数字电路编码器

　把若干个0和1按一定规律编排起来的过程称为。通过编码获得的不同数的组合称为代码。代码是机器能够识别的、用来表示某一对象或特定信息的数字符号。

　十进制编码或某种特定信息的编码难于用来实现，数字电路中通常采用二进制编码或二一十进制编码。二进制编码是将某种特定信息编成二进制代码的电路；二一十进制编码是将十进制的十个数码编成二进制代码的电路。

　能实现把某种特定信息转换为机器识别的二进制代码的组合逻辑电路称为编码器。  

　一位二进制代码有0和1两种，可以用来表示2个信息；两位二进制代码有四种组合，可以用来表示4种信息；而n位二进制代码有2的n次方种组合，可以用来表示2n个信息。

　这种二进制编码在电路上较容易实现。

　(1)10线-4线优先编码器
　　
　　在数字系统中，当编码器同时有多个输入为有效时，常要求输出不但有意义，而且应按事先编排好的优先顺序输出，即要求编码器只对其中优先权最高的一个输入信号进行编码，具有此功能的编码器称为优先编码器。

　优先编码器电路中，允许同时输入两个以上的编码信号。只不过优先编码器在设计时已经将所有的输入信号按优先顺序排了队，当几个输入信号同时出现时，优先编码器只对其中优先权最高的一个输入信号实行编码。

　10线-4线优先编码器是将十进制数码转换为二进制代码的组合逻辑电路。常用的集成芯片有74LS147等。

　74LS147编码器的管脚排列图及逻辑符号下图如所示。

　　74LS147优先编码器是一个16脚的集成芯片，其中⑤脚为空脚，I1(的反)～I9(的反)为信号输入端，A(的反)～D(的反)为输出端。输入和输出均为低有效。

　　在优先编码器中，优先级别高的信号排斥优先级别低的信号，74LS147优先编码器中I9的优先级别最高，I1(的反)的优先级别最低，具有单方面排斥的特性。

　　74LS147优先编码器真值表见下表。

　　从真值表中可以看出，当无输入信号或输入信号中无低电平“0”时，输出端全部为高电平“1”；若输入端I9(的反)为“0”时，不论其他输入端是否有输入信号输入，输出为0110；再根据其他输入端的情况可以得出相应的输出代码。

　　(2)8线-3线优先编码器74LS148
　　
　　74LS148优先编码器属于变量编码器，其输出位数为n时，输入端的数量为2n。

　　如下图所示，I0(的反)～I7(的反)为输入信号端，Y0(的反)～Y2(的反)为输出端，S为使能输入端，OE(的反)为使能输出端，GS(的反)为片优先编码输出端。

 

　　当使能输入端S=l时，电路处于禁止编码状态，所有的输出端全部输出高电平“1”；当使能输入端S(的反)=0时，电路处于正常编码状态，输出端的电平由I0(的反)～I7(的反)的输入信号而定。I7(的反)的优先级别最高，I0(的反)级别最低。

　　在表示输入、输出端的字母上，“非”号表示低电平有效。

　　74LS148编码器真值表见下表。

　　使能输出端OE(的反)=0时，表示电路处于正常编码同时又无输入编码信号的状态。

　　片优先编码输出端GS(的反)=0时，表示电路处于正常编码且又有编码信号输入时的状态。

　　74LS148编码器的逻辑功能电路如下图所示。

　　由74LS148变量编码器功能电路图可看出：当某个输入低电平时，按优先级别，输出分别为000、001、010……。

　　【提示】输出也是低电平有效，不在线上的视为高电平“1”。

　　下面说说74LS148变量编码器的扩展应用。

　　利用使能端的作用，可以用两块74LS148扩展为16线-4线优先编码器，如下图所示。

　　当高位芯片的使能输入端为“0”时，允许对I8(的反)～I15(的反)编码，当高位芯片有编码信号输入时，石。为1，它控制低位芯片处于禁止状态；若当高位芯片无编码信号输入时，OE(的反)为0，低位芯片处于编码状态。高位芯片的Gs(的反)端作为输出信号的高位端，输出信号的低三位由两块芯片的输出端对应位相“与”后得到。在有编码信号输入时，两块芯片只能有一块工作于编码状态，输出也是低电平有效，相“与”后就可以得到相应的编码输出信号。