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一文带你了解编码器与译码器原理

 
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海伯森高端传感器胡江鹏 发布于 2020-12-10 17:44:19 浏览 5364 点赞 46 收藏 7

首先,我们来讲讲什么是编码。 编码是我们为了方便表述和处理特定的对象,用一组特定0,1序列予以表征的过程。

二进制编码 1.对于二进制,1位可用是0或1两种情况,2位则有00,01,10,11共四种情况。位数越多,可表征的数目越多,为2的指数级。 例如:红橙黄绿青蓝紫7种颜色,要用0,1序列予以表征区分的话。我们应该如何进行编码呢? 7种颜色,我们可用用3位表示,可编码为: 红 000 。橙001,黄010,绿011,青100,蓝101,紫110

独热码 什么叫独热码? n种情况用n位编码,且每个编码不重复,有且只有一个 如用7种颜色的独热码为0000001,00000010,0000100,0001000,00010000,00100000,0100000,1000000

大家熟知的ASCII码,也是用0,1序列对字母和符号进行编码。 这些编码都是人们约定俗成的,是无权码,当然ASCII码是已形成共识的编码。

有权码 四位二进制有16种组合,从以下挑选10种对应于十进制符号种的0~9,可构造多种编码。

码位置赋予权值的编码,称为有权码,其中8421,5421,2421都是相应的权值,将权值相加就是其对应的数。

余三码是将4位二进制组合的前后各3组去掉后,再依次与0~9对应的编码 2421码和余三码都是自反码。即0与9,2与7,6和3,4和5编码都刚好相反。

我们知道了一些编码之后,我们下面来讲编码器。 什么是编码器?它是能完成编码功能的模块,是能将一组信号转换成一组编码的电路。例如,对8个输入信号进行二进制编码,且任何时刻只有1个输入信号

1.我们将8个输入信号分别用I0,I1,I2,I3,I4,I5,I6,I7表示,其编码输出用O2,O1.O0表示,按序号二进制编码,可得到它的真值表

我们考虑到约束条件,即任何时刻不可能有2个以上的信号同时输入 可得到逻辑函数表达式: 根据表达式,我们可画出对应的电路图如下 该编码器有约束条件,不能2个以上同时输入,那如果多个同时输入,我们该怎么办呢? 我们按数大优先进行编码,即多个同时输入时,对序号最大的信号编码,并忽略其他输入,如I0,I3,I6同时输入,对I6编码(忽略I0,I3),即为110

多输入“数大优先与单一输入的关系” H5表示,当I6,I7都没有输入,而I5有输入时,无论其他输入如何,都对I5进行编码,即相当于只有I5输入,这里的H5相当于前面编码器的H5 由前面的编码器逻辑函数表达式,我们可用导出优先编码器的表达式

我们将输入,输出信号都定义为低电平有效,并增加输入数使能,得优先编码器功能表。 这里EI_L为输入使能,GS_L为输出有效编码,EO_L为使能传递。 在来看看它得引脚 电路图如下:

大家知道了编码器后,将译码器就简单许多了。 译码器 译码器是编码器得逆过程,它是能将组合得信息还原为原始过程。 二进制译码器:输入为二进制,输出为独热码 显示译码器:输入为8421BCD码,输出为七段数码管显示码 2~4译码器:将2位二进制译码(有四种组合),还原为4个输出信号。

2~4译码器Verilog结构描述 Module decoder2to4(io,il,en,y0,y1,y2,y2); input,il,en; output yo,y1,y2,y3; wire noti0,noti1; INV U1 (noti0,i0); INV U2(noti1,i1); AND3 U3 (y0,noti0,noti1,EN); AND3 U4 (y1,io,notil,EN); AND3 U5(y2,notio,i1,EN); AND3 U6(y3,io,i1,EN); endmodule 电路如下图

3-8译码器大家可根据2-4译码器得原理进行学习,这里就不在赘述,后面,我会根据今天所讲得这个原理,教大家如何进行逻辑时序电路与组合逻辑电路得设计

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海伯森高端传感器胡江鹏
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