集成电路编码器

集成电路编码器

　　这里介绍两种常用的集成电路优先编码器74147和74148，它们都有TTL和CMOS（ 74HC14、74HC148 ）的定型产品。74147和74HC147，74148和74HC148在逻辑功能上没有区别，只是电性能参数不同。以下只分析逻辑功能及介绍它们的应用方法。

1.8线－3线优先编码器74148

　　优先编码器74148的逻辑图和引脚图分别如下：

　　其功能表为：

　　该编码器有8个信号输入端，3个二进制码输出端。此外，电路还设置了输入使能端EI，输出使能端EO和优先编码工作状态标志GS。
　　当EI＝０时，编码器工作；而当EI＝1时、则不论8个输入端为何种状态，3个输出端均为高电平，且优先标志端和输出使能端均为高电平，编码器处于非工作状态。这种情况被称为输入低电平有效，输出也有低电平有效的情况。当EI为０，且至少有一个输入端有编码请求信号（逻辑０）时，优先编码工作状态标志GS为０，表明编码处于工作状态，否则为1。由功能表可知，在8个输入端均无低电平输入信号和只有输入０端（优先级别最低位）有低电平输入时，A₂A₁A₀均为111，出现了输入条件不同而输出代码相同的情况 ，这可由GS的状态加以区别，当GS＝1时，表示8个输入端均无低电平输入，此时A₂A₁A₀＝111为非编码输出；GS＝0时，A₂A₁A₀＝111表示响应输入０的输出代码，A₂A₁A₀＝111为编码输出。EO只有在EI为０，且所有输入端都为1时，输出为０，它可与另一片同样器件的EI连接，以便组成更多输入端的优先编码器。
　　从功能表不难看出，输入优先级别的次序依次为7，6，…，０
。输入有效信号为低电平，当某一输入端有低电平输入，且比它优先级别高的输入端无低电平输入时，输出端才输出相对应的输入端的代码。例如，输入5为０，且优先级别比它高的输入6和输入7均为1时，输出代码为010，这就是优先编码器的工作原理。
　　为了能够列出逻辑表达式，我们设输入０，1，…，7对应的变量为I₀，I₁，…，I₇，根据功能表，写出各输出端的逻辑表达式。

　　以A₂为例推导输出代码的逻辑表达式。

　　下面通过举例来了解74148的应用。

　　例1 用两片74148组成16位输入、4位二进制码输出的优先编码器，逻辑图如下图所示，试分析其工作原理。

　　解：根据74148的功能表对逻辑图进行分析，可以得出：
　　（1）当EI₂＝1时，EO₂＝Ｌ，从而使 EI₁＝1，这时74148（I）（II）均禁止编码,它们的输出端A₂A₁A₀都是111。由电路图可知，GS＝GS₁·GS₂＝1，表示此时整个电路的代码输出端 DCBA=1111是非编码输出。
　　（2）当EI₂＝０时，高位片（II）允许编码，但若I₁₅～I₈都是高电平，即均无编码请求，则EO₂＝０，从而EI₁＝０，允许低位片（I）编码。这时高位片的A₂A₁A₀＝111，使门C、B、A都打开，C、B、A取决于低位片的A₂A₁A₀，而Ｄ＝GS₂，总是等于1，所以输出代码在1111～1000之间变化。如果 I₀单独有效 ，输出为 1111；如果I₇及任意其他输入同时有效，则输出为1000，低位片以I₇的优先级别最高。
　　（3）当EI₂＝０且I₁₅～I₈中有编码请求（至少一个为低电平）时
，EO₂＝1，从而EI₁＝1，高位片编码，低位片禁止编码。显然 ，高位片的编码级别优先于低位片。此时D＝GS₂＝０，C、B、A 取决于高位片的A₂A₁A₀，输出代码在0111～0000之间变化 ，同理可知，高位片中I₁₅的优先级别最高。
　　整个电路实现了16位输入的优先编码，其中I₁₅。具有最高的优先级别，优先级别从I₁₅至I₀依次递减。