数字电路编码器与译码器演示文稿
编码器与译码器课件
检查电源连接是否正常，确保 电源电压在规定范围内。
编码器输出信号异常
检查编码器的信号线是否连接 良好，检查信号线的屏蔽层是 否接地。
编码器精度误差
检查编码器的安装是否牢固， 确保安装面平整，无振动。
编码器过热
检查编码器的散热是否良好， 确保周围无杂物阻挡通风。
译码器常见问题与解决方案
03
译码器
二进制译码器
01
二进制译码器是一种组合逻辑电 路，它可以将给定的二进制代码 转换为相应的输出信号。
02
二进制译码器的输入端数目为 2^n，其中n是输入二进制代码的
位数。
二进制译码器的输出端数目为 2^m，其中m是输出信号的位数 。
03
二进制译码器的工作原理是根据 输入的二进制代码，将对应的输
成本预算
在满足性能要求的前提下，考虑成本预算，选择性价比高的编码 器和译码器。
编码器与译码器的接口类型
01
02
03
模拟接口
编码器和译码器提供模拟 信号输出，如电压或电流 ，用于驱动执行机构。
数字接口
编码器和译码器提供数字 信号输出，如脉冲计数或 方向信号，用于控制系统 的运动控制。
网络接口
编码器和译码器支持网络 通讯协议，如Modbus、 Profibus等，实现远程控 制和数据传输。
译码器无法正常启动
检查译码器的电源连接是否正常，确保电源 电压在规定范围内。
译码器输出异常
检查译码器的输入信号是否正常，检查信号 线是否连接良好。
译码器响应速度慢
检查译码器的参数设置是否正确，确保符合 实际需求。
译码器过热
检查译码器的散热是否良好，确保周围无杂 物阻挡通风。
数字电路实验三 编码器与译码器
13
任务四： 任务四：数据分配器
图3-2是一个1—８线数据分配器，输入的数 字信号接使能端Ｇ２，另一使能端Ｇ１接高 电 平，则输入的数字信号便可由译码器分配到 不同的输出端去,地址选择端Ｃ、Ｂ、Ａ接逻 辑电平开关，数据输入用低频连续脉冲，输 出接指示灯，改变选择端数值，观察现象并 将结果填入表3-3中
2、掌握编码器和译码器的工作原理和设 计方法。
2
二 实验器件
(前面实验已经介绍过的器件 前面实验已经介绍过的器件) 前面实验已经介绍过的器件 74LS20 双4输入与非门 74LS04 六反相器 74LS32 四2输入或门
3
新器件介绍 :
74LS138 3—8线译码器
其中： Y0—Y7 为译码输出，A、B、C 为地址选择器， 使能端 G1高电平有效，G2A、 G2B低电平有效
14数据分配器图32是一个18线数据分配器输入的数字信号接使能端g2另一使能端g1接高电平则输入的数字信号便可由译码器分配到不同的输出端去地址选择端cba接逻辑电平开关数据输入用低频连续脉冲输出接指示灯改变选择端数值观察现象并将结果填入表33中1516
实验三 编码器与译码器
1
一、实验目的
1、学习中规模集成编码器和译码器的工作 能表：
5
三、实验原理与任务
编码器、译码器的定义： （1） 编码器 用文字、符号或数码表示特定对象的 过程称为编码。在数字电路中用二进制代码 表示有关的信号称为二进制编码。实现编码 实现编码 操作的电路就是编码器。 操作的电路就是编码器。
6
（2）译码器 译码是编码的逆过程，它将代码的原 意 “译成” 相应的状态信息。实现译码功 实现译码功 能的电路称为译码器。 能的电路称为译码器。
数电实验二数据编码器和译码器功能验证
数电实验二数据编码器和译码器功能验证数据编码器和译码器是数电实验中常用的电路元件，用于将逻辑电平转换为二进制编码或者从二进制编码转换为逻辑电平。
本实验将验证编码器和译码器的功能。
编码器是一种将多个输入信号转换为对应的二进制编码输出信号的电路。
常见的编码器有优先编码器，BCD编码器和十进制-二进制编码器等。
本实验将以优先编码器为例进行验证。
