常用组合逻辑电路的应用一
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二-十进制编码器是指用四位二进制代码表示一位十进制 数的编码电路（输入10个互斥的数码，输出4位二进制 代码） 1、BCD码：常用的几种BCD码 8421码、5421码、2421码、余三码. 2、10线－4线编码器
例2：设计一个8421 BCD码编码器 解： 输入信号I0～I9代表0～9共10个十进制信号，输 出信号为Y0～Y3相应二进制代码. 列编码表
A B C 1 × × 0 1 × 0 0 1
（３） 写逻辑表达式
Y C 1 AB
Y2 A B
（４） 画优先编码器逻辑图如图3所示。
C A B 1 1 &
Y1
&
Y2
图3
例3的优先编码逻辑图
在优先编码器中优先级别高的信号排斥级别低的，即具有单 方面排斥的特性。
74LS148的符号图和管脚图
×
×
0
0
1
0
1
0
1
1
0
×
×
×
×
×
0
1
0
0
1
0
1
1
1
0
×
×
×
×
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
0
×
×
×
1
0
0
0
1
0
1
1
1
1
1
0
×
×
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
1
1
0
×
1
1
0
0
1
0
1
1
1
1
1
1
1
0
1
1
1
0
1
优先编码器74LS148的应用
74LS148编码器的应用是非常广泛的。 例如， 常用计算机键盘，其内部就是一个字符编码器。它将 键盘上的大、小写英文字母和数字及符号还包括一些 功能键（回车、空格）等编成一系列的七位二进制数 码，送到计算机的中央处理单元CPU，然后再进行处 理、存储、输出到显示器或打印机上。 74LS148 编码器监控炉罐的温度，若其中任何一 个炉温超过标准温度或低于标准温度， 则检测传感器 输出一个0电平到74LS148编码器的输入端， 编码 器编码后输出三位二进制代码到微处理器进行控制。
(3)由真值表写出各输出的逻辑表达式为：
A2 I 4 I 5 I 6 I 7
A1 I 2 I 3 I 6 I 7
A0 I1 I 3 I 5 I 7
用门电路实现逻辑电路：
A2 &
A1 &
A0 &
1
1
1
1
1
1
1
1
I7
I6
I5
I4
I3
I2
I1
I0
二，非二进制编码器（以二－十进制编码器为例）
Y3 I 8 I 9 Y2 I8I9 I 4 I5 I6 I7
I4I5I6I7 Y 1 I 2 I3 I6 I7 I2I3I6I7 Y0 I1 I 3 I 5 I 7 I 9 I1I 3 I 5 I 7 I 9
该编码器为8421BCD码的编码器，当I8和I9为1时， Y3为1，前页所示真值表并非完全的真值表。 如果要化简，可以列出所有最小项的值，后面的全 为无关项。
Y3 ≥1
Y2 ≥1
Y1 ≥1
Y0 ≥1
I9
I8
I7 I6 I5 I4 (a)
I3 I2 由或门构成
I1 I0
Y3 &
Y2 &
Y1 &
Y0 &
I9
I8
I7 I6 I5 I4 (b)
I3 I2 由与非门构成
I1 I0
三、优先编码器：是指当多个输入同时有信号时，电路 只对其中优先级别最高的信号进行编码。 例 3 电话室有三种电话， 按由高到低优先级排序依次 是火警电话，急救电话，工作电话，要求电话编码依次 为00、01、10。试设计电话编码控制电路。
解：
（１）根据题意知，同一时间电话室只能处理一部电话， 假如用A、B、C分别代表火警、 急救、工作三种电话， 设电话铃响用1表示，铃没响用0表示。当优先级别高的 信号有效时，低级别的则不起作用，这时用×表示； 用Y1, Y2
（２） 列真值表: 表3 例3的真值表
输 入 输 Y1 0 0 1 出 Y2 0 1 0
4.2 译码器/数据分配器
4.2.1 译码器的基本概念及工作原理
– 译码：编码的逆过程，即将输入代码“翻译” 成特定的输出信号。 – 译码器：实现译码功能的数字电路。 – 分类:唯一地址译码器和代码变换器。
• 唯一地址译码器：代码与有效信号一一对应 • 代码变换器：代码间的相互转换
– 其他分类:变量译码器和显示译码器。
第四章 常用组合逻辑功能器件
4.1 编码器 4.2 译码器/数据分配器 4.3 数据选择器 4.4 数值比较器 4.5 算术逻辑电路 4.6 CAD例题
4.1 编码器
