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1、复复 习习1.1.半加器和全加器的概念及特点？半加器和全加器的概念及特点？2.2.集成全加器集成全加器74LS28374LS283的逻辑功能及应用？的逻辑功能及应用？3.3.集成数值比较器的逻辑功能及应用？集成数值比较器的逻辑功能及应用？1特备参考3.3 3.3 编码器和译码器编码器和译码器3.3.1 3.3.1 编码器编码器3.3.2 3.3.2 译码器译码器2特备参考3.3.1 3.3.1 编码器编码器一、编码器（一、编码器（EncoderEncoder）的概念）的概念 用用文文字字、符符号号或或数数码码表表示示特特定定对对象象的的过过程程称称为为编编码码。在在数数字字电电路路中中用用二二
2、进进制制代代码码表表示示有有关关的的信信号号称称为为二二进进制制编编码码。 实实现现编编码码操操作作的的电电路路就就是是编编码码器器。按按照照被被编编码码信信号号的的不不同同特特点和要求，有普通编码器、优先编码器、二点和要求，有普通编码器、优先编码器、二十进制编码器十进制编码器之分。之分。 使用编码技术可以大大减少数字电路系统中信号传输使用编码技术可以大大减少数字电路系统中信号传输线的条数，同时便于信号的接收和处理。线的条数，同时便于信号的接收和处理。例如：一个由例如：一个由8 8个开关组成的键盘，个开关组成的键盘， 直接接入：需要直接接入：需要8 8条条信号传输线；信号传输线； 编码器：只需
3、要编码器：只需要3 3条条数据线。数据线。（每组输入状态对应一（每组输入状态对应一组组3 3位二进制代码）位二进制代码）3特备参考输入：输入：I I0 0I I7 7 8 8个高电平信号，个高电平信号，输出：输出：3 3位二进制代码位二进制代码Y Y2 2Y Y1 1Y Y0 0。 故也称为故也称为8 8线线3 3线编码器线编码器。1.1.普通编码器普通编码器 用用n n位二进制代码可对位二进制代码可对N N2 2n n个输入信号进行编码，个输入信号进行编码，输出相应的输出相应的n n位二进制代码。位二进制代码。特点特点：输入：输入I I0 0I I7 7当中只允许一个输入变量有效，即取值当中
4、只允许一个输入变量有效，即取值为为1 1（高电平有效）。（高电平有效）。三位二进制普通编码器三位二进制普通编码器4特备参考3 3位二进制编码器的真值表位二进制编码器的真值表5特备参考逻逻辑辑表表达达式式逻辑图逻辑图6特备参考为何要使用为何要使用优先编码器？优先编码器？一般编码器一般编码器输入信输入信号之间是互相排斥的，号之间是互相排斥的，在任何时刻只允许一个在任何时刻只允许一个输入端请求编码，否则输入端请求编码，否则输出发生混乱。输出发生混乱。 优先编码器则允许优先编码器则允许多个输入信号同时多个输入信号同时要求编码。要求编码。优先编码器的输入信号有不同的优先级别，多于一个优先编码器的输入信号
5、有不同的优先级别，多于一个信号同时要求编码时，只信号同时要求编码时，只对其中优先级别最高对其中优先级别最高的信号的信号进行编码。因此，在编码时必须根据轻重缓急，规定进行编码。因此，在编码时必须根据轻重缓急，规定好输入信号的优先级别。好输入信号的优先级别。 允许同时输入多数个编码信号，并只对其中允许同时输入多数个编码信号，并只对其中优先权最高的信号进行编码输出的电路。优先权最高的信号进行编码输出的电路。2.2.二进制优先编码器二进制优先编码器7特备参考2. 32. 3位二进制优先编码器位二进制优先编码器 在优先编码器中优先级别高的信号排斥级别低的。在优先编码器中优先级别高的信号排斥级别低的。设设
