编码器与译码器的电路设计及Multisim软件仿真 |
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一. 编码器与解码器原理
编码器(Encoder)的逻辑功能是将2的n次方个输入信号的高/低电平信号编成一个对应的n位二进制代码。 译码器(Decoder)的作用正好与编码器相反,是将一个N位二进制代码(N个输入信号)转译为2的n次方个输出的高/低电平信号(或者另一种代码)。 目前经常使用的编码器有普通编码器和优先编码器两类。优先编码器(74LS148)功能表如下所示: 常用的译码器电路有二进制译码器、 二–十进制译码器和LED显示译码器。 除了CD4511之外,74LS48芯片也是一种常用的七段数码管译码器。它的真值表和典型电路如下: 理解以上原理的基础之后,验证编码器74LS148和译码器74LS138的逻辑功能: 假如电路图如上所示,根据74LS148和74LS138的输出状态,填写下表,并分析结果。 结果如下: 实验分析:74LS148 是 8 线-3 线优先编码器,且输入输出均为低电平有效,故接入的 LED 灯不发光表示有效。因为 74LS138 的输入端是高电平有效,故在中间接入反相器使 0 和 1 的位置对应,对整个电路而言,输出端反应了输入端优先级最高的输入信号。 二. 应用案例假如有四个病房,四个病人的病情情况不同,分别对应优先级:最高、高、中、低。优先级低的会被优先级高得中断,可以用LED灯的亮灭或者LED数码管情况来代表病人的求助与否。 注意:这其实是一个典型的“四路抢答器”。要求利用74LS148优先编码器芯片,其他元件能少则少。 1、安装Multisim软件,熟悉基本使用方法 安装软件包在文章顶格处 基本使用方法Multisim14.0进行基本电路仿真的操作方法 开启Multisim14.0软件,放置自己所需要的电容、电阻、等元器件,如图所示; 选中后跳出如图中的窗口,选择自己需要的器件类型的具体型号,如图所示; 这儿放置了一个电阻元件,并选择自己需要的电表,如图所示; 绘制好后,发现没有电源,那电路该如何运行呢,需要放置电源,选择图中箭头所指的选项,如图所示; 放置好后我们的基本的电路回路就完成啦,如图所示; 到这,发现说好的仿真呢,这儿点击图中箭头所指的运行选项,如图所示。这样电路图就完成啦。 2、了解74LS148芯片74LS148 是8 线-3 线优先编码器,共有 54/74148 和 54/74LS148 两种线路结构型式,将 8 条数据线(0-7)进行 3 线(4-2-1)二进制(八进制)优先编码,即对最高位数据线进行译码。利用选通端(EI)和输出选通端(EO)可进行八进制扩展。 0-7 编码输入端(低电平有效) EI 选通输入端(低电平有效) A0、A1、A2 三位二进制编码输出信号即编码 输 出 端(低电平有效) GS 片优先编码输出端即宽展端(低电平有效) EO 选通输出端,即使能输出端 3、在Multisim中设计电路
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