在實(shí)際生活中經(jīng)常會(huì)遇到同時(shí)輸入兩個(gè)或兩個(gè)以上編碼信號(hào)的情況。例如,同時(shí)按下計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)上的兩個(gè)按鍵。如果計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)內(nèi)的編碼器是前面所講的普通編碼器,當(dāng)同時(shí)按下兩個(gè)按鍵時(shí),鍵盤(pán)內(nèi)的編碼器將不能對(duì)這種輸入狀態(tài)進(jìn)行編碼,會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的信息。這種錯(cuò)誤信息有時(shí)會(huì)出現(xiàn)致命的后果。為了使這種輸入狀態(tài)出現(xiàn)時(shí)編碼企業(yè)有確定的輸出信號(hào)輸出,便出現(xiàn)了優(yōu)先編碼器。
優(yōu)先編碼器允許同時(shí)輸入兩個(gè)以上的編碼信號(hào),編碼器對(duì)所有輸入的信號(hào)規(guī)定了優(yōu)先順序,當(dāng)多個(gè)輸入信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)時(shí),只對(duì)其中優(yōu)先級(jí)最高的一個(gè)進(jìn)行編碼。
74ls148是集成8-3線優(yōu)先編碼器產(chǎn)品,下面對(duì)該優(yōu)先級(jí)編碼器的電路結(jié)構(gòu)、工作原理及使用方法進(jìn)行介紹。
圖1給出了8-3線優(yōu)先編碼器74ls148的邏輯圖。
圖1 8.3線優(yōu)先編碼器74ls148的邏輯圖
根據(jù)邏輯電路可以寫(xiě)出輸出與輸入變量之間的邏輯函數(shù)式為
(1)
從式(1)可以看出,當(dāng)=1時(shí),編碼輸出端、、均被鎖定在高電平狀態(tài),只有在=0的條件下,編碼器才能正常工作。故為控制端,又稱(chēng)選通輸入端,且為低電平有效。
根據(jù)式(1)可以列出優(yōu)先那編碼器74ls148的邏輯功能,如表1所示。
表1 74ls148邏輯功能表
輸入
輸出
i0
i1
i2
i3
i4
i5
i6
i7
y2
y1
y0
1
×
×
×
×
×
×
×
×
1
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
0
1
0
×
×
×
×
×
×
×
0
0
0
0
1
0
0
×
×
×
×
×
×
0
1
0
0
1
1
0
0
×
×
×
×
×
0
1
1
1
1
0
1
0
0
×
×
×
×
0
1
1
1
1
1
1
1
0
0
×
×
×
0
1
1
1
1
0
1
0
1
0
0
×
×
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
0
0
×
0
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
1
0
在表1中,符號(hào)“×”表示任意狀態(tài)(0或1,即輸入端有無(wú)信號(hào))。從表1可以看出,優(yōu)先編碼器74ls148的邏輯功能具有以下特點(diǎn):
(1)控制端=1時(shí),無(wú)論輸入端有無(wú)信號(hào),輸出端都被鎖定在高電平,編碼器不工作;只有當(dāng)控制端=0時(shí),編碼器才能正常工作,所以控制端為低電平有效。
(2)編碼器輸出端、、對(duì)應(yīng)輸入端~的低電平狀態(tài),即輸入端為低電平時(shí)認(rèn)為該輸入端有編碼輸入信號(hào),所以輸入端也是低電平有效。
(3)在=0的狀態(tài)下,允許輸入端~中有多個(gè)輸入端為低電平狀態(tài)(即有編碼器輸入信號(hào)),但編碼輸出端在同一個(gè)時(shí)刻只對(duì)一個(gè)編碼輸入信號(hào)進(jìn)行編碼輸出。即輸入端的編碼輸入信號(hào)具有優(yōu)先級(jí)。從表5-5-3中可以看出,74ls148優(yōu)先編碼器的輸入端中的優(yōu)先級(jí)最高,的優(yōu)先級(jí)最低。當(dāng)=0時(shí),無(wú)論其他輸入端有無(wú)信號(hào)。輸出端只給出的編碼,即=0,其他依次類(lèi)推。
(4)只有當(dāng)控制端=0(編碼器處于工作狀態(tài)),且所有的編碼輸入端~都是高電平(即都沒(méi)有編碼輸入信號(hào)時(shí))選通輸出端為低電平。因此=0表示編碼器工作,但輸入端沒(méi)有編碼信號(hào)輸入。因?yàn)?0能確定編碼器的狀態(tài),因此又稱(chēng)選通輸出端低電平有效。
(5)當(dāng)控制端=0(編碼器處于工作狀態(tài)),且編碼器輸入端有編碼信號(hào)輸入(低電平)時(shí),擴(kuò)展輸出端輸出低電平。因此=0表示編碼器工作,且有編碼信號(hào)輸入。因?yàn)?0能確定編碼器的狀態(tài),因此又稱(chēng)擴(kuò)展輸出端低電平有效。
(6)從表1中可以看出,編碼器有3種=111的狀態(tài),可以根據(jù)選通輸出和擴(kuò)展輸出的狀態(tài)區(qū)分此時(shí)編碼器的工作狀態(tài)。=0表示編碼器工作但沒(méi)有編碼信號(hào)輸入,此時(shí)=111;=0表示編碼器工作且有編碼信號(hào)輸入,所以此時(shí)=111表示=0的編碼;=1且=1編碼器沒(méi)有工作,此時(shí)=111。
圖2所示為優(yōu)先編碼器74ls148的邏輯圖形符號(hào)。圖中輸入、輸出端靠近邊框的小圓圈表示低電平有效,且相應(yīng)的字母符號(hào)上有一短畫(huà)線。
圖2 74ls148邏輯符號(hào)
因?yàn)?4ls148優(yōu)先編碼器由8個(gè)編碼輸入信號(hào)、3個(gè)編碼輸出端信號(hào),因此又稱(chēng)為8-3線優(yōu)先編碼器。