6、I I7 7的优先级别最高，的优先级别最高，I I6 6次之，依此类推，次之，依此类推，I I0 0最低。最低。功功能能表表输入高电输入高电平有效平有效输出以原输出以原码输出码输出8特备参考逻辑表达式逻辑表达式9特备参考逻辑图逻辑图8 8线线-3-3线线优优先先编编码码器器 如果要求如果要求输出输出以以反码输出反码输出、输入输入低电平有效低电平有效，只要在，只要在图中的每一个输出端和输入端都加上反相器就可以了。图中的每一个输出端和输入端都加上反相器就可以了。10特备参考集成集成8 8线线3 3线优先编码器线优先编码器74LS14874LS14811特备参考8 8线线3 3线优先编码器线优先编码
7、器74LS14874LS148逻辑符号图逻辑符号图扩展电路功能：扩展电路功能：G门、门、G门、门、G门组成控制电门组成控制电路。路。S选通输入端，低电平有效。选通输入端，低电平有效。Ys选通输出端，低电平表示选通输出端，低电平表示“电路工作，无编码信号输入电路工作，无编码信号输入”。YEX扩展输出端，低电平表示扩展输出端，低电平表示“电路工作，有编码信号输入电路工作，有编码信号输入”。12特备参考74LS14874LS148功能表功能表输输入入：逻辑：逻辑0(0(低电平）有效低电平）有效输输出出：反码输出：反码输出注意：注意：13特备参考例：试用两片例：试用两片74LS14874LS148接成
8、接成1616线线4 4线优先编码器，将线优先编码器，将A A0 0A A15151616个输入信号编为二进制编码个输入信号编为二进制编码Z Z3 3Z Z2 2Z Z1 1Z Z0 0=0000=000011111111。 其中其中A A1515的优先权最高，的优先权最高，A A0 0的优先权最低。的优先权最低。电路扩展应用：电路扩展应用：输入信号的连接；输入信号的连接；级联问题（芯片工作的优先级）；级联问题（芯片工作的优先级）；输出信号的连接。输出信号的连接。解：解：输入信号输入信号 需用两片需用两片14特备参考级联问题级联问题高优先级高优先级低优先级低优先级输出信号输出信号A15A8A7A
9、0编码编码10Z31 1 10 0 01 1 10 0 0Z2 Z1 Z001YEX(1)15特备参考74LS14874LS148扩展的扩展的1616线线4 4线优先编码器线优先编码器16特备参考二、二二、二 十进制编码器十进制编码器1. 8421 BCD1. 8421 BCD码编码器码编码器输输入入1 10 0个个互互斥斥的的数数码码输输出出4 4位位二二进进制制代代码码真真值值表表将将0 09 9十个十进制数转换为二进制代十个十进制数转换为二进制代码的电路，称为二码的电路，称为二十进制编码器。最十进制编码器。最常见的二常见的二十进制编码器是十进制编码器是84218421码编码码编码器。器。
10、 17特备参考逻辑表达式逻辑表达式逻辑图逻辑图18特备参考2. 8421 BCD2. 8421 BCD码优先编码器码优先编码器真值表真值表输输入入：逻辑：逻辑1(1(高电平）有效高电平）有效输输出出：原码输出：原码输出19特备参考逻辑表达式逻辑表达式20特备参考逻辑图逻辑图21特备参考3. 3. 集成集成1010线线-4-4线优先编码器线优先编码器引脚图引脚图输入低电平有效输入低电平有效输出以反码输出输出以反码输出22特备参考 74LS147 74LS147功能表功能表011101111111110110111111100110111111110101111101010111110010111
11、000101111100101100111111111111123特备参考编码器小结编码器小结 用用二二进进制制代代码码表表示示特特定定对对象象的的过过程程称称为为编编码码；实实现现编编码码操操作作的的电电路路称称为编码器。为编码器。 编编码码器器分分二二进进制制编编码码器器和和十十进进制制编编码码器器，各各种种编编码码器器的的工工作作原原理理类类似似，设设计计方方法法也也相相同同。集集成成二二进进制制编编码码器器和和集集成成十十进进制制编编码码器器均均采采用用优优先先编编码码方案。方案。24特备参考*模型模型A0A1An1Y0Y1Ym-1n线m线译码器全译码器全译码器部分译码器部分译码器3.
