在實際生活中經(jīng)常會遇到同時輸入兩個或兩個以上編碼信號的情況。例如,同時按下計算機鍵盤上的兩個按鍵。如果計算機鍵盤內(nèi)的編碼器是前面所講的普通編碼器,當同時按下兩個按鍵時,鍵盤內(nèi)的編碼器將不能對這種輸入狀態(tài)進行編碼,會出現(xiàn)錯誤的信息。這種錯誤信息有時會出現(xiàn)致命的后果。為了使這種輸入狀態(tài)出現(xiàn)時編碼企業(yè)有確定的輸出信號輸出,便出現(xiàn)了優(yōu)先編碼器。
優(yōu)先編碼器允許同時輸入兩個以上的編碼信號,編碼器對所有輸入的信號規(guī)定了優(yōu)先順序,當多個輸入信號同時出現(xiàn)時,只對其中優(yōu)先級最高的一個進行編碼。
74ls148是集成8-3線優(yōu)先編碼器產(chǎn)品,下面對該優(yōu)先級編碼器的電路結(jié)構(gòu)、工作原理及使用方法進行介紹。
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=1時,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“×”表示任意狀態(tài)(0或1,即輸入端有無信號)。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:
(1)控制端=1時,無論輸入端有無信號,輸出端都被鎖定在高電平,編碼器不工作;只有當控制端=0時,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、、對應(yīng)輸入端~的低電平狀態(tài),即輸入端為低電平時認為該輸入端有編碼輸入信號,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~中有多個輸入端為低電平狀態(tài)(即有編碼器輸入信號),但編碼輸出端在同一個時刻只對一個編碼輸入信號進行編碼輸出。即輸入端的編碼輸入信號具有優(yōu)先級。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)先級最高,的優(yōu)先級最低。當=0時,無論其他輸入端有無信號。輸出端只給出的編碼,即=0,其他依次類推。
(4)只有當控制端=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(即都沒有編碼輸入信號時)選通輸出端為低電平。因此=0表示編碼器工作,但輸入端沒有編碼信號輸入。因為=0能確定編碼器的狀態(tài),因此又稱選通輸出端低電平有效。
(5)當控制端=0(編碼器處于工作狀態(tài)),且編碼器輸入端有編碼信號輸入(低電平)時,擴展輸出端輸出低電平。因此=0表示編碼器工作,且有編碼信號輸入。因為=0能確定編碼器的狀態(tài),因此又稱擴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)選通輸出和擴展輸出的狀態(tài)區(qū)分此時編碼器的工作狀態(tài)。=0表示編碼器工作但沒有編碼信號輸入,此時=111;=0表示編碼器工作且有編碼信號輸入,所以此時=111表示=0的編碼;=1且=1編碼器沒有工作,此時=111。
圖2所示為優(yōu)先編碼器74ls148的邏輯圖形符號。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)的字母符號上有一短畫線。
圖2 74ls148邏輯符號
因為74ls148優(yōu)先編碼器由8個編碼輸入信號、3個編碼輸出端信號,因此又稱為8-3線優(yōu)先編碼器。