基于8-3线编码器的扩展应用探析

基于8-3线编码器的扩展应用探析
王风燕
【摘要】用MSI芯片设计组合逻辑电路已越来越普遍,编码器(Encoder)是数字系统中广泛使用的多输入多输出组合逻辑部件,以8-3线编码器为基础的其它编码器的扩展.
【期刊名称】《技术与市场》
【年(卷),期】2010(017)002
【总页数】2页(P3-4)
【关键词】8-3线编码器;普通编码器;优先编码器;扩展
【作者】王风燕
【作者单位】河南工业职业技术学院,河南南阳,473000
【正文语种】中文
1.编码器介绍
编码是将文字、数字、符号等信息转换成二进制代码的过程，能够实现编码功能的数字电路称为编码器。

编码器(Encoder)是数字系统中广泛使用的多输入多输出的组合逻辑部件。

3位二进制编码器有8个输入端3个输出端，所以常称为8线—3线编码器。

1.1 普通编码器
所谓普通编码器，即电路在某一时刻只能对一个输入信号进行编码，即只能有一个
输入端有效，存在有效输入信号。

下面用8-3线编码器为例来进行说明。

8-3线普通编码器，即电路具有8个输入端，3个输出端，属于二进制编码器。

用X7～X0表示8路输入，Y2～Y0表示3路输出。

原则上对输入信号的编码是任意的，常用的编码方式是按照二进制数的顺序由小到大进行编码。

设输入、输出均为高电平有效，各输出的逻辑表达式为：
1.2 优先编码器
优先编码器——允许同时输入两个以上的编码信号，编码器给所有的输入信号规
定了优先顺序，当多个输入信号同时出现时，只对其中优先级最高的一个进行编码，产生相应的输出代码。

图1 优先编码器的逻辑图
74148是一种典型的8线-3线优先编码器。

其中I0～I7为编码输入端，低电平有效。

A0～A2为编码输出端，也为低电平有效，即反码输出。

其他功能：
1）EI为使能输入端，低电平有效。

2）优先顺序为I7→I0，即I7的优先级最高，然后是I6、I5、 (I0)
3）GS为编码器的工作标志，低电平有效。

4）EO为使能输出端，高电平有效。

其逻辑图如图1所示：
2.编码器的扩展
2.1 组成8421BCD编码器
图2是利用优先编码器和门电路构成的8421BCD编码器，输入仍为低电平有效，输出为8421DCD码。

当I9、I8无输入（即I9、I8均为高平）时，与非门G4的
输出Y3=0，同时使74148的EI=0，允许74148工作，74148对输入I0～I7进
行编码。

如I5=0，则A2A1A0=010，经门G1、G2、G3处理后，Y2Y1Y0=101，
所以总输出Y3Y2Y1Y0=0101。

这正好是5的842lBCD码。

当I9或I8有输入（低电平）时，与非门G4的输出Y3=1，同时使74148的EI=1，禁止74148工作，使A2A1A0=111。

如果此时I9=0，总输出Y3Y2Y1Y0=1001。

如果I8=0，总输出Y3Y2Y1Y0=1000。

正好是9和8的842lBCD码。

图2 优先编码器及外围电路组成8421BCD编码器
2.2 实现16线—4线优先编码器
集成编码器的输入输出端的数目都是一定的，利用编码器的输入使能端EI、输出
使能端EO和优先编码工作标志GS，可以扩展编码器的输入输出端。

如图3所示为用两片74148优先编码器串行扩展实现的16线—4线优先编码器。

图3 串行扩展实现的16线—4线优先编码器
它共有16个编码输入端，用X0～X15表示；有4个编码输出端，用Y0～Y3表示。

片1为低位片，其输入端I0～I7作为总输入端X0～X7；片2为高位片，其
输入端I0～I7作为总输入端X8～X15。

两片的输出端A0、A1、A2分别相与，作为总输出端Y0、Y1、Y2，片2的GS端作为总输出端Y3。

片1的输出使能端EO 作为电路总的输出使能端；片2的输入使能端EI作为电路总的输入使能端，在本
电路中接0，处于允许编码状态。

片2的输出使能端EO接片的输入使能端EI，控制片1工作。

两片的工作标志GS相与，作为总的工作标志GS端。

当片2的输入端没有信号输入，即X8～X15全为1时，GS2=1（即Y3=1），EO2=0（即
EI1=0），片1处于允许编码状态。

设此时X5=0，则片1的输出为
A2A1A0=010，由于片2输出A2A1A0=111，所以总输出Y3Y2Y1Y0=1010。

当片2有信号输入，EO2=1（即EI1=1），片1处于禁止编码状态。

设此时
X12=0（即片2的I4=0），则片2的输出为A2A1A0=011，且GS2=0。

由于片1输出A2A1A0=111，所以总输出Y3Y2Y1Y0=0011。

3.结束语
编码器是比较常用的中规模集成逻辑部件，以8-3线编码器为典型，在其基础上添加少数的逻辑门可组成其它类型的编码器，为增加使用的灵活性和便于扩展性，在多数中规模集成组合逻辑电路中设置使能端（选通端或控制端），既可控制电路的工作状态，又可作为输出信号的选通信号，还可作为信号的输入端来使用，极大的方便了我们工作、生活的需要。

【相关文献】
[1]江晓安.数字电子技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2002.
[2]付植桐.电子技术[M].北京：高等教育出版社，2000.
[3]李海.74系列芯片手册[M].重庆：重庆大学出版社，1999.。