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如何看懂电路图(九)-编码器译码器和寄存器移位寄存器

编码器和译码器

能够把数字、字母变换成二进制数码的电路称为编码器。反过来能把二进制数码还原成数字、字母的电路就称为译码器。

1 )编码器

4 a )是一个能把十进制数变成二进制码的编码器。一个十进制数被表示成二进制码必须 4 位,常用的码是使从低到高的每一位二进制码相当于十进制数的 1 2 4 8 ,这种码称为 8 4 2 1 码或简称 BCD 码。所以这种编码器就称为“ 10 线 -4 线编码器“ DEC BCD 编码器


从图看到,它是由与非门组成的。有 10 个输入端,用按键控制,平时按键悬空相当于接高电平 1 。它有 4 个输出端 ABCD ,输出 8421 码。如果按下“ 1 ”键,与“ 1 ”键对应的线被接地,等于输入低电平 0 、于是门 D 输出为 1 ,整个输出成 0001

如按下“ 7 ”键,则 B 门、 C 门、 D 门输出为 1 ,整个输出成 0111 。如果把这些电路都做在一个集成片内,便得到集成化的 10 线 4 线编码器,它的逻辑符号见图 4 b )。左侧有 10 个输入端,带小圆圈表示要用低电平,右侧有 4 个输出端,从上到下按从低到高排列。使用时可以直接选用。

2 )译码器

要把二进制码还原成十进制数就要用译码器。它也是由门电路组成的,现在也有集成化产品供选用。图 5 是一个 4 线 —10 线译码器。它的左侧为 4 个二进制码的输入端,右侧有 10 个输出端,从上到下按 0 1 …9 排列表示 10 个十进制数。输出端带小圆圈表示低电平有效。平时 10 个输出端都是高电平 1 ,如输入为 1001 码,输出“ 9 ”端为低电平 0 ,其余 9 根线仍为高电平 1 ,这表示“ 9 ”线被译中。

如果要想把十进制数显示出来,就要使用数码管。现以共阳极发光二极管 LED )七段数码显示管为例,见图 6 。它有七段发光二极管,如每段都接低电平 0 ,七段都被点亮,显示出数字“ 8 ”;如 b c 段接低电平 0 ,其余都接 1 ,显示的是“ 1 ”。可见要把十进制数用七段显示管显示出来还要经过一次译码。如果使用“ 4 线 —7 线译码器和显示管配合使用,就很简单,输入二进制码可直接显示十进制数,见图 6 。译码器左侧有 4 个二进制码的输入端,右侧有 7 个输出可直接和数码管相连。左上侧另有一个灭灯控制端 I B ,正常工作时应加高电平 1 ,如不需要这位数字显示就在 I B 上加低电平 0 ,就可使这位数字熄灭。

寄存器和移位寄存器

1 )寄存器

能够把二进制数码存贮起来的的部件叫数码寄存器,简称寄存器。图 7 是用 4 D 触发器组成的寄存器,它能存贮 4 位二进制数。 4 CP 端连在一起作为控制端,只有 CP=1 时它才接收和存贮数码。 4 R D 端连在一起成为整个寄存器的清零端。如果要存贮二进制码 1001 ,只要把它们分别加到触发器 D 端,当 CP 来到后 4 个触发器从高到低分别被置成 1 0 0 1 ,并一直保持到下一次输入数据之前。要想取出这串数码可以从触发器的 Q 端取出。

2 )移位寄存器

有移位功能的寄存器叫移位寄存器,它可以是左移的、右移的,也可是双向移位的。

8 是一个能把数码逐位左移的寄存器。它和一般寄存器不同的是:数码是逐位串行输入并加在最低位的 D 端,然后把低位的 Q 端连到高一位的 D 端。这时 CP 称为移位脉冲。

先从 R D 端送低电平清零,使寄存器成 0000 状态。假定要输入的数码是 1001 ,输入的次序是先高后低逐位输入。第 1 CP 后, 1 被打入第 1 个触发器,寄存器成 0001 ;第 2 CP 后, Qo 1 被移入 Q 1 ,新的 0 打入 D 1 ,成为 0010 ;第 3 CP 后,成为 0100 ;第 4 CP 后,成为 1001

可见经过 4 CP ,寄存器就寄存了 4 位二进制码 1001 。目前已有品种繁多的集成化寄存器供选用。

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