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什么是编码器
编码器可以用来将信息编码成为二进制代码#xff0c;有点类似于取代号#xff0c;人为的将二进制代码与对应的信息联系起来。 如下图所示#xff1a; 假设有这三种情况会发生#xff0c;且每次只发生一种情况
为了给这三种情况做一个区分#xff…编码器
什么是编码器
编码器可以用来将信息编码成为二进制代码有点类似于取代号人为的将二进制代码与对应的信息联系起来。 如下图所示 假设有这三种情况会发生且每次只发生一种情况
为了给这三种情况做一个区分做如下规则
天上下雨天上下雪天上下冰雹
这样就算对这些信息做了一个编码但是这个编码是在计算机的外部进行的这是一种人为的规定。 但是计算机使用电平的高低来表示内部信息的状态这代表了计算机内部表示信息的方式是二进制为了将上述信息转换成计算机能够处理的格式我们便需要编码器来进行编码了。 不知道你有没有感到奇怪说是编码器但其实我们在设计电路的时候就预先考虑了对信息的编码对每一种信息进行了考虑每一个信息赋予了特殊含义的编码然后使用编码器将其进行转换二进制。从这种意义上来说编码器叫这个名字好怪啊
编码器的原理
以4-2线编码器做分析结合上述的三种情况做一个4-2线编码器上述的情况注意表面上是三种情况但其实隐含了一种默认的状态那就是无输入状态这是一种默认的状态。(注我在分析时将无输入状态作为了一种状态来考虑了也可以将无输入状态不作为一种状态考虑但是需要考虑使用其他的标志位来进行标志) 此时共有的情况就有以下几种 0.无输入 1.天上下雨用 I 1 I_1 I1表示 2.天上下雪用 I 2 I_2 I2表示 3.天上下冰雹用 I 3 I_3 I3表示 这样就能列出下面的真值表 I 1 I_1 I1 I 2 I_2 I2 I 3 I_3 I3 O 1 O_1 O1 O 2 O_2 O200000100100100100111
根据真值表可以得到这样这样的逻辑函数表达式 O 2 I 2 I 3 O 1 I 1 I 2 \begin{align}O_2 I_2I_3\\ O_1 I_1I_2 \end{align} O2O1I2I3I1I2 根据此逻辑函数式可以得到下面的电路图
此电路图分为以下几部分
接下来进行动态演示操作
这样最基础的原理部分就解决了但是现在这一个电路不允许同时有多个输入如果同时有多个输入就会导致输出的错误接下来我们就需要解决这个问题。
允许同时有多个输入的编码器——优先编码器
现在我们看一下如果要允许同时有多个输入但是要对其中的某些输入进行优先编码比如我们定义下面的优先级 I 3 I 2 I 1 I_3I_2I_1 I3I2I1,当 I 3 I_3 I3输入的时候无论 I 2 I_2 I2是什么状态都不影响输入,其余同理。这样可以得到下面的真值表 I 1 I_1 I1 I 2 I_2 I2 I 3 I_3 I3 O 1 O_1 O1 O 2 O_2 O20000010010❌1001❌❌111
将所有的情况都列出来可以得到下面的真值表 I 1 I_1 I1 I 2 I_2 I2 I 3 I_3 I3 O 1 O_1 O1 O 2 O_2 O20000010010010011100100111011111011111111
这样就可以得到下面的表达式 O 1 I 1 I 2 ′ I 3 ′ I 1 ′ I 2 ′ I 3 I 1 ′ I 2 I 3 I 1 I 2 ′ I 3 I 1 I 2 I 3 O 2 I 1 ′ I 2 I 3 ′ I 1 I 2 I 3 ′ I 1 ′ I 2 ′ I 3 I 1 ′ I 2 I 3 I 1 I 2 ′ I 3 I 1 I 2 I 3 \begin{align} O_1 I_1I_2I_3I_1I_2I_3I_1I_2I_3I_1I_2I_3I_1I_2I_3\\ O_2 I_1I_2I_3I_1I_2I_3I_1I_2I_3I_1I_2I_3I_1I_2I_3I_1I_2I_3 \end{align} O1O2I1I2′I3′I1′I2′I3I1′I2I3I1I2′I3I1I2I3I1′I2I3′I1I2I3′I1′I2′I3I1′I2I3I1I2′I3I1I2I3 对逻辑表达式进行简化得到 O 1 I 1 I 2 ′ I 3 O 2 I 3 I 2 \begin{align} O_1 I_1I_2I3\\ O_2 I_3I_2 \end{align} O1O2I1I2′I3I3I2 搭建出的电路图如图所示 动态演示效果如图所示
总结
在本篇文章中我以4-2线编码器为例主要演示了编码器的原理和优先编码器的原理在演示的过程中我将无输入也当作一种输入状态进行分析通过proteus进行仿真实验进行搭建编码器希望对你能够有所帮助。
仿真电路图可以在我的GitHub账户中找到编码器proteus仿真电路图 如果有什么地方讲的不好或者讲错的地方欢迎大家指出来如果我所讲的对你们有帮助不要忘了点赞、收藏、关注哦 我是你们的好伙伴apprentice_eye 一个致力于让知识变的易懂的博主。
