25-组合逻辑集成电路-编码器

编码器

组合逻辑集成电路（MSI）
组合电路使用小规模电路设计,描述清楚,用小规模的集成电路实现;
小规模集成电路比较灵活
常用的部件(译码器\编码器\比较器\选择器)都是事先做好，直接进行使用

1.编码器概念及分类

1.1 编码器的概念

编码器：使用一组二进制数表示一个数值或者是符号。
例1:要表示加减乘除四种运算,有四种情况,用二进制数表示至少需要两位二进制数
例2:比如键盘有110个按键,每按下一个键,需要向计算机输入一个二进制编码来表示按下的键的数值,那么要至少要使用8位二进制数来表示所有情况
考虑：总共的情况有多少中(输入),需要使用几位二进制编码来表示所有的情况(输出),怎么表示；通常情况下：输入位数多，输出位数少

1.2编码器的分类

普通编码器：每时每刻都只有一个输入，输出。一个时刻，多个输入只有一个输出。比如二进制编码器
优先编码器：可以有多个输入(比如两个按键同时输入)，事先规定多个输出的顺序(级别高的先输出)。

1.2.1 二进制编码器

输入与输出满足2^n关系

1.2.2 十进制编码器

输入十种情况,输出4位二进制数

优先编码器可以是十进制的也可以是二进制的

1.2.3 普通编码器和优先编码器的区别

1、输入信号不同
普通编码器一次只能输入一个信号，优先编码器可以同时输入几个信号。
2、输入信号优先级不同
在普通编码器中，任何时刻只允许输入一个编码信号，否则输出将发生混乱；优先编码器在设计时已经将各输入信号的优先顺序排好，当几个信号同时输入时，优先权最高的信号优先编码。优先级低的信号则不起作用。
3、处理能力不同
优先编码器相比普通编码器电路有更强的处理能力，因为其能处理所有的输入组合情况。
优先编码器可以排列连接在一起，组成更大规模的编码器，如6个4线－2线优先编码器可以组成1个16线－4线编码器，其中信号源作为4个编码器的输入，前4个编码器的输入作为2个编码器的输入。

3. 编码器的工作原理

3.1 二进制编码器

以4线-2线编码器为例子—这是二位二进制编码器
四位二进制编码器—就是四输出十六输入,位数指的是输出。

一个时刻只有一个输入信号有效

3.2 十进制编码器

十个输入(表示十种情况),输出四位二进制编码

点是相连的,上面接电源,是高电平;s开关闭合,输出为0,s开关关闭,输出为1

注意:按下"0"键,s0闭合的时候,输出应该是0000,此时s0出去的线不能和ABCD任何一个相连,就会输出0000,但是如果有十个按键,一个都不按,那么也应该输出0000;为了区分这两种情况,需要增加一个标志位(GS)表示是按下键了还是没有按键
实现方法:将ABCD四个输出端引出,经过一个或非门,有1出0(按下键之后出0,没按下键出1),将或非门与s0通过与非门连接(按下s0,s0出0,与非门输出1,不按任何键,或非门出1,s0出1,与非门出0)
标志位为1，表示按了一个键，有一个输入。标志位为0，表示没有输入。