12、3.2 译码器译码器 把代码状态的特定含义翻译出来的过程称把代码状态的特定含义翻译出来的过程称为译码，实现译码操作的电路称为译码器。为译码，实现译码操作的电路称为译码器。译码器就是把一种代码转换成另一种代码的电路。译码器就是把一种代码转换成另一种代码的电路。25特备参考译码译码是是编码编码的逆过程。的逆过程。 将表示特定意义信息将表示特定意义信息的二进制代码翻译出来。的二进制代码翻译出来。 译码器译码器( (即即 Decoder) ) 二进制二进制代码代码 与输入代码对应与输入代码对应的特定信息的特定信息 译码器译码器 实现译码功能的电路实现译码功能的电路 26特备参考译码器译码器 二进制译码
13、器二进制译码器 非二进制译码器非二进制译码器 荧光显示译码器荧光显示译码器 变量译码器变量译码器 显示译码器显示译码器 液晶显示译码器液晶显示译码器 按显示按显示材料材料 按显示按显示内容内容 发光二极管译码器发光二极管译码器 文字译码器文字译码器 数字译码器数字译码器 符号译码器符号译码器 27特备参考一、二进制译码器一、二进制译码器 设二进制译码器的设二进制译码器的输入输入端为端为n n个，则个，则输出输出端为端为2 2n n个，且对应于输入代码的每一种状态，个，且对应于输入代码的每一种状态，2 2n n个输出中只个输出中只有一个为有一个为1 1（或为（或为0 0），其余全为），其余全为0
14、 0（或为（或为1 1）。）。 二进制译码器可以译出输入变量的二进制译码器可以译出输入变量的全部全部状状态，故又称为态，故又称为变量译码器变量译码器。A0A1An1Y0Y1Ym-1n线m线译码器全译码器全译码器n n 位位二进制二进制代码代码 2 2n n 位位译码译码输出输出二进制二进制译码器译码器 28特备参考输入输入输出输出A BY0 Y1 Y2 Y30 01 0 0 00 10 1 0 01 00 0 1 01 10 0 0 12 2线线4 4线译码器真值表线译码器真值表逻辑函数：逻辑函数：2线线4线译码器电路线译码器电路1.21.2线线4 4线译码器线译码器29特备参考S1,S2,S
15、3为片选端，为片选端， S1=1,S2+S3=0 时，时，Gs输出高电平，译码输出高电平，译码器处于工作状态。器处于工作状态。2.32.3线线8 8线译码器线译码器74LS13874LS138：控制电路：控制电路：30特备参考3 3线线8 8线译码器线译码器74LS13874LS138的功能表的功能表S1S2+S3A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70 0xxxx11111111x1 1xxx11111111100000 011111111000110 011111110010110 011111100111110 011111010011110 011110101111110 011
16、101101111110 011011111111110 0输出输入片选选通，输入某种状态，则对应的最小项输出项为片选选通，输入某种状态，则对应的最小项输出项为0 0。31特备参考 74LS138A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7STCSTBSTAY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7逻辑功能示意图逻辑功能示意图 3 线线 8 线线译码器译码器 74LS138 3 3 位位二二进制码进制码输入端输入端8 8 个个译码输出端译码输出端低电平有效。低电平有效。使能端使能端 STA 高电平有效，高电平有效， STB、STC 低低电平有效电平有效，即当即当 STA = 1， STB = STC =