•编码器的基本概念及工作原理
编码——将特定含义的输入信号（文字、数字、 符号）转换成二进制代码的过程. 能够实现编码 功能的数字电路称为编码器。 一般而言，N个不同的信号，至少需要n位二进制 数编码。 N和n之间满足下列关系: 2n≥N
Ys (a )
15
I4 I5 I6 I7 S (E) Y2 Y1 GND
74LS148 功 能 表
输入使能端 S
1
I7
×
I6
×
I5
×
输 I4
×
I3
×Hale Waihona Puke Baidu
入 I2
×
I1
×
I0
×
Y2
1
输 Y1
1
出 Y0
1
扩展 YEX
1
使能输出
1 YS 0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
×
×
×
×
×
×
×
0
0
0
0
1
0
1
0
×
×
×
×
I2 I3 I4 I5 I6 I7 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
A2 A A0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1
10 11 12 13 1 2 3 4 5 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 S Y0 Y1 Y2 7 4LS1 48 YEX 9 7 6 14 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 7 4LS1 48 1 3 12 11 10 9 (b ) VCC YS YEX I3 I2 I1 I0 Y0
一、二进制编码器：
常见的编码器有8线-3线（有8个输入端，3个输出端）， 16线—4线（16个输入端，4个输出端）等等。 例1：设计一个8线-3线的编码器
解：
（1）确定输入输出变量个数:由题意知输入为I0～I78 个，输出为A1、A2 、A3。 （2）编码表见下表：（输入为高电平有效）
编码器真值表 输 I0 I 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 入 输 出
4.2.2 集成电路译码器
1、二进制译码器：输入端为n个，则输出端 为2n个，且对应于输入代码的每一种状态， 2n个输出中只有一个为1（或为0），其余全 为0（或为1）
例2：设计一个8421 BCD码编码器 解： 输入信号I0～I9代表0～9共10个十进制信号，输 出信号为Y0～Y3相应二进制代码. 列编码表
A B C 1 × × 0 1 × 0 0 1
（３） 写逻辑表达式
Y C 1 AB
Y2 A B
（４） 画优先编码器逻辑图如图3所示。
C A B 1 1 &
Y1
&
Y2
图3
例3的优先编码逻辑图
在优先编码器中优先级别高的信号排斥级别低的，即具有单 方面排斥的特性。
74LS148的符号图和管脚图
×
×
0
0
1
0
1
0
1
1
0
×
×
×
×
×
0
1
0
0
1
0
1
1
1
0
×
×
×
×
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
0
×
×
×
1
0
0
0
1
0
1
1
1
1
1
0
×
×
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
1
1
0
×
1
1
0
0
1
0
1
1
1
1
1
1
1
0
1
1
1
0
1
优先编码器74LS148的应用
74LS148编码器的应用是非常广泛的。 例如， 常用计算机键盘，其内部就是一个字符编码器。它将 键盘上的大、小写英文字母和数字及符号还包括一些 功能键（回车、空格）等编成一系列的七位二进制数 码，送到计算机的中央处理单元CPU，然后再进行处 理、存储、输出到显示器或打印机上。 74LS148 编码器监控炉罐的温度，若其中任何一 个炉温超过标准温度或低于标准温度， 则检测传感器 输出一个0电平到74LS148编码器的输入端， 编码 器编码后输出三位二进制代码到微处理器进行控制。
(3)由真值表写出各输出的逻辑表达式为：
A2 I 4 I 5 I 6 I 7
A1 I 2 I 3 I 6 I 7
A0 I1 I 3 I 5 I 7
用门电路实现逻辑电路：
A2 &
A1 &
A0 &
1
1
1
1
1
1
1
1
I7
I6
I5
I4
I3