实验所需器件和元件：1.优先编码器芯片（例如74LS148）2.开关等输入元件3.LED灯等输出元件4.电源和杜邦线等实验用品实验步骤：1.连接电源和电路元件：将电源连接到优先编码器芯片上，并将开关等输入元件和LED灯等输出元件连接到芯片上相应的管脚上。
2.编码器功能验证：通过设置不同的输入信号，观察输出信号的变化。
例如，设置开关为输入信号，并将不同的开关打开或关闭，观察LED灯的亮灭情况。
3.结果分析：根据编码器的功能特点，分析输出信号与输入信号的对应关系。
对于优先编码器而言，输入信号优先级较高的输入将被编码输出，而其他输入则被忽略。
4.译码器功能验证：将输入信号与编码器的输出信号连接，观察译码器的输出信号。
可以通过设计逻辑门电路来实现译码器的功能。
5.结果分析：根据译码器的功能特点，分析输出信号与输入信号的对应关系。
例如，对于BCD编码器而言，4位BCD码将被译码为10位二进制信号。
6.实验总结：通过本实验的验证，可以得出编码器和译码器的功能特点和应用范围。
编码器可以将多个输入信号编码为二进制信号输出，而译码器可以将二进制信号译码为对应的输出信号，用于实现数据的编码和译码。
本实验的目的是验证编码器和译码器的功能，通过观察输入信号和输出信号的对应关系，可以了解编码器和译码器的工作原理，并掌握它们的应用场景。
实验结果应与预期结果一致，即输入信号与编码/译码输出信号之间有明确的对应关系。
同时，实验还可以加深对数字电路和逻辑门电路的理解，提高实验操作能力和分析问题的能力。
编码器与译码器的结构与功能分析
编码器与译码器的结构与功能分析编码器与译码器是数字电子领域中两个重要的电路器件。
编码器用于将不同类型的输入信号转换为特定的输出编码形式，而译码器则将编码后的信号转换回原始信号。
本文将分析编码器与译码器的结构和功能，并探讨它们在现代电子技术中的应用。
一、编码器的结构与功能编码器通常有多种不同的输入，但只有一种输出。
其主要功能是将输入信号转换为特定的编码形式，以方便传输、存储或处理。
编码器可根据输入信号的类型和数量的不同而各异。
以下是几种常见的编码器类型及其结构和功能：1. 优先级编码器：优先级编码器是一种将多个输入信号转换为二进制编码的器件。
它包括输入端口、编码器电路和输出端口。
优先级编码器的输出是一个二进制编码，它表示最高优先级的输入信号。
2. 行程编码器：行程编码器常用于检测和测量旋转或线性运动的位置。
它能够将物理位置转换为二进制编码形式，并输出到接口电路进行进一步处理。
3. 绝对值编码器：绝对值编码器将旋转或线性位置转换为唯一的二进制编码序列。
每个位置都对应一个特定的编码，不会受到电源中断等干扰的影响。
旋转编码器用于检测旋转运动，如手柄、旋钮等。
它通过旋转产生的脉冲数来确定方向和速度，并将其转换为二进制编码输出。
5. 模数转换器：模数转换器是一种将模拟信号转换为数字信号的编码器。
它常用于数据采集、音频处理和传感器信号数字化等领域。
二、译码器的结构与功能译码器是编码器的逆过程，用于将编码信号恢复为原始信号。
它的结构和功能与编码器正好相反。
以下是几种常见的译码器类型及其结构和功能：1. 优先级译码器：优先级译码器能够将编码信号转换为对应的优先级输入信号。
它包括译码器电路和输出端口。
2. 行程译码器：行程译码器常用于将二进制编码转换为对应的位置信息。
它通过解码从编码器中获取的编码信号来确定物理位置。
3. 绝对值译码器：绝对值译码器将二进制编码转换为对应的旋转或线性位置信息。
它能够恢复旋转编码器或模数转换器编码后的数据。
译码器和编码器实验
实验三译码器和编码器一实验目的1.掌握译码器、编码器的工作原理和特点。
2.熟悉常用译码器、编码器的逻辑功能和它们的典型应用。
二、实验原理和电路按照逻辑功能的不同特点，常把数字电路分两大类：一类叫做组合逻辑电路，另一类称为时序逻辑电路。