17、 0 时时译码译码，否则禁止译码。，否则禁止译码。32特备参考例：试用两片例：试用两片3 3线线8 8线译码器线译码器74LS13874LS138组成组成4 4线线1616线译码线译码器，将输入的器，将输入的4 4位二进制代码位二进制代码D D3 3D D2 2D D1 1D D0 0译成译成1616个独立的低电个独立的低电平信号平信号Z Z0 0Z Z1515。解：解：输出信号输出信号输入信号和输入信号和级联问题级联问题1 1 1片（片（2）工）工作译码作译码0 0 011 1 1片（片（1）工）工作译码作译码0 0 00Z8Z15Z0Z7D2 D1 D0D333特备参考74LS138的级联
18、的级联3 3线线-8-8线译码器扩展成线译码器扩展成4 4线线-16-16线译码器线译码器34特备参考74LS13874LS138扩展的扩展的4 4线线1616线译码器线译码器35特备参考 二进制译码器的二进制译码器的应用应用很广，典型的应用有以很广，典型的应用有以下几种：下几种： 实现存储系统的地址译码；实现存储系统的地址译码； 实现逻辑函数；实现逻辑函数； 带使能端的译码器可用作数据分配器。带使能端的译码器可用作数据分配器。36特备参考u 用译码器实现逻辑函数用译码器实现逻辑函数写出函数的写出函数的标准与或表达式（最小项之和）标准与或表达式（最小项之和），并，并变换为变换为与非与非- -与
19、非形式与非形式 ；画出用二进制译码器和与非门实现这些函数的接画出用二进制译码器和与非门实现这些函数的接线图。线图。 n n线线2 2n n线译码器有线译码器有2 2n n个代码组合，包含了个代码组合，包含了n n变量函数变量函数的全部最小项。当译码器的的全部最小项。当译码器的使能端有效使能端有效时，每个输出时，每个输出（一（一般为低电平输出）般为低电平输出）对应相应的最小项对应相应的最小项, ,即即 。因此只要将函数的输入变量加至译码器的地址输入端，并因此只要将函数的输入变量加至译码器的地址输入端，并在输出端辅以少量的门电路，便可以实现逻辑函数。在输出端辅以少量的门电路，便可以实现逻辑函数。
20、一般步骤：一般步骤：37特备参考例：试利用例：试利用3 3线线8 8线译码器线译码器74LS13874LS138设计一个多输出的组设计一个多输出的组合逻辑电路。输出的逻辑函数式为：合逻辑电路。输出的逻辑函数式为： 解：解：最小项之和形式最小项之和形式化为与非与非式化为与非与非式38特备参考画逻辑电路画逻辑电路39特备参考数据输入数据输入地址码输入地址码输入Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7多路分配器框图多路分配器框图 由地址码切换控制，将各种输入数据分时地传递给不由地址码切换控制，将各种输入数据分时地传递给不同的输出端，实现多路数据分配。同的输出端，实现多路数据分配。多路数据分配器多路数据分配器
21、40特备参考地址码输入地址码输入数据输入数据输入“1 1”多多路路数数据据输输出出例：利用例：利用3 3线线-8-8线译码器构成线译码器构成8 8路输出的多路分配器。路输出的多路分配器。41特备参考二二- -十进制译码器的输入是十进制数的十进制译码器的输入是十进制数的4 4位二进制编码（位二进制编码（BCDBCD码），分别用码），分别用A A3 3、A A2 2、A A1 1、A A0 0表示；输出的是与表示；输出的是与1010个十进制数字相对应个十进制数字相对应的的1010个信号，用个信号，用Y Y9 9Y Y0 0表示。由于二表示。由于二- -十进制十进制译码器有译码器有4 4根输入线，根
22、输入线，1010根输出线，所以又根输出线，所以又称为称为4 4线线-10-10线译码器。线译码器。二、二、 二二-十进制译码器十进制译码器8421 BCD码译码器码译码器把把二二- -十十进进制制代代码码翻翻译译成成1010个个十十进进制制数数字信号的电路，称为二字信号的电路，称为二- -十进制译码器。十进制译码器。将将 BCD BCD 码的十组代码译成码的十组代码译成 0 - 9 0 - 9 十个十个对应输出信号的电路，又称对应输出信号的电路，又称 4 4 线线 10 10 线线译码器。译码器。42特备参考74LS42 74LS42 译码器功能表译码器功能表43特备参考集成集成8421 BC
