数字逻辑电路 《编码器与译码器》教学设计.doc

**编码器与译码器详解** 编码器和译码器是数字逻辑电路中常见的两种器件，主要用于信息的编码和解码。编码器是将输入的多个信号转化为一组特定的二进制代码，而译码器则相反，它将二进制代码转换回原始的信号或信息。 ### 1. 编码器 编码器的主要任务是将输入的信号编码成二进制代码。在教学设计中，通常会以简单的例子，如4人抢答器的输出信号编码为二进制代码，来引导学生理解编码器的工作原理。编码器通常有m个输入端和n个输出端，且满足m≤2^n的关系。这意味着每个输入端可以独立地被激活，而编码器则输出一个唯一的二进制组合。例如，一个4输入的编码器可以产生最多4个不同的二进制代码。使能端在编码器中起着关键作用，它控制编码器是否进行编码操作。 ### 2. 二进制编码器与二-十进制优先编码器 在实际应用中，我们还会遇到特定类型的编码器，如二进制编码器，它简单地将输入的二进制数转换为等效的二进制代码。而二-十进制优先编码器则用于将二进制数编码为对应的十进制优先代码，常用于优先级判断。 ### 3. 译码器 译码器的功能是将输入的二进制代码解码为原始的信号或状态。通常，译码器有n个输入端和m个输出端。当输入的二进制代码匹配译码器的功能表时，译码器会选择性的开启一个或多个输出。以图4.6所示的译码器为例，它演示了基本的译码器结构。常见的译码器类型包括二进制译码器、二-十进制译码器和字符译码器，它们分别对应不同的编码方式。 ### 4. 使能端的正确应用 在使用编码器和译码器时，使能端（Enable）是一个关键控制端，它决定着器件是否处于工作状态。只有当使能端被激活时，器件才会执行编码或译码操作，这在系统设计中用于节省能源和提高效率。 ### 5. 显示器件 显示器件如LED和LCD，常与译码器配合使用，用于直观展示信息。LED显示器分为共阴极和共阳极，它们的连接方式不同，需要根据译码器的输出正确连接。LCD显示器则相对复杂，一般作为学生的自学内容。 ### 6. 应用实例 编码器和译码器的应用广泛，例如在微控制器报警编码电路中，编码器可以生成唯一的报警代码；而译码器作为地址译码器，可以确定微处理器访问存储器的特定位置。其他的应用实例可以通过自学来扩展知识面。 ### 7. 编/译码器的功能表 功能表是理解和使用编码器和译码器的关键。通过阅读功能表，可以确定器件的输入输出关系，理解其工作模式，以及如何根据需要选择合适的器件。 ### 8. 控制端的扩展功能 除了基本的输入和输出端，编码器和译码器还可能包含其他控制端，如预置输入、清除输入等。利用这些控制端，可以实现级联操作，扩展编/译码器的位数，以适应更复杂的系统需求。 编码器与译码器是数字逻辑电路中的基础元件，理解它们的工作原理和使用方法对于学习计算机科学和电子工程至关重要。通过实践和理论相结合的方式，可以深入掌握这些概念，并在实际项目中灵活应用。