资源简介

【课题】
15.4 编码器
【教学目标】
了解编码器的基本功能及典型集成编码电路的引脚功能和功能表。
【教学重点】
优先编码器。
【教学难点】
数码显示译码器。
【教学过程】
【一、复习】
8421BCD码
【二、引入新课】
通过键盘可以向计算机输入字母、数字或字符等，但是计算机内部可以处理的是二进制代码，这些转换可以通过编码器完成。那么编码器的工作原理是什么呢？
【三、讲授新课】
15.4.1 二－十进制编码器
1．编码的概念：在数字电路中，用二进制代码表示某一具有特定含义的信号（如数、字符等）的过程称为编码。具有编码功能的逻辑器件称为编码器。如图15.24为编码器原理图。它是将m个请求编码的信息“编码”成n位二进制代码输出。
图15.24 编码器原理框图
2．二-十进制编码器
在数字电路里使用的是二进制数，而日常生活中用到的是十进制数。要想把十进制数输入到数字电路中去，必须使用二-十进制编码器将十进制码编为BCD码。如图15.25为一个采用与非门组成的二-十进制编码器。
图15.25 二－十进制编码器电路
电路的十个按钮开关S1～S10为自锁式按键，当按动一次时闭合，再按动一下则断开。当它们都断开时，4个与非门的所有输入端均为高电平，与非门G1～G4输出0000。当按下S1开关（“0”键）时，电路状态并没有改变，输出仍是0000，即十进制数0的BCD码。当按下S2开关（“1”键）时，与非门G1有一个输入端接地而成为低电平，因而与非门G1输出1。与此同时，与非门G2、G3、G4的输入端没有变化，输入端仍全是高电平，它们的输出端均为低电平，所以电路输出为BCD码0001。当按下S8开关（“7”键）时，与非门G1、G2、G3各有一个输入端为低电平，编码器输出的是BCD码0111。从上述可以看出，按下哪个数字键，编码器就会输出与其相对应的BCD码，起到了编码的作用。
15.4.2 8线－3线优先编码器
优先编码器的功能是允许同时在几个输入端有输入信号，编码器按输入信号预先排定的优先顺序，只对优先权最高的一个输入信号编码。信号的优先权级别的高低是人为设定的。
8线－3线优先编码器74LS148的引脚排列和逻辑符号如图15.26所示。74LS148是8线输入、3线输出的二进制编码器。其作用是将8个输入信号～分别编成3位二进制码输出。
图15.26 74LS148引脚排列和逻辑符号
编码器的工作情况为：
① 、、、…、是输入端，低电平有效，优先级别按、、、…、递降。
② 、、是输出码。反码输出，低电平有效。
③ 是输入使能端，也称为选通输入端。=0，允许编码；=1，禁止编码，输出=111。
④ 是输出使能端，也称为选通输出端，主要用于多个编码器电路的级联控制，即总是接在优先级别低的相邻编码器的端。=0时允许低位片编码，=1时禁止低位片编码。为编码输出标志，也称为输出扩展端。=0表示是编码器输出，输出有效；=1，不是编码器输出，输出无效。可用于编码器功能的扩展。
⑤ UCC接+5 V电源。
⑥ GND是接地端。
优先编码器74LS148的真值表如表15.12所示。
15.4.3 8421BCD优先编码器
8421BCD优先编码器74LS147的引脚排列和逻辑符号如图15.27所示，其真值表如表15.13所示。由表可见，有九个输入变量，四个输出变量，它们都是低电平有效，即有信号时，输入为0。输出组成8421BCD反码，对应于0~9十个十进制数码，输入信号的优先次序为~。例如，当=0时，无论其他输入端是0或是1，输出端只对编码，输出为0110（原码为1001）。
图15.27 74LS147引脚排列和逻辑符号
【四、小结】
1．编码的概念
2．8线-3线优先编码器的编码过程。
3．8421BCD码的编码过程。
【五、习题】
一、是非题：2、4； 二、选择题：2；三、填空题：1。

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