優先級編碼器74LS148的電路結構、工作原理及使用方法

在實際生活中經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，鍵盤內的編碼器將不能對這種輸入狀態進行編碼，會出現錯誤的信息。這種錯誤信息有時會出現致命的后果。為了使這種輸入狀態出現時編碼企業有確定的輸出信號輸出，便出現了優先編碼器。

優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定了優先順序，當多個輸入信號同時出現時，只對其中優先級最高的一個進行編碼。

74LS148是集成8-3線優先編碼器產品，下面對該優先級編碼器的電路結構、工作原理及使用方法進行介紹。

圖1給出了8-3線優先編碼器74LS148的邏輯圖。

圖1 8.3線優先編碼器74LS148的邏輯圖

根據邏輯電路可以寫出輸出與輸入變量之間的邏輯函數式為

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，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。

根據式(1)可以列出優先那編碼器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（0或1，即輸入端有無信號）。從表1可以看出，優先編碼器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、、對應輸入端～的低電平狀態，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的狀態下，允許輸入端～中有多個輸入端為低電平狀態（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先級。從表5-5-3中可以看出，74LS148優先編碼器的輸入端中的優先級最高，的優先級最低。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），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，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），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，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，可以根據選通輸出和擴展輸出的狀態區分此時編碼器的工作狀態。=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，且相應的字母符號上有一短畫線。

圖2 74LS148邏輯符號

因為74LS148優先編碼器由8個編碼輸入信號、3個編碼輸出端信號，因此又稱為8-3線優先編碼器。