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1、4.4 常用组合逻辑集成电路4.4 常用组合逻辑集成电路 4.1.1 编码器4.1.1 编码器 1、)编码器 (Encoder)的概念与分类1、)编码器 (Encoder)的概念与分类 编码：赋予二进制代码特定含义的过程称为编码。编码：赋予二进制代码特定含义的过程称为编码。 如：如：8421BCD码中，用码中，用1000表示数字表示数字8 如：如：ASCII码中，用码中，用1000001表示字母表示字母A等等 编码器：具有编码功能的逻辑电路。编码器：具有编码功能的逻辑电路。 2、)编码器的逻辑功能2、)编码器的逻辑功能： 能将每一个编码输入信号变换为不同的二进制的代码输出。能将每一个编码输入信
2、号变换为不同的二进制的代码输出。 如如BCD编码器：将编码器：将10个编码输入信号分别编成个编码输入信号分别编成10个个4位位 码输出。码输出。 如如8线线-3线编码器：将线编码器：将8个输入的信号分别编成个输入的信号分别编成8个个3位二进位二进 制数码输出；制数码输出； I0 I1 Yn- Y0 Y1 12n I 二进制 编码器 二进制 编码器 2 n 个个 输入输入 n位位二二进进 制码输制码输 二进制编码器的结构框二进制编码器的结构框 3、)编码器的分类：普通编码器和优先编码器。3、)编码器的分类：普通编码器和优先编码器。 普通编码器：任何时候只允许输入一个有效编码信号，否则 输出就会发
3、生混乱。 普通编码器：任何时候只允许输入一个有效编码信号，否则 输出就会发生混乱。 优先编码器：允许同时输入两个以上的有效编码信号。当同 时输入几个有效编码信号时，优先编码器能按预先设定的优 先级别，只对其中优先权最高的一个进行编码。 优先编码器：允许同时输入两个以上的有效编码信号。当同 时输入几个有效编码信号时，优先编码器能按预先设定的优 先级别，只对其中优先权最高的一个进行编码。 (1) 普通编码器(4线2线编码器)(1) 普通编码器(4线2线编码器) 1 10 00 00 0 0 01 10 00 0 0 00 01 10 0 0 00 00 01 1 Y0Y0Y1Y1I3I3I2I2I
4、1I1I0I0 （2）逻辑功能表（2）逻辑功能表 Y1 Y0 I0 I1 I2 I3 （a）逻辑框图（a）逻辑框图 4 输 入 4 输 入 进制码输进制码输 1 11 1 0 01 1 1 10 0 0 00 0 1、编码器的工作原理1、编码器的工作原理 二 出 二 出 编码器的输入为高电平有效。编码器的输入为高电平有效。 321032101 IIIIIIIIY+=+= 321032100 IIIIIIIIY+=+= 321032101 IIIIIIIIY+=+= 321032100 IIIIIIIIY+=+= I0 I1 I2 I3 1 1 1 1 & & & 1 1 Y0 Y1 & 该电路
5、是否可以再简化？该电路是否可以再简化？ 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 VCC 1k10 & & & & 1 & GS D C B A 控制使能标志控制使能标志 逻辑图逻辑图 (2.) 键盘输入(2.) 键盘输入8421BCD码编码器码编码器 输输 出出 代代 码码 2. 键盘输入8421BCD码编码器2. 键盘输入8421BCD码编码器 （2）功能表（2）功能表 100001111111110 110001111111101 101001111111011 111001111110111 100101111101111 11
6、0101111011111 101101110111111 111101101111111 100011011111111 110010111111111 000001111111111 GSDCBAS9S8S7S6S5S4S3S2S1S0 输出输入 该编码器为输入低电平有效该编码器为输入低电平有效 普通4 线2线编码器电路存在问题?普通4 线2线编码器电路存在问题? I0 I1 I2 I3 1 1 1 1 & & & 1 1 Y0 Y1 & 当所有的输入都为1时，当所有的输入都为1时， Y1Y0 = ？ Y1Y0 = 00? 无法产生有效编码输出。无法产生有效编码输出。 普通编码器不能同时输
7、 入两个已上的有效编码 信号 普通编码器不能同时输 入两个已上的有效编码 信号 3. 优先编码器3. 优先编码器 优先编码器的提出：优先编码器的提出： 普通编码器如果有两个 或更多输入信号有效， 将会出现输出混乱。 普通编码器如果有两个 或更多输入信号有效， 将会出现输出混乱。 必须根据轻重缓急，规定好这些外设允许操作的先后次 序，即优先级别。 必须根据轻重缓急，规定好这些外设允许操作的先后次 序，即优先级别。 识别多个编码请求信号的优先级别，并进行相应编码的 逻辑部件称为优先编码器。 识别多个编码请求信号的优先级别，并进行相应编码的 逻辑部件称为优先编码器。 (2)优先编码器线(42 线优先
8、编码器)（设计）(2)优先编码器线(42 线优先编码器)（设计） 输入编码信号高电平有效，输出为二进制代码输入编码信号高电平有效，输出为二进制代码 输入编码信号优先级从高到低为输入编码信号优先级从高到低为I0I3 输入为编码信号输入为编码信号I3 I0 输出为输出为Y1 Y0 （1）列出功能表（1）列出功能表 1 11 11 1 0 01 10 01 1 1 10 00 00 01 1 0 00 00 00 00 01 1 Y0Y0Y1Y1I3I3I2I2I1I1I0I0 输出输出输入输入 （2）写出逻辑表达式（2）写出逻辑表达式 3321 IIIY+=+= 33210 IIIIY+=+= （
