编码器-8421BCD优先编码器CD4532应用举例

1.编码器的定义和分类

（1）编码器的定义。

用一个二进制代码表示特定含义的信息称为编码。例如：在8421BCD码中，用1000表示数字8。具有编码功能的逻辑电路称为编码器。若编码器输入端的数目为N，输出端的数目为n，则N≤2n。

（2）编码器的分类。

编码器按照输入、输出信号的不同特点和要求，有不同的分类方式，常见的有：按对输入信号有无限制分为普通编码器和优先编码器；按识别输入信号的方式分为输入低电平有效编码器和输入高电平有效编码器；按输出编码方式分为原码输出编码器和反码输出编码器；按输入、输出端数目分为4线-2线编码器、8线-3线编码器、16线-4线编码器、10线-4线编码器（8421BCD编码器）等。

2.编码器的功能

（1）普通编码器。

普通编码器对输入信号有严格的限制，这种限制为任何时候只允许一个输入信号为有效电平。输入高电平有效的编码器仅识别输入信号中的高电平，对其进行编码并输出这组代码；输入低电平有效的编码器则相反。

如图9.4.1所示是拨码盘式8421BCD码编码器的逻辑图。图中0～9代表10个拨码开关，任何时候只允许一个开关处于闭合状态。DCBA为编码输出端，当某个开关处于闭合状态时，在DCBA上可得到相应的8421BCD码。如开关7闭合时，输出DCBA为0111。该编码器的真值表如表9.4.1所示。

图9.4.1　拨码盘式8421BCD码编码器

表9.4.1　拨码盘式8421BCD码编码器的真值表

（2）优先编码器。

优先编码器允许多个输入端同时为有效信号，但电路只对其中优先级别最高的一个进行编码，产生相应的输出代码。8线-3线优先编码器CD4532的逻辑符号如图9.4.2所示。其中I0～I7为8个信号输入端，Y0～Y2为3位二进制码输出端，EI为输入使能端，EO为输出使能端，GS为优先编码工作状态标志输出端。表9.4.2为CD4532的功能表。从功能表可知，当EI=0时，禁止编码器工作，此时不论8个输入端为何种状态，3个输出端Y2Y1Y0均为0，EO和GS 也输出0；当EI=1时，编码器工作，输入和输出均以高电平作为有效电平，而且优先级别由高到低的次序依次为I7，I6，…，I0。当EI=1且8个输入端都为0时，EO输出为1，否则EO为0。当EI=1且8个输入端至少有一个输入端有1时，GS输出为1，否则GS为0。(www.xing528.com)

图9.4.2　优先编码器CD4532的逻辑符号

表9.4.2　CD4532的功能表

续表

例9.4.1　试用两片8线-3线优先编码器CD4532组成16线-4线优先编码器，将A0～A15个高电平输入信号编为0000～1111的16个4位二进制代码。其中A15的优先权最高，A0的优先权最低。

解：由于每片CD4532有8个输入信号，所以需将16个输入信号分别接到两片上。现将A15～A88个优先权高的输入信号接到第（Ⅱ）片的I7～I0输入端，而将A7～A08个优先权低的输入信号接到第（Ⅰ）片的I7～I0输入端。

按照优先顺序的要求，只有A15～A8均无输入信号时，才允许对A7～A0的输入信号编码。因此，把第（Ⅱ）片的输出使能端EO作为第（Ⅰ）片的输入使能端EI即可。

此外，当第（Ⅱ）片有编码信号输入时它的GS=1，无编码信号输入时GS=0，正好可以用它作为输出编码的第四位，以区分8个高优先权输入信号和8个低优先权输入信号的编码。编码输出的低3位应为两片输出Y2、Y1、Y0的逻辑或。

依照上面的分析，便得到了如图9.4.3所示的逻辑图。

图9.4.3　用两片CD4532接成的16线-4线优先编码器

由图9.4.3可见，当A15～A8中有输入端为高电平时，例如A11=1时，则片（Ⅱ）的EO=0，GS=1，Y2Y1Y0=011。同时片（Ⅰ）的EI=0，片（Ⅰ）禁止编码状态，使它的输出Y2Y1Y0=000。于是在输出端得到L3L2L1L0=1011。

当A15～A8全部为低电平（没有编码输入信号）时，片（Ⅱ）的GS=0，EO=1，Y2Y1Y0=000；片（Ⅰ）的EI=1，处于编码工作状态，对A7～A0输入的高电平信号中优先权最高的信号进行编码。例如A5=1，则片（Ⅰ）的Y2Y1Y0=101。于是在输出得到了L3L2L1L0=0101。