23、D码译码器码译码器74LS42输输出出：反码输出：反码输出44特备参考 10 10 个译码输出端，个译码输出端， 低电平低电平 0 0 有效。有效。4 4 线线-10 -10 线译码器线译码器74LS4274LS42逻辑示意图逻辑示意图Y1Y0Y3Y4Y2Y5Y6Y7Y8Y9A0A1A274LS42A3 8421BCD 8421BCD 码输入端，码输入端，从高位到低位依次为从高位到低位依次为 A A3 3、A A2 2、A A1 1 和和 A A0 0 。45特备参考1111111111111111111111110111111111111110111111111111001111111111
24、11110111111111110101伪伪码码011111111110019101111111100018110111111111107111011111101106111101111110105111110111100104111111011111003111111101101002111111110110001111111111000000Y9Y8Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0A0A1A2A3输输 出出输输 入入十进十进制数制数4 4 线线-10 -10 线译码器线译码器 74LS42 74LS42 真值表真值表0000001000100100011110011010100010110
25、0010000000000111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111101111011001111010101伪伪码码0146特备参考三、三、 数码显示译码器数码显示译码器用用来来驱驱动动各各种种显显示示器器件件，从从而而将将用用二二进进制制代代码码表表示示的的数数字字、文文字字、符符号号翻翻译译成成人人们们习习惯惯的的形形式直观地显示出来的电路，称为显示译码器。式直观地显示出来的电路，称为显示译码器。在数字系统中，经常需在数字系统中，经常需要将数字或运算结果显示出要将数字或运算结果显示出来，以便人们观测查看。
26、数来，以便人们观测查看。数码显示电路是数字系统的重码显示电路是数字系统的重要组成部分要组成部分 。 数码显示电路通常由数码显示电路通常由译码器译码器、显示器显示器等部等部分组成。分组成。 显示译码器的输出信号用以显示译码器的输出信号用以驱动驱动显示器件，显示器件，显示出显示出0-90-9十个数字。十个数字。 47特备参考数码显示电路通常由数码显示电路通常由译码器译码器、显示器显示器等部分组成。等部分组成。 这种显示器由七段这种显示器由七段可发光的字段组合而成可发光的字段组合而成 1.1. 七段数码显示器件七段数码显示器件 半导体数码显示器（半导体数码显示器（LEDLED） 七段数码显示器七段数
27、码显示器 液晶显示器（液晶显示器（LCDLCD） 半导体数码显示器的半导体数码显示器的优点优点是工作电压较低，是工作电压较低，体积小，寿命长，工作可靠性高，响应速度快，体积小，寿命长，工作可靠性高，响应速度快，亮度高。亮度高。缺点缺点是工作电流大，耗电大。是工作电流大，耗电大。 液晶显示器的主要液晶显示器的主要优点优点是功耗极小，工作是功耗极小，工作电压低。电压低。缺点缺点是显示不够清晰，响应速度慢。是显示不够清晰，响应速度慢。48特备参考液晶显示器（液晶显示器（LCDLCD）：液晶是一种既具有液体的流动性又：液晶是一种既具有液体的流动性又具有晶体光学特性的有机化合物。外加电场能控制它的具有晶