组合逻辑电路在任何时刻其输出的稳态值，仅决定于该时刻各个输入信号取值组合的电路。
在这种电路中，输入信号作用以前电路所处的状态对输出信号无影响。
通常，组合逻辑电路由门电路组成。
组合逻辑电路的分析方法：根据逻辑图进行二步工作：a.根据逻辑图，逐级写出函数表达式。
b.进行化简：用公式法、图形法或真值表进行化简、归纳。
组合逻辑电路的设计方法：就是从给定逻辑要求出发，求出逻辑图。
一般分四步进行。
a.分析要求；将问题分析清楚，理清哪些是输入变量，哪些是输出函数。
b.列真值表。
c.进行化简：变量比较少时，用图形法。
变量多时，可用公式化简。
d.画逻辑图：按函数要求画逻辑图。
进行前四步工作，设计已基本完成，但还需选择元件——集成电路，进行实验论证。
值得注意的是，这些步骤并不是固定不变的程序，实际设计时，应根据具体情况和问题难易程度进行取舍。
1.译码器译码器是组合电路的一部分，所谓译码，就是把代码的特定含义“翻译”出来的过程，而实现译码操作的电路称为译码器。
译码器分成三类：a.二进制译码器：如中规模2—4线译码器74LS139。
，3—8线译码器74LS138等。
b.二—十进制译码器：实现各种代码之间的转换，如BCD码—十进制译码器74LS145等。
c.显示译码器：用来驱动各种数字显示器，如共阴数码管译码驱动74LS48，（74LS248），共阳数码管译码驱动74LS47（74LS247）等。
2.编码器编码器也是组合电路的一部分。
编码器就是实现编码操作的电路，编码实际上是译码相反的过程。
按照被编码信号的不同特点和要求，编码器也分成三类：a.二进制编码器：如用门电路构成的4—2线，8—3线编码器等。
编码器和译码器原理优秀课件
信号。
函 Y2 = I4 + I5 + I6 + I7
数 式
Y1 = I2 + I3+ I6 + I7 Y0 = I1 + I3+ I5 + I7
输入
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
输出
Y2 Y1 Y0
000 001 010 011 100 10 1 110 111
函数式
Y2 I4 I5 I6 I7 I4 I5 I6 I7 Y1 I2 I3 I6 I7 I2 I3 I6 I7 Y0 I1 I3 I5 I7 I1 I3 I5 I7
信号 m = 2n
… …
An-1
Ym-1
如： 2 线 — 4 线译码器 3 线 — 8 线译码器 4 线 — 16 线译码器
1. 3位二进制译码器 ( 3 线 – 8 线)
A0 3位
A1 二进制 译码器
A2
真值表
函数式
…
Y0 A2 A1 A0 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0
Y1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
0 0 1 00000010
Y7
0 0
1 1
0 1
00000100 00001000
1 0 0 00010000
1 0 1 00100000
1 1 0 01000000
1 1 1 10000000
Y0 A2 A1 A0
Y1 A2 A1 A0
Y2 A2 A1 A0 Y4 A2 A1 A0 Y6 A2 A1 A0 Y3 A2 A1 A0 Y5 A2 A1 A0 Y7 A2 A1 A0
S1 、S2 、S3
2.1编码器、译码器
第十七页，编辑于星期三：点 五十四分。