9、3）画出逻辑电路（略）（3）画出逻辑电路（略） 高高 低低 2 集成电路编码器2 集成电路编码器 优先编码器C D4 5 3 2 的示意框图、引脚图优先编码器C D4 5 3 2 的示意框图、引脚图 CD4532 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y0 Y1 Y2 EI EO GS 1 2 3 4 5 6 7 89 10 11 12 13 14 15 16I4 I5 I6 I7 EI Y2 Y1 GND VCC EO GS I3 I2 I1 I0 Y0 I2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 & & 1 & 1 & &1 1 1 & 1 GS
10、 1 EO 11 & I1 I7 I6 I5 I4 I3 I0 EI Y2 Y1 Y0 CD4532电路图电路图 HHHHHHLLLLLLLH HLLHHHLLLLLH HLHLHHLLLH HLLLHHLH HLHHLHLLLH HLLHLHLLH HLHLLLHLH LHLLLHH HLLLLLLLLLLLLH LLLLLL EOGSY0Y1I0I1I2I3I4I5I6I7EI 输出输入 3. 集成电路优先编码器3. 集成电路优先编码器CD4532的逻辑功能表4532的逻辑功能表 EI=0，电路不工作，电路不工作，GS = EO =0， A2 A1 A0 =000 EI=1，电路工作，无有
11、效高电平输入，电路工作，无有效高电平输入， A2A1A0=111， GS = 0，EO=1 ； EI=1，电路工作，输入，电路工作，输入I0 I7分别有高电平输入时，分别有高电平输入时， A2A1A0为为I0 I7的编码输出，的编码输出，GS =0 ， EO =1。 用二片用二片CD4532构成16线-4线优先编码器,其逻辑 图如下图所示，试分析其工作原理。 构成16线-4线优先编码器,其逻辑 图如下图所示，试分析其工作原理。 。 CD4532(II) I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y0 Y1 Y2 EO EI GS CD4532(I) I0 I1 I2 I3 I4 I5 I
12、6 I7 Y0 Y1 Y2 EO EI GS EI2 EO2EI1 EO1 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 L0 L1 GS2 L2 GS GS1 G3 G2 G1 G0 L3 11 11 0 禁止禁止 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 无编码输出无编码输出 禁止禁止 0 0 。 CD4532(II) I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y0 Y1 Y2 EO EI GS CD4532(I) I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y0 Y1 Y2 EO EI GS EI2 EO2EI1
13、 EO1 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 L0 L1 GS2 L2 GS GS1 G3 G2 G1 G0 L3 11 11 1 允许允许 0 0 0 0 1 000 111 00 0 0 允许允许 0 0 若无有效电平输入若无有效电平输入 0 1 1 1 的优先级高于片I的优先级高于片I 。 CD4532(II) I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y0 Y1 Y2 EO EI GS CD4532(I) I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y0 Y1 Y2 EO EI GS EI2 EO2EI1
14、EO1 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 L0 L1 GS2 L2 GS GS1 G3 G2 G1 G0 L3 11 11 1 允许允许 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 禁止禁止 0 0 若有效电平输入若有效电平输入 1 1 1 1 4.4.2 译码器/数据分配器4.4.2 译码器/数据分配器 1 译码器的概念与分类1 译码器的概念与分类 译码：译码：译码是编码的逆过程，它能将二进制码翻译成代表某 一特定含义的信号.(即电路的某种状态) 译码是编码的逆过程，它能将二进制码翻译成代表某 一特定含义
15、的信号.(即电路的某种状态) 译码器译码器：具有译码功能的逻辑电路称为译码器。：具有译码功能的逻辑电路称为译码器。 译码器的分类译码器的分类： 将一系列代码转换成与之一一对应的有效 信号。 二进制译码器 二 将一系列代码转换成与之一一对应的有效 信号。 二进制译码器 二十进制译码器 显示译码器 常见的唯一地址译码器： 十进制译码器 显示译码器 常见的唯一地址译码器： 唯一地址译码器唯一地址译码器 代码变换器代码变换器 将一种代码转换成另一种代码。将一种代码转换成另一种代码。 译码器的功能：将每个输入的二进制代码译成对应的 高、低电平信号。 译码器的功能：将每个输入的二进制代码译成对应的 高、低电平信号。 0 01 10 00 00 01 1 0 00 01 10 01 10 0 0 00 00 01 10 00 0 1 10 00 00 01 11 1 Y Y3 3Y Y2 2Y Y1 1Y Y0 0B BA A 译码器功能表译码器功能表 1 10 00 00 0 0 01 10 00 0 0 00 01 10 0 0 00 00 01 1 Y0Y0Y1Y1I3I3I2I2I1I1I0I0 编码器逻辑功能表编码器逻辑功能表 1 11 1 0 01 1 1 10 0 0 00 0 2.2线 - 4