28、体光学特性的有机化合物。外加电场能控制它的透明度和显示的颜色，由此制成透明度和显示的颜色，由此制成LCDLCD。液晶显示器两个电极上加液晶显示器两个电极上加50HZ500HZ 的交变电压。的交变电压。玻璃盖板 透明电极（正面电极） 反射电极（公共电极）液晶液晶加电场加电场未加电场未加电场符号符号暗灰色暗灰色优点：功耗极低；缺点：亮度很低，响应速度慢。优点：功耗极低；缺点：亮度很低，响应速度慢。透明色透明色49特备参考YA0A1A2数码显示译码器数码显示译码器译译码码器器YYYYYY驱驱动动器器YYYYYYYA3a数码显示器数码显示器bcdefgbcdefgabcdefga 数码显示译码器的结构
29、和功能示意数码显示译码器的结构和功能示意0101a数码显示器数码显示器bcdefgYA0A1A2数码显示译码器数码显示译码器译译码码器器YYYYYY驱驱动动器器YYYYYYYA3bcdefgabcdefga输入输入 BCD BCD 码码输出驱动七段数码管显示相应数字输出驱动七段数码管显示相应数字000150特备参考 驱动各种显示器件，从而将用二进制代码表示的数驱动各种显示器件，从而将用二进制代码表示的数字、文字、符号等翻译成人们习惯的形式，并字、文字、符号等翻译成人们习惯的形式，并直观直观地显地显示出来的电路，称为显示译码器。示出来的电路，称为显示译码器。显示器件显示器件发光二极管数码管（发光
30、二极管数码管（LEDLED数码管）数码管）优点：亮度高，响应时间短；优点：亮度高，响应时间短；缺点：工作电流大。缺点：工作电流大。COMCOM51特备参考BCDBCD七段显示译码器七段显示译码器驱动共阴极显示器驱动共阴极显示器驱动共阳极显示器驱动共阳极显示器输出状态为：输出状态为： 高电平高电平或或低电平低电平输出状态为：输出状态为： 低电平低电平或或高阻态高阻态亮亮 灭灭 亮亮 灭灭52特备参考abcedfgh共阴极共阴极LEDLED53特备参考2.辅助控制端功能：辅助控制端功能：试试灯灯输输入入端端LTLT：低低电电平平有有效效。当当LT=0LT=0时时，数数码码管管七七段段全全亮亮, ,
31、与输入的译码信号无关。用于测试数码管的好坏。与输入的译码信号无关。用于测试数码管的好坏。灭灭零零输输入入端端RBIRBI：低低电电平平有有效效。当当LT=1LT=1， RBI RBI =0=0时时，且且译译码码输输入入为为0 0的的二二进进制制码码00000000时时，该该位位输输出出不不显显示示，即即0 0字字被被熄熄灭灭。当当译译码码输输入入不不为为0 0时时，该该位位正正常常显显示示。用用于于消消隐隐无无效效的的0 0。如如数据数据073.40073.40可显示为可显示为73.473.4。灭灭灯灯输输入入、灭灭零零输输出出端端BI/RBOBI/RBO。此此端端可可以以作作输输入入端端，也
32、也可可以以作作输输出出端端。作作输输入入端端使使用用时时，如如果果BI=0BI=0时时，数数码码管管七七段段全全灭灭，与与译译码码输输入入无无关关。作作输输出出端端使使用用时时，受受控控于于RBIRBI和和LTLT。当当RBI=0RBI=0，LT=1LT=1，且且输输入入为为0 0的的二二进进制制码码00000000时时，即即实实现现“灭灭零零”时时，RBORBO输输出出低低电电平平，即即RBO=0RBO=0，用用以以指指示示该该片片正正处处于于灭灭零零状态。状态。54特备参考译码器小结译码器小结 把代码状态的特定含义翻译出来的过把代码状态的特定含义翻译出来的过程称为译码，实现译码操作的电路称
33、为译程称为译码，实现译码操作的电路称为译码器。实际上译码器就是把一种代码转换码器。实际上译码器就是把一种代码转换为另一种代码的电路。为另一种代码的电路。 译译码码器器分分二二进进制制译译码码器器、十十进进制制译译码码器器及字符及字符显示译码器显示译码器。 二二进进制制译译码码器器以以高高电电平平输输出出能能产产生生输输入入变变量量的的全全部部最最小小项项，以以低低电电平平输输出出能能产产生输入变量的生输入变量的全部最大项全部最大项，即最小项的反。，即最小项的反。55特备参考作作 业业题题【3-203-20】；题题【3-213-21】（1 1）、（）、（3 3）；）；题题【3-223-22】（2 2）、（）、（4 4）。）。56特备参考
