1.编码器与译码器原理

        编码器的逻辑功能是将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。 下面对几个编码器/译码器芯片进行简介。

1.74LS148芯片（优先编码器）

        74LS148芯片的真值表如下图所示。

        其中“×”表示对输出结果无关量，输入“0”表示低电平为有效输入，输入“1”表示高电平为无效输入，可以看出输出的值表示一个二进制数指示输入的“0”的位置，即74LS148芯片将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。

2.74LS138芯片（3线—8线译码器）

        74LS138芯片的真值表如下图所示。

        其中“×”表示对输出结果无关量，输入“0”表示低电平为有效输入，输入“1”表示高电平为无效输入，可以看出输入的值表示一个二进制数指示输出的“0”的位置，即74LS138芯片将将一n个输入信号转译为2的n次方个输出的高/低电平信号。

        可以通过下图所示电路验证编码器74LS148和译码器74LS138的逻辑功能。

        同时也可以根据编码器74LS148和译码器74LS138的真值表可以看出除了在输入/输出中二进制代码为“1 1 1”的时候，74LS148芯片的输入与74LS138芯片的输出中的“0”的位置处于相反的位置，输入/输出中二进制代码的各位表示的电位也互为反。

3.74LS48芯片（七段数码管译码器）

        74LS48芯片的真值表如下图所示。

        我习惯将74LS48芯片与CD4511芯片一起使用，便于更好的观察到输入与输出的关系，D、C、B、A四个输入表示一个二进制数，在CD4511芯片中输出对应的十进制数。

2.应用案例

        要求：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。

1.电路实现

        这个任务实质上是完成一个四路抢答器，可以通过74LS148芯片来完成对优先级的设置。大致步骤如下。

1. 设置四位选择即四位输入。

   

2. 根据74LS148芯片的真值表对四位输入进行优先级设置。对于多余的引脚，都设置成对输出无关的固定输入。

   

3. 根据之前74LS148芯片和74LS138芯片的真值表找出的对应关系，由于74LS148芯片和74LS138芯片输入/输出中二进制代码的各位表示的电位互为反，所以对74LS148芯片的输出取反后输入74LS138芯片中，表示优先的序号。再根据74LS138芯片的真值表，对其输出取反，使用LED灯亮起表现当前输入的优先级。

   

4. 总电路图如下。从S1到S4优先级依次升高。X1到X4依次表示S1到S4按下且没用更高优先级按键按下。

   

2.电路补充

        除了用LED灯来显示当前优先级外，还可将74LS48芯片与CD4511芯片一起使用来显示对应的优先级数字。同样根据74LS48芯片与CD4511芯片的真值表，对原有电路上进行补充，大致如下图所示。

3.小结

        在本次实验中，我对编码器和译码器进行了一定的了解，知道了他们是基于二进制关系上的电平信号转换器，也学会了基本的Multisim使用方法，对软件中各个元器件的设置和拼装有了一定的了解。但是在学习的过程中对各个芯片的具体功能的认识上遇到了较大的困难，不清楚芯片内输入输出的具体关系，导致实验进展较慢，对于这方面还得多多学习。

4.参考文献

1.基于74LS148的简单四路抢答器 Multisim

2.74LS48的概述、电路图、引脚及功能

3.基于74LS148用Multisim仿真做8路抢答器

4.基于Multisim的八路抢答器仿真电路设计