八路抢答器套件讲义V1[1](3)

二、编码电路

1、2进制编码器的门电路实现

能够将各种输入信息编成2进制代码的电路称为2进制编码器。图1所示为三位2进制编码器示意图，它共有8个输入信号I0～I7,可以表示10进制数0～7，也可以表示1～8号抢答选手等。编码输出的是Y2、Y1、Y0三位2进制代码，因此，又称为8线－3线编码器。

图1 三位2进制编码器示意图

它的内部结构图如下图2

当按键没有按下时（I0~I7全为0），所有或门输入端为低电平，因此，输出端Y2～Y0为000。假设按下按键S5（输入变量I5=1），将使U1A的2脚输入高电平，Y2输出变为1，另外也使U2A的第4脚输入高电平，Y0输出变为1，而Y1保持0不变，因此，输出端Y2～Y0为101。同理，可以分析其它按键的编码情况，得真值表如表1；因此，该编码器可将10进制数0～7编码为相应的2进制代码。

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表1 3位2进制编码器简化真值表

输 出 输 入 Y2 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7

0 0 0 0 1 1 1 1 Y1 0 0 1 1 0 0 1 1 Y0 0 1 0 1 0 1 0 1 2、二-十进制编码器

能将O～9十个十进制数编成二进制代码的电路，叫做二-十进制编码器。8421BCD码编码器是二-十进制编码器中常用的一种。要对十个信号进行编码，至少需要4位二进制代码（24=16>10），所以二-十进制编码器的输出信号为4位。

3、八路抢答器中的编码电路

电路图如下当没人抢答，按键没有按下时，所有二极管均截止，CD4511的7脚（A）、1脚（B）、2脚(C)、6脚(D)都是低电平，因此，DCBA=0000。假设按下按键S（第6号抢答），二极管D8、D9正向导通，VCC通过按键S6和二极管D8使CD45116的1脚（B）为高电平，另外VCC通过按键S6和二极管D9使CD4511的2脚（C）为高电平，因此，，DCBA=0110同理，可以分析其它按键的编码情况，得真值表如表2；因此，该编码器可将10进制数1～8编码为相应的8421BCD代码。

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表2

抢答号码 输 入 D S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 1 2 3 4 5 6 7 8 0 0 0 0 0 0 0 1 C 0 0 0 1 1 1 1 0 B 0 1 1 0 0 1 1 0 A 1 0 1 0 1 0 1 0 输 出

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知识链接二 译码及译码电路

一、 译码器

译码是编码的逆过程，是对编码内容的“翻译”。例如，把编码器产生的2进制码译码翻译为原来的控制信号（通常为10进制数）就是一个典型应用。能够完成译码功能的组合逻辑电路称为译码器。常用的译码器有2进制译码器和数码显示译码器等。

1、 2进制译码器

2进制译码器的功能是将输入的2进制码翻译成相应的控制信号，常用的2进制译码器有2线－4线译码器、3线-8线译码器、4线－10线译码器、4线-16线译码器等多种。

图8.23所示为译码器的逻辑符号。一般左边为译码器输入端，右边为输出端。由于有3个输入端A、B、C，输入的是2进制码，8个译码输出端Y0～Y7，输出对应2进制码的控制信号。因此，它是一个3线－8线2进制译码器。例如，当输入2进制码CBA=011时，经过译码器翻译后，将输出相应的控制信号，即输出端Y3输出为1，其他输出端保持为0不变。

图8.23 译码器逻辑符号

2、七段数码显示译码器

在数字仪器仪表、数字钟等数字系统中，常需要将译码后的结果或数据以十进制数字的形式显示出来，供人们读取或监视数字系统的工作情况，显示译码器是能完成这一功能的电路。它先将输入的二进制代码译成十进制数的信号，再利用译码输出驱动显示器显示数字。 （1）数码管的结构和原理

在数字电路中广泛采用的数码管是七段LED数码管，引脚排列如图8.28（a）所示。单个数码管共有10 个引脚，包含8个笔段引脚和2个公共端（3、8引脚）。

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图8.28 七段 LED数码显示管

七段LED数码管的8个显示字段（其中包括一个小数点）各对应一个发光二极管，它们在其内部成“日”字型排列，各字段分别用字母a、b、c、d、e、f、g表示，小数点用dp表示。根据发光二极管在数码管内部的连接形式不同，数码管可分为共阴极和共阳极两种类型，内部等效结构如图8.28（b）和（c） 所示。

对于共阴极数码管而言，内部各段发光二极管的负极连接在一起组成公共端，而各段发光二极管的正极通过各自的引脚引出。根据内部结构可知，共阴极数码管公共端应接低电平，而要显示的字段必须接高电平。

当七段LED数码管不同笔段的发光二极管组合发光时，就能显示出不同的数字，如图

8.29所示。如要显示数字0时，只要g段和dp段不亮，而a、b、c、d、e、f六段发光即可。

图8.29 七段数码管的显示字型

（2）集成显示译码器CD4511简介（驱动共阴极数码管）

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