数字电子技术：ch04-4 若干典型的组合逻辑电路.ppt

在数字电子技术中，组合逻辑电路是一种不具有记忆功能的电路，它的输出完全取决于当前的输入状态。本文件主要讨论了四种典型的组合逻辑电路：编码器、译码器/数据分配器、数据选择器以及数值比较器，并重点介绍了编码器和优先编码器。 编码器是将输入信号转换为特定二进制代码的逻辑电路。根据描述，我们可以分为普通编码器和优先编码器。普通编码器通常有2^n个输入和n位输出，它将每个输入信号编码为一个唯一的n位二进制数。例如，8线-3线编码器有8个输入，当一个输入被激活时，它会输出一个3位的二进制码。然而，普通编码器的一个限制是，同一时刻只能有一个输入为有效，否则输出会变得不确定。 优先编码器则解决了这个问题，它能够处理多个输入同时有效的情况。优先编码器会按照预设的优先级顺序，仅对优先级最高的输入进行编码。例如，4线-2线优先编码器，如果I0至I3中有多个输入为高电平，优先编码器将仅对优先级最高的输入（如I0）产生输出，其他输入的优先级较低，所以它们的编码请求会被忽略。 编码器的工作原理可以通过逻辑功能表来理解。例如，对于4输入的普通二进制编码器，输入I3、I2、I1、I0对应不同的输出Y1和Y0。当只有一个输入为高电平时，输出是唯一的二进制代码。但如果多个输入为高电平，普通编码器无法正确编码，输出可能无效。而优先编码器则可以确保在多个输入有效时，仍能正确编码最高优先级的输入。 在实际应用中，编码器常用于键盘输入，如8421BCD码编码器，它可以将键盘上的按键编码为8421BCD码，这是一种特殊的二进制编码方式，用于表示十进制数。编码器的输出还可能包含使能标志，如GS（Ground Select）和EO（Enable Output），以指示编码的有效性。 优先编码器的电路实现，例如CD4532，是一个集成芯片，它提供了8个输入和3个输出，同时还有额外的控制信号，如EI（编码输入有效）和GS，用于指示编码过程的状态。GS信号用于表明编码正在进行，而EO则表明是否有有效的编码请求。通过两片CD4532可以构建一个16线-4线优先编码器，它能够处理16个输入并产生4位的二进制输出。 总结来说，编码器和优先编码器是数字逻辑电路中的重要组成部分，它们在数据处理和控制系统的信号转换中起着关键作用。普通编码器适用于单一输入编码的场景，而优先编码器则适用于需要处理多个输入和优先级判断的复杂系统。理解这些基本概念对于设计和分析数字电子系统至关重要。