I2
I1
I0
二，非二进制编码器（以二－十进制编码器为例）
Y3 I 8 I 9 Y2 I8I9 I 4 I5 I6 I7
I4I5I6I7 Y 1 I 2 I3 I6 I7 I2I3I6I7 Y0 I1 I 3 I 5 I 7 I 9 I1I 3 I 5 I 7 I 9
该编码器为8421BCD码的编码器，当I8和I9为1时， Y3为1，前页所示真值表并非完全的真值表。 如果要化简，可以列出所有最小项的值，后面的全 为无关项。
Y3 ≥1
Y2 ≥1
Y1 ≥1
Y0 ≥1
I9
I8
I7 I6 I5 I4 (a)
I3 I2 由或门构成
I1 I0
Y3 &
Y2 &
Y1 &
Y0 &
I9
I8
I7 I6 I5 I4 (b)
I3 I2 由与非门构成
I1 I0
三、优先编码器：是指当多个输入同时有信号时，电路 只对其中优先级别最高的信号进行编码。 例 3 电话室有三种电话， 按由高到低优先级排序依次 是火警电话，急救电话，工作电话，要求电话编码依次 为00、01、10。试设计电话编码控制电路。
解：
（１）根据题意知，同一时间电话室只能处理一部电话， 假如用A、B、C分别代表火警、 急救、工作三种电话， 设电话铃响用1表示，铃没响用0表示。当优先级别高的 信号有效时，低级别的则不起作用，这时用×表示； 用Y1, Y2
（２） 列真值表: 表3 例3的真值表
输 入 输 Y1 0 0 1 出 Y2 0 1 0
4.2 译码器/数据分配器
4.2.1 译码器的基本概念及工作原理
– 译码：编码的逆过程，即将输入代码“翻译” 成特定的输出信号。 – 译码器：实现译码功能的数字电路。 – 分类:唯一地址译码器和代码变换器。
• 唯一地址译码器：代码与有效信号一一对应 • 代码变换器：代码间的相互转换
– 其他分类:变量译码器和显示译码器。
第四章 常用组合逻辑功能器件
4.1 编码器 4.2 译码器/数据分配器 4.3 数据选择器 4.4 数值比较器 4.5 算术逻辑电路 4.6 CAD例题
4.1 编码器
•编码器的基本概念及工作原理
编码——将特定含义的输入信号（文字、数字、 符号）转换成二进制代码的过程. 能够实现编码 功能的数字电路称为编码器。 一般而言，N个不同的信号，至少需要n位二进制 数编码。 N和n之间满足下列关系: 2n≥N
Ys (a )
15
I4 I5 I6 I7 S (E) Y2 Y1 GND
74LS148 功 能 表
输入使能端 S
1
I7
×
I6
×
I5
×
输 I4
×
I3
×Hale Waihona Puke Baidu
入 I2
×
I1
×
I0
×
Y2
1
输 Y1
1
出 Y0
1
扩展 YEX
1
使能输出
1 YS 0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
×
×
×
×
×
×
×
0
0
0
0
1
0
1
0
×
×
×
×
I2 I3 I4 I5 I6 I7 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
A2 A A0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1
10 11 12 13 1 2 3 4 5 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 S Y0 Y1 Y2 7 4LS1 48 YEX 9 7 6 14 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 7 4LS1 48 1 3 12 11 10 9 (b ) VCC YS YEX I3 I2 I1 I0 Y0
一、二进制编码器：
常见的编码器有8线-3线（有8个输入端，3个输出端）， 16线—4线（16个输入端，4个输出端）等等。 例1：设计一个8线-3线的编码器
解：
（1）确定输入输出变量个数:由题意知输入为I0～I78 个，输出为A1、A2 、A3。 （2）编码表见下表：（输入为高电平有效）
编码器真值表 输 I0 I 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 入 输 出
4.2.2 集成电路译码器
1、二进制译码器：输入端为n个，则输出端 为2n个，且对应于输入代码的每一种状态， 2n个输出中只有一个为1（或为0），其余全 为0（或为1）