中规模组合逻辑电路编码器

　　用数字或文字和符号来表示某一对象或信号的过程，称为编码。编码器是专门用于将输入的数字信号或 文字符号，按照一定规则编成若干位的二进制代码信号，以便于数字电路进行处理。常见的编码器有：二 进制编码器、二－十进制编码器、优先编码器等。

　　（1）二进制编码器

　　一位二进制代码有0和1，可以表示两个信号，两位二进制代码有00，01，10和11，可以表示4个信号， 屁位二进制代码有2n种，可以表示2n个信号。用而位二进制代码对N＝2n个信号进行编码的电路称为二进 制编码器。

　　现以3位二进制编码器为例来了解它的工作原理。输入是8个需要进行编码的信号I。I1，…，I7编成对 应的二进制代码输出，由于输人信号共有N＝8个，根据N＝2n＝8可知，输出应该是n=3位的二进制代码， 用Y2，Y1，Y0表示。由于编码器在任何时刻，只能对一个输人信号进行编码，即不允许有两个和两个以上 输人信号同时存在的情况出现，真值表见表1，这个真值表也称为编码表。

　　由表1可写出输出函数Y0Y1Y2的表达式为

　　（2）二-十进制编码器

　　二-十进制编码器是将十进制的10个数码0，1，2，…，9编成对应的二进制代码的电路，它的输人是0，1 ，2，…，9十个十进制数字，输出是对应的4位二进制代码，这9个二进制代码称为二ˉ十进制代码，简称 BCD码。

　　4位二进制代码可以组成16种组合，而十进制编码器只需其中的10个组合，所以编码方式也很多，有8421 、5421、循环码、余三码等。常用的8421编码，就是在4位二进制代码的16种状态中取出前面10种状态， 表示0～9十个数码，后面6个状态去掉。如表2所示，二进制代码各位所代表的十进制数从高到低位依次为 8，4，2，1，称为“权”，而后把每个数码乘以各位的“权”，相加即得出该二进制代码所表示的一位十 进制数。

　　例如，0101所表示的十进制数为

　　0×8十1×4+0×2+1×1＝5

　　表1 真值表                                                                           表2 8421BCD码编码器的真值表
                                

　　以上介绍的为普通编码器，普通的编码器有一个缺＇轰，即在某一时刻只能允许一个输入信号有效，如 果同时有两个或两个以上的输人信号要求编码，输出端就会发生错误。为了解决这一问题，人们设计了优 先编码器。

　　（3）优先编码器74LS148

　　在数字系统中，常常要控制几个工作对象，如微型计算机主机要控制打印机、磁盘驱动器、输人键盘等 。当某个部件需要实行操作时，必须先送一个信号给主机，经主机识别后再发出允许操作信号，这里会有 几个部件同时发出服务请求的可能，而在同一时刻只能给其中工个部件发出允许操作信号，因此，必须根 据轻重缓急，规定好这些控制对象允许操作的先后次序，即优先级别。识别这类请求信号的优先级别并进 行编码的逻辑部件称为优先编码器。下面以8线名线优先编码器74LS148为例进行介绍。

　　74LSl48的功能表见表3，74LS148的电路及引脚如图1所示。

图1    优先编码器74LS148电路

　　由功能表可知，该编码器有8个信号输入端I0～I7，I7优先级别最高，I0最低，输入低电平有效，3个二 进制码输出端Y₂Y₁Y₀，低电平有效。还有输人使能端ST、输出使能端Y，和优先编码工作状态标志YES端。

　　当ST＝1时，编码器处于非工作状态，即不论8个输人端为何种状态，3个输出端Y₂Y₁Y₀均为高电平，输出 使能端Y_S和优先编码工作状态标志YES端也均为高电平，当ST＝0时，有两　　种情况。

　　①输入端没有编码请求信号，即I₀I₁I₂I₃I₄I₅I₆I₇均为1时，3个输出端Y₂Y₁Y₀=111，Y_ES＝1,Ys=0。

　　②输入端至少有一个编码请求信号，输出Y_ES＝0，Y_S＝1，编码器按输人的优先级别进行编码，当某一输入端有低电平输人，且比它优先级别高的输入端没有低电平输人时，输出端才输出相对应的输人端的代码。例如，当输人I₇＝0时，无论I₀I₁I₂I₃I₄I₅I₆为何值，电路只对I₇进行编码，其输出Y₂Y₁Y₀＝000，当输人I₅为0，且优先级别比它高的输人I6和输人I7均为1时，输出代码为010。

表3   优先编码器74LS148功能表

　　欢迎转载，信息来源www.5idzw.com（www.5idzw.com）