1 A0
Y1 A2 A1 A0
3 线 - 8 线译码器逻辑图— 输出低电平有效
1 0
Y7 & A2 A2 A1 A1 A0 A0
1 1 1 1 1
Y2 I 7 I 6 I 5 I 4
Y1 I 7 I 6 I 5 I 4 I 3 I 5 I 4 I2 Y0 I 7 I 6 I 5 I 6 I 4 I 3 I 6 I 4 I 2 I1
逻 辑 图 输入 输出 为原 为反 变量
Y2
1 ≥1
Y1
1 ≥1 &
S1 0 或 S 2 S 3 1
S1 1 且 S 2 S 3 0
S1 、 S2 、 S3
芯片正常工作
3. 二进制译码器的级联 两片3 线 – 8 线
Y0
有输出 无输出
4 线-16 线 Y15
Y7
Y8
Hale Waihona Puke 无输出 有输出Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 工作 低位 74LS138 禁止 A0 A1 A2 STB STC STA 1
0 1
Y6 &
0 1
Y5 &
0 1
Y4 &
0 1
Y3 &
0 1
Y2 &
0 1
Y1 &
0 1
Y0 &
工作原理：
1
A2
A1
A0
0 1
0 1
0 1
2. 集成 3 线 – 8 线译码器 -- 74LS138 引脚排列图
VCC Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6
16 15 14 13 12 11 10 9
Y 2 = I4 + I5 + I6 + I7 Y1 = I2 + I3+ I6 + I7 Y0 = I1 + I3+ I5 + I7
I5 I6 I7
1 1 1
0 1 1
1 0 1
函数式
Y2 I 4 I 5 I 6 I 7 I 4 I 5 I 6 I 7 Y1 I 2 I 3 I 6 I 7 I 2 I 3 I 6 I 7 Y0 I1 I 3 I 5 I 7 I 1 I 3 I 5 I 7
一、二进制编码器
用 n 位二进制代码对 N = 2n 个信号进行编码的电路 编码表 1. 3 位二进制编码器(8 线- 3 线) I0 Y2 输 出 I1 输 入 I2 3 位 Y2 Y1 Y0 Y1 输 输 I3 I 二进制 出 入 I 4 I0 0 0 0 Y 5 编码器 0 I6 I1 0 0 1 I7 I2 0 1 0 I0 I7 是一组互相排斥的输入变 I3 量，任何时刻只能有一个端输入有效 0 1 1 信号。 I4 1 0 0 函 数 式
6
三、几种常用编码
1. 二-十进制编码
I8
I7
I9
Y3
8421 码 余 3 码 2421 码 5211 码 余 3 循环码 右移循环码
2. 其他
循环码（反射码或格雷码） ISO码 ANSCII（ASCII）码
3.3.2 译码器（Decoder）
编码的逆过程，将二进制代码翻译为原来的含义
一、二进制译码器 (Binary Decoder)
Y0
1
Y2
Y1
&
≥1
Y0
1
1
1
1
I7
1
1
I6
1
I5
I5
I4
1 1
I3
1
I2 I1
1 1
I0
I7
I6
I4 I3
I2
I1 I 0
二、二-十进制编码器 用 4 位二进制代码对 0 ~ 9 十个信号进行编码的电路 1. 8421 BCD 编码器 I0 I1 2. 8421 BCD 优先编码器 Y0 I2 3. 集成 10线 -4线优先编码器 I3 Y1 I4 二-十进制 （74147 74LS147） I5 Y2 编码器 I
逻辑图
— 用或门实现
— 用与非门实现 Y0 Y1 Y2
Y0
Y1
Y2
≥1
≥1
≥1
&
&
&
I7 I6 I5 I4
I3 I2
I1 I0
I7 I6 I5 I4
I3 I2
I1 I 0
2. 3 位二进制优先编码器 允许几个信号同时输入，但只对优先级别最高 优先编码：
的进行编码。优先顺序：I7 I0 编码表 I7 1 0 0 0 0 0 0 0 函数式 I0 1
编码器和译码器
3. 3. 1 编码器（Encoder）
信 I1 息 I2 输 入 In
编码器
编码器框图
Y1 代 Y2 码 输 Ym 出
编码： 用文字、符号或者数字表示特定对象的过程 （用二进制代码表示不同事物） n→n 普通编码器 2 二进制编码器 或 分类： 优先编码器 二—十进制编码器 10→4
A0 输入 n 位二 A1
进制代码
二进制 译码器
Y0 Y1
输出 m 个 信号 m = 2n
…
An-1
如： 2 线 — 4 线译码器 3 线 — 8 线译码器 4 线 — 16 线译码器
…
Ym-1
1. 3位二进制译码器 ( 3 线 – 8 线) A0 3位 二进制 译码器 真值表 函数式
Y0 A2 A1 A0