译码器与独热输出
把地址变成一条选中线
译码器把二进制输入码变成一条选中输出线。One-hot,即独热,表示启用时恰有一条线为 1。使能控制输出是否工作。
实验台
改变电路设置,预测读数,再检查挑战结果。这些是教学模型,每课都会说明模型的假设。
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工作原理
理想二进制逻辑:0 表示低,1 表示高,不是测得的电压。不模拟电源、电流、输出负载或响应延迟;图示表示功能,不表示芯片引脚。 本模型 E = 1 启用高电平输出,E = 0 禁用。活动线索引 −1 表示没有活动线,不表示负电压。
b0、b1 是输入位;码 n = b0 + 2b1,范围零到三。E 是使能。E = 1 时只有 Qn 高;E = 0 时四个输出都低。
难度
搭建 · 搭建电路
接通电源,设置 b0 = 0、b1 = 1、E = 1。选择码 2,激活 Q2。
需要提示?
b0 = 0; b1 = 1; E = 1 → Q2 = 1
探索 · 改变输入
设置 b0 = 1、b1 = 1、E = 1。选择码 3,激活 Q3。
需要提示?
b0 = 1; b1 = 1; E = 1 → Q3 = 1
独立解题 · 完成挑战
保持 b0 = 1、b1 = 1,设置 E = 0。关闭所有输出。
需要提示?
b0 = 1; b1 = 1; E = 0 → Q0 = Q1 = Q2 = Q3 = 0
延伸阅读与电路配方
把地址变成一条选中线
两个开关可选择四个目的地之一。译码器把紧凑地址展开成看得见的线路选择。
n = b0 + 2b1; E = 1 → Qn = 1; E = 0 → Q0 = Q1 = Q2 = Q3 = 0
输入码说明选哪一条线;使能说明是否激活它。它们是独立控制。
有用的规律
两个地址位可选四条线,每增加一个地址位,选择数量加倍。
模型之外
禁用时输出全为零,不属于独热。输入码仍可能是三,但没有活动输出。
值得避开的误区
第 2 条线不等于两条活动线。编号表示目的地;启用时活动线总数仍是一。
码保持 3,E 从 1 变为 0。哪条线为高?
- Q3
- 没有
- 四条全高
延伸阅读
使能决定选择是否允许显示。禁用让所有输出都低。
搭建电路
设置 b0 = 0、b1 = 1、E = 1。码为 2,仅 Q2 高。
n = 2; Q2 = 1
改变输入
设置 b0 = 1、b1 = 1、E = 0。码为 3,所有输出低。
Q0 = Q1 = Q2 = Q3 = 0
试试另一条路径
启用时遍历零到三,每次数数活动输出。然后禁用再重复。