什么是BCD码?设计一个BCD译码器,输入是0-9。

回答:

BCD英文是binary coded decimal,是一种用二进制表示十进制的数码。BCD译码器使用4位二进制表示十个数,所以也叫做4-10线译码器。

图:4-10译码器原理图

Module decoder4_10(
Input	[3:0]	indata	;
Output	[9:0]	outdata	;
);
//方法1
always@(*)
begin
	case(indata)
4’b0000:	outdata = 10’1111_1111_10;
4’b0001:	outdata = 10’1111_1111_01;
4’b0010:	outdata = 10’1111_1110_11;
4’b0011:	outdata = 10’1111_1101_11;
4’b0100:	outdata = 10’1111_1011_11;
4’b0101:	outdata = 10’1111_0111_11;
4’b0110:	outdata = 10’1110_1111_11;
4’b0111:	outdata = 10’1101_1111_11;
4’b1000:	outdata = 10’1011_1111_11;
4’b1001:	outdata = 10’0111_1111_11;
Default:	outdata = 10’1111_1111_11;
endcase

end
//方法2
Assign	outdata[0]=~( ~indata[3]	&	~indata[2]	&	~indata[1]	&	~indata[0]);
Assign	outdata[1]=~( ~indata[3]	&	~indata[2]	&	~indata[1]	&	indata[0]);
Assign	outdata[2]=~( ~indata[3]	&	~indata[2]	&	indata[1]	&	~indata[0]);
Assign	outdata[3]=~( ~indata[3]	&	~indata[2]	&	~indata[1]	&	~indata[0]);
Assign	outdata[4]=~( ~indata[3]	&	indata[2]	&	~indata[1]	&	~indata[0]);
Assign	outdata[5]=~( ~indata[3]	&	indata[2]	&	~indata[1]	&	indata[0]);
Assign	outdata[6]=~( ~indata[3]	&	indata[2]	&	indata[1]	&	~indata[0]);
Assign	outdata[7]=~( ~indata[3]	&	indata[2]	&	indata[1]	&	indata[0]);
Assign	outdata[8]=~(indata[3]	&	~indata[2]	&	~indata[1]	&	~indata[0]);
Assign	outdata[9]=~(indata[3]	&	~indata[2]	&	~indata[1]	&	indata[0]);
endmodule

说明:

尽量选择使用assign语句来代替always语句块。尤其是对于if-else语句来说使用 assign = ? : 条件选择语句设计出来的电路会更优,因为if-else语句可能会向下一级传播不定态。 造成逻辑电路错误。

### BCD与二-十进制译码器的工作原理 #### 什么是BCDBCD(Binary-Coded Decimal)是一种用四位二进制数来表示一位十进制数的方法。每一位十进制数由四个二进制位组成,其取值范围为09。这种编方式便于在数字系统中处理十进制数据[^3]。 #### 二-十进制译码器的功能 二-十进制译码器的主要作用是将输入的二进制编转换为对应的十进制输出信号。具体来说,当输入一组特定的二进制代时,译码器会激活相应的输出线,从而实现从二进制到十进制的映射关系[^1]。 #### 工作原理分析 对于一个典型的4位二进制输入的二-十进制译码器而言,它的设计目标是从可能存在的\(2^4=16\)种状态中选取其中十个有效状态(即对应于十进制数0~9),其余六个状态视为非法或未定义的状态。例如,在74LS42芯片中实现了这样的功能:它接收四条线路作为输入端口,并依据这组输入产生十条独立控制路径之一被触发的结果;也就是说只有当且仅当某唯一组合满足条件时才会开启相应通道而关闭其他所有选项[^2]。 #### 实现方法探讨 一种常见的硬件实现方案利用逻辑门构建真值表驱动机制完成整个过程。通过组合多个AND/OR/NOT等基本元件按照预定规则连接起来形成复杂电路结构即可达成预期效果——每当接收到不同的合法二进制序列后便能自动切换至匹配的那个预设好的物理位置上点亮指示灯或者执行某些操作命令等等。 另外还有一种软件层面基于C语言编程模拟上述行为模式的例子可供参考学习。比如针对MCS-51系列微控制器开发环境下的程序片段展示了如何手动计算并存储最终得到的目标数值(R3,R4寄存器分别保存高位和低位部分): ```c MOV A,#00100000B ; Load binary value into accumulator MOV R3,A ; Store high byte to R3 register (should be zero here since input is less than 256) DIV AB ; Divide by ten, quotient goes back to 'A', remainder stays in 'B' MOV R4,B ; Save low digit result from division operation inside R4 variable space. ``` 以上代段演示了一个简单的除法算法用来把原始给定的数据项逐步拆解直至获得所需的两位非压缩型BCD表达形式为止。 ###
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