编码器和解码器

一般来说，to是什么意思编码什么东西吗?相反地，它意味着什么解码什么东西吗?也许这些术语最常见的使用环境是密码学(编码和解码)，但它们也可以在普通数字电路中找到应用。

这里显示的简单开关和二极管电路是一个数字的例子编码器．解释当开关从一个位置移动到另一个位置时，这个电路做什么:

学习了如何使用二极管网络构建简单的编码器电路后，你开始组建自己的编码器制造公司:编码器,Inc。在就广告的真实性达成一致后，你们的董事会起草了这条标语:

经过几个月的辛勤工作，你推出了最新的杰作，16行到4行编码器:

然而，您的第一个客户对您的编码器电路有抱怨。他声称它经常输出错误代码。在将其送回您的车间进行保修维修后，您确定编码器电路本身没有问题:当您激活适当的输入时，它总是输出正确的代码。也许问题在于客户如何使用它。

然后你打电话给客户，问他如何使用编码器。他告诉你，它是一个重要机械部件的故障诊断电路的一部分。编码器的每个输入连接到机器上不同的传感器(低油压开关、高温开关、超限行程开关等)，然后编码器输出驱动一个四led显示屏供维修人员查看。他们宁愿为每个“故障”传感器使用一个单独的LED，但显示面板太小，容纳不下15个LED，所以他们决定使用4个LED和一个编码器，让他们的技术人员解释二进制代码，以确定哪个传感器在激活。

尽你所能，确定为什么你的公司的旗舰编码器电路有时产生错误的代码在这个应用程序。然后，为您的客户推荐一个解决方案。

识别哪个二极管在这个电路中失败了，给出下面的真值表(显示编码器电路的实际操作，而不是什么应该做):

开关的位置 输出代码 0 000 1 001 2 010 3. 011 4 One hundred. 5 001 6 110 7 111

一定要指定你是否认为失败的二极管是开放或做空．

识别哪个二极管在这个电路中失败了，给出下面的真值表(显示编码器电路的实际操作，而不是什么应该做):

开关的位置 输出代码 0 000 1 111 2 010 3. 111 4 One hundred. 5 111 6 110 7 111

一定要指定你是否认为失败的二极管是开放或做空．

识别哪个二极管在这个电路中失败了，给出下面的真值表(显示编码器电路的实际操作，而不是什么应该做):

开关的位置 输出代码 0 000 1 001 2 110 3. 111 4 One hundred. 5 101 6 110 7 111

一定要指定你是否认为失败的二极管是开放或做空．

解释以下十进制到bcd编码器电路的工作原理:

另外，确定哪个输出(D或A)是最重要的一点BCD输出的。

假设OR门U_3.如果输出端总是高电平，则会出现故障。哪些输出代码会受到此错误的影响?

下面是74HC147十进制到bcd编码器的块符号:

描述需要什么样的输入条件才能生成数字7的代码，以及该数字数量如何在输出(Y)行上表示。

什么是优先级编码器电路，它与普通编码器有何不同?找到一个优先编码器的数据表，并解释编码器电路如何工作。

这里显示的电路是一个四位的模拟-数字转换器(ADC)．具体来说，它是一个闪光转换器，因其高速而得名:

解释为什么我们必须使用a优先级将比较器输出编码为4位二进制代码而不是常规编码器的编码器。如果我们在这个ADC电路中使用非优先级编码器，我们会有什么问题?

预测这个“flash”模数转换器(ADC)电路的操作将如何受到以下故障的影响。独立考虑每一个故障(即一次一个，不能有多个故障):

电阻R₁₆未开放:

电阻R₁未开放:

比较器U₁₃输出不低:

电阻器R的焊桥(短)₁₄：

对于每一种情况，请解释为什么由此产生的影响将会发生。

这个“flash”ADC电路有一个问题。输出代码从0000来1111输入电压(V_在）.实际上，它唯一输出的时间0000为输入端相对地略为负:

确定至少两个可能导致此问题的组件故障，并解释您如何进行识别的原因。

这里显示的真值表有4到16行二进制译码器电路:

对于16个输出行中的每一行，都有一个布尔SOP表达式描述其功能。例如，为输出第5、8和13行编写布尔表达式。

这里显示的真值表有4到16行二进制译码器电路:

对于16个输出行中的每一行，都有一个布尔SOP表达式描述其功能。例如，为输出第2、11和14行编写布尔表达式。

假设一台起重机有15个液压电磁阀控制其运动:

倾斜(快)

倾斜(快)

倾斜(慢)

倾斜(慢)

左转(快)

右转(快)

左转(慢)

右转(慢)

电缆(快)

电缆(快)

电缆(慢)

电缆(慢)

桶打开(快)

桶打开(慢)

桶关上(慢)

你是一个团队的一员，为这个起重机建造一个遥控“吊坠”控制装置，上面有15个按钮，用来控制15个电磁阀。这个控制吊坠通过多导体电缆连接到主系统，但你真的想限制电缆中的导体数量，以保持它的重量尽可能轻:

画一个简单的原理图，说明一个数字编码器和解码器电路对是如何在更少的电缆导体上传递相同的15条命令的，而不是使用一个导体一个按钮开关。

74HC154型集成电路是一个标准的TTL解码器，4线到16线。它的块符号是这样的:

输出行旁边的“楔形”符号代表什么?另外，\(\bar{G}\bar{1}\)和\(\bar{G}\bar{2}\)输入的目的是什么，为什么它们旁边有一个&字符(&)?

目的是什么七段译码器电路?什么是“七段”显示器，为什么我们需要解码电路来驱动它?研究一个典型的七段译码电路(CMOS或TTL)的零件编号。

设计一个将四位二进制码转换为四位格雷码的电路。提示:它使用异或门。

设计一个电路，将4位格雷码转换为4位二进制码。提示:它使用异或门。

学习分析数字电路需要大量的学习和实践。通常情况下，学生通过做大量的例题并对照课本或老师提供的答案进行练习。虽然这很好，但还有更好的方法。

你会学到更多建立和分析实际电路让你的测试设备来提供“答案”，而不是书本或其他人。对于成功的电路构建练习，遵循以下步骤:

1. 绘制待分析数字电路的原理图。
2. 在面包板或其他方便的介质上仔细地构造这个电路。
3. 检查电路构造的准确性，沿着每根电线到每一个连接点，并在图上逐个验证这些元件。
4. 分析电路，确定给定输入条件下的所有输出逻辑状态。
5. 仔细测量这些逻辑状态，以验证分析的准确性。
6. 如果有任何错误，请根据图仔细检查电路结构，然后仔细重新分析电路并重新测量。

始终确保电源电压水平在您计划使用的逻辑电路的规格范围内。如果TTL，电源必须是一个5伏的稳压电源，调整到尽可能接近5.0伏直流电。

节省时间和减少出错可能性的一种方法是，从一个非常简单的电路开始，然后在每次分析后逐步添加组件以增加其复杂性，而不是为每个实践问题构建一个全新的电路。另一种节省时间的技术是在各种不同的电路配置中重复使用相同的组件。这样，您就不必重复度量任何组件的值。