电路编码器：BCD、2-10进制编码及优先编码器

1）编码器的基本知识

表示某一个特定信息的数字即为码，如车牌号、住宅门牌号等，每一个代码都有固定的含义。所谓编码就是把某种信息（如文字、数字、字母、符号等），按一定规律排列组合转换成若干位二进制代码的过程。在数字电路中使用0、1两个数字去对所有的信息量进行编码。

编码过程如图7.21所示，而能够实现编码功能的组合逻辑电路则称为编码器。

图7.21　编码过程

【阅读窗】

编码器

编码器是输入多、输出少的电路。在某一时刻编码器的输入端有一个信号被转换为二进制码，那么就把这个输入端信号称为有效信号，若有效信号是“0”，则称输入低电平有效，用反变量表示，如I；若有效信号是“1”，则称输入高电平有效，用原变量表示，如I。

常见的编码器可以分为二进制编码器、二—十进制编码器和优先编码器等。

2）二进制编码器

1位二进制代码可以表示0、1两种输入信号，2位二进制代码可以表示00、01、10、11 4种输入信号，依次类推，可得n位二进制代码需要2n个输入信号，那么n位二进制代码对2n个输入信号进行编码的电路称为二进制编码器。8线—3线编码器就是用3位二进制代码对8个输入信号进行编码的电路，在该编码器中，任意一时刻只能对8个输入信号中一个进行编码，I0～I7为输入信号，Y0～Y2为输出信号，其真值表如7.9所示。

表7.9　8线—3线编码器真值表

由表7.9可得，各输出的逻辑函数表达式为

根据逻辑函数表达式画出由3个或门组成的8线—3线编码器的逻辑图，如图7.22所示。

图7.22　8线—3线编码器逻辑图

3）二—十进制编码器

二—十进制编码器是指用二进制代码表示0—910个十进制数的逻辑电路。最常见的二—十进制编码器是8421BCD码编码器。其真值表如表7.10所示。

表7.10　8421BCD码编码器

根据真值表可得，各输出的逻辑函数表达式为

根据逻辑函数表达式画出由4个或门组成的8421BCD码编码器的逻辑图，如图7.23所示。

(www.xing528.com)

图7.23　8421BCD码编码器逻辑图

4）优先编码器

前面介绍的编码器是只允许输入端有一个有效信号进行编码的电路，如果在输入端出现多个有效信号则会出现编码出错。而优先编码器却可以对多个输入端有效信号进行设定优先级进行编码，它的输出总是与优先级别高的那个输入端相对应，优先级别低的输入信号则不起作用。

8线—3线优先编码器就是对8个输入信号进行优先级别的设定，设I7的优先级别最高，I6次之，以此类推，I0级别最低，并分别用111、110、101、100、011、010、001、000表示I7、I6、I5、I4、I3、I2、I1、I0，可列出优先编码器的简化真值表，见表7.11。

表7.11　优先编码器真值表

注：表中“×”表示既可为0也可为1。

【阅读窗】

集成编码器

常用的集成编码器有8线—3线优先编码器74LS148和8421BCD码优先编码器74LS147。

（1）集成优先编码器74LS148

集成优先编码器74LS148的引脚如图7.24所示，其功能如下：

①为输入控制端，低电平有效，即当时禁止编码，而当时允许编码。

②是输入端，低电平有效；是输出端，低电平有效。

③优先顺序为，即的优先级别最高，然后依次类推。

④ 为选通输出端，为扩展端。

图7.24　74LS148的引脚图

（2）集成优先编码器74LS147

集成优先编码器74LS147的引脚如图7.25所示，其功能如下：

①是输入端，低电平有效；是输出端，低电平有效。

②第15脚NC是空脚。

③输入信号优先级最高，依次类推，最低。

④某个输入端为0，其余为1，代表某个十进制数，若9个输入端都为1，代表十进制数0。

图7.25　74LS147的引脚图