Y 2 I7 I7 I6 I7 I6 I5 I7 I6 I5 I4 I7 I6 I5 I4 Y 1 I7 I7 I6 I7 I6 I5 I4 I3 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I7 I6 I5 I4 (I3 I2 ) Y 0 I7 I7 I6 I5 I7 I6 I5 I4 I3 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I 1 I7 I6 I5 I6 I4 I3 I6 I4 I2 I 1
• 2、 3位二进制优先编码器的原理和设计
• 输入和输出同3位二进制普通编码器。
• 有如下约定：在这里，仍然用000，001，…，111表示I0， I1，…，I7，优先级别是：I7>I6>I5>I4>I3>I2>I1>I0。
第十六页，编辑于星期三：点 五十四分。
首先，列真值 表。用输入信 号为1表示有编 码请求，否则 相反。
输入：8个需进行编码的信号I0～I7； 输出：用来进行编码的3位二进制代码
Y0，Y1，Y2。
第二页，编辑于星期三：点 五十四分。
• 电路的特点：任何时刻只允许输入端有一个信号输入，否则得不到 正确的编码输出。即任何时刻只能对一个输入信号进行编码，而这 些输入变量为一组互相排斥的变量。
• 有如下约定：在这里，用000，001，010，…，111表示I0， I1，I2，…I7 ， 输入信号为1，表示有编码请求，请求是互斥的。
第二十五页，编辑于星期三：点 五十四分。
译码器
一．译码器的基本概念及工作原理
译码：编码的逆过程，把输入的二进制代码翻译成所对应的控制 信号和信息。
译码器：实现译码功能的数字电路。有多个输入和多个输出的组合电 路，当其输入有n位二进制代码时，输出有m个表示代码原意的信号。
编码器和译码器功能电路
编码器和译码器功能电路
编码器是一种电路，其功能是将多个输入信号组合成一个输出信号。
编码器通常用于将数字信号转换为编码信号，用于在数字通信中传输数据。
常见的编码器有以下几种：
1. 2-4编码器：将2个输入信号编码成4个输出信号。
该编码
器有两个输入线和四个输出线，可以实现4种不同的编码组合。
2. 4-2编码器：将4个输入信号编码成2个输出信号。
该编码
器有四个输入线和两个输出线，可以实现4种不同的编码组合。
3. 8-3编码器：将8个输入信号编码成3个输出信号。
该编码
器有八个输入线和三个输出线，可以实现8种不同的编码组合。
译码器是一种电路，其功能是将编码信号转换为相应的输出信号。
译码器通常用于将编码信号解码为原始数据，用于在数字通信中恢复数据。
常见的译码器有以下几种：
1. 2-4译码器：将4个输入信号解码成2个输出信号。
该译码
器有四个输入线和两个输出线，可以实现4种不同的译码组合。
2. 4-2译码器：将2个输入信号解码成4个输出信号。
该译码
器有两个输入线和四个输出线，可以实现2种不同的译码组合。
3. 3-8译码器：将3个输入信号解码成8个输出信号。
该译码
器有三个输入线和八个输出线，可以实现3种不同的译码组合。
编码器和译码器在数字系统中起着重要的作用，可以实现数据的压缩和解压缩，以及信号的传输和恢复。
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Y0 Y2 Y1Y7
图4.18是用三变量译码器74LS138实现以上函数的逻辑图。
图4.18
★74LS138 3-8译码器 应用2——数据分配器或时钟分配器
例如：要将输入信号序列00100100 分配到Y0 通道输出。
输入信号(模拟电压)， 同时加到7个比较器的反 相端，基准电源经串联 电阻分压为8级，量化单 位q=UR／7，各基准电压 分别加到比较器的同相 端。
这里寄存器74LS373 由8个D触发器构成。它 的作用是把比较器输出 的信号经寄存器缓冲。
2. 二—十进制编码器
将十进制数的0~9编成二进制代码的电路 (8421BCD码编码器Binary Coded Decimal)。 如:实训4中采用的74LS147优先编码器.
74LS147优先编码器功能表
输入
输出
74LS147编码器的逻辑符号
I9 I8 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1
111111111 0X X XXXXXX 1 0 X XXXXXX 1 1 0 XXXXXX 1 1 1 0 XXXXX 1 1 1 1 0 XXXX 1 1 1 1 1 0 XXX 1 1 1 1 1 1 0 XX 111111 10X 111111 110
超过预定高度时，其液面检 测传感器便输出一个0电平到 编码器的输入端。编码器输 出3位二进制代码到微控制器。 此时，微控制器仅需要3根输 入线就可以监视八个独立的 被测点。
★74LS148 8-3线优先编码器 应用2
用编码器构成A/D转换器
图4.15为74LS148构 成的A/D转换器。这个 电路主要由比较器、寄 存器和编码器3部分组成。
◆ 用n 位二进制代码对2n个信号进行编码的电路就是二进制编码器。
74LS148是8-3线优先编码器
表4.10 74LS148编码器功能表
输入
EI I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0
1 XXXXXXXX 0 1 1 1 1 1 11 1 0 0 XXXXXXX 0 1 0 XXXXXX 0 1 1 0 XXXXX 0 1 1 1 0 XXXX 0 1 1 1 1 0 XXX 0 1 1 1 1 1 0 XX 01111110X 011111110
DCBA
1111 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110
二、译码器
◆ 例：一个简单的两位二进制代码的译码器。
输入是一组两位二进制代码AB，输出是与代码状态相对应的 4个信号Y3Y2Y1Y0。
表4.12 译码器的真值表
输入
输出
A
B
0
0
0
1
1
0
1
1
Y3 Y2 Y1 Y0
由此，片（1）、（2）便构成了4—16线译码器。
★74LS138 3-8译码器 应用1——实现逻辑函数
例4.1 用全译码器实现逻辑函数 f ABCABCABCABC 解 （1）全译码器的输出为输入变量的相应最小项之非，故先将逻辑函数式 f 写成最
小项之反的形式。由摩根定理
f ABCABCABCABC
⑷
1 000 11
4( =22)种情况，需2位二进制码就能将所有情况表示； 8 ( =23)种情况，需3位二进制码就能将所有情况表示； 16 ( =24)种情况，需4位二进制码就能将所有情况表示；
2n种情况，只需要n位二进制码就能完全表示！
7种情况需几位二进制 码表示？9种呢？
2n ≥m
1. 二进制编码器
C B A
D•
• 0000~0111 这 8 个代码译成片（1）Y0 ~ Y7 8 个低电平信号输出。
◆ 当D=1时，片（1）被禁止，片（2）工作，这时则将DCBA的 1000~1111 这 8 个代码译成片（2）Y0 ~ Y7 8 个低电平信号输出。
输
Y2Y1Y0
111 111 000 001 010 011 100 101 110 111
出
GS EO
11 10 01 01 01 01 01 01 01 01
74LS148逻辑符号
★74LS148 8-3线优先编码器 应用1
微控制器报警编码电路
图4.14所示为利用 74LS148编码器监视8个化学 罐液面的报警编码电路。若8 个化学罐中任何一个的液面
数字电路编码器与译码器演示 文稿
一、编码器
问题:将4个抢答器的输出信号编为二进制代码，设计一个 简单的电路实现此功能——这个过程就是编码。
丁 丙 乙 甲 输 入 输出
A3 A2 A1 A0 F1 F0
F0 =A3+A1 F1 =A3+A2
⑴
0 001 00
⑵
0 010 01
⑶
0 100 10
4-2线编码器
0001 0010 0100 1000
真值表与我们前面学过的什么很相似？你发现了吗？
1. 二进制译码器 二进制译码器是把二进制代码的所有组合状态都翻译出
来的电路。如果输入信号有n 位二进制代码，输出信号为m个，m = 2n。
● 74LS138——二进制译码器。
表4.13 74LS138译码器功能表
输入
输出
◆ 另有三个附加的控制端
S1、S2、S3
S1 S2 S3 A2 A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
0× ×1 10 10 10 10 10 10 10 10
××× 1 1 1 1 1 1 1 1 ××× 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 001111111 0 0 110111111 0 1 011011111 0 1 111101111 1 0 011110111 1 0 111111011 1 1 011111101 1 1 111111110
74LS138译码器的逻辑符号
三点说明：
◆ 当S1=0时，无论其他输入信号 是什么，输出都是高电平，即无效 信号。
◆在S1=1，S2 S3 =0时，输出信号 Y0 ~ Y7 才取决于输入信号A2、 A1、 A0的组合。
◆ S2 S3 为高电平时，输出也都是无效信号。
例：用两片3-8线译码器74LS138构成4-16线译码器，电路如图4.7所示。