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1、編碼器、譯碼器位的擴展及應用0引言???隨著現(xiàn)代電子技術的發(fā)展，編碼器、譯碼器作為最基本的電子元器件之一，其應用領域越來越廣泛，例如光柵尺、旋轉編碼器、單片機的I／O等。同時，也正是其應用領域的不斷擴展，現(xiàn)有的編碼、譯碼芯片已遠遠不能滿足需求，現(xiàn)在需要的是多位數(shù)據(jù)信號的編碼、譯碼，為此，有必要對編碼器、譯碼器位的擴展做進一步研究。1編碼器位的擴展???表1，圖1給出了74LS148的功能表和邏輯符號圖。???由此不難看出，在EI=0電路正常工作狀態(tài)下，允許I0～I7當中同時有幾個輸入端為低電平，I7的優(yōu)先權最高，I0的優(yōu)先權最低。當I7=0時，無論其他輸入端有無輸入信號(表中
2、以X表示)，輸出端只給出I7的編碼，當I7=1，I6=0時，無論其他輸入端有無輸入信號，只對I6編碼。其余的輸入狀態(tài)類同。2121???21由圖2可知，該編碼擴展電路的編碼功能主要還是由74LS148優(yōu)先編碼器來實現(xiàn)的，之所以編碼位數(shù)能夠擴展，是因為編碼器芯片的增加，但關鍵是如何準確地選擇要工作的芯片。也就是說，這8片芯片并非同時進行編碼，實際上每次對信號進行編碼時，有且只有其中的一個芯片在進行編碼工作，而其他的芯片則是處于禁止工作狀態(tài)，只要正確選擇要工作的編碼芯片，就可以正確地將信號進行編碼。例如，當編碼器7的輸入端(以I7為例)有輸入信號時，由于EI．H為低電平，編碼器7
3、的選通輸入端有效，所以編碼器7的輸出端有編碼信號輸出，即Y2Y1Y0=000；同時編碼器7的選通輸出端E0．7將輸出高電平，GS．7輸出低電平，并且EO．7的一條支路接到編碼器6的選通輸入端，禁止編碼器6輸出，另一條支路接到或門T6的輸入端，使T6輸出高電平，然后T6的輸出又導致或門T5輸出高電平，依次下去，或門T4～T0的輸出都變成高電平，與之相應，編碼器5～編碼器0將被禁止工作，E0．H輸出為高電平。也就是說，只要編碼器7有編碼信號輸出，其他的編碼器將禁止編碼。與此同時，編碼器7的輸出端Y2，Y1，Y0及選通輸出端GS．7分別經(jīng)與門電路T7，T8，T9，T10，T11，T
4、12，T13運算后，使得編碼擴展電路的輸出端A5A4A3A2A1A0=000000．E0.H=1，GS．H=0，從而形成對編碼器7輸入信號I7的整個編碼過程。再如，當編碼器6的輸入端(以I7為例)有輸入信號時(編碼器7無輸入信號，其他編碼器的輸入為任意)，雖然編碼器7的選通輸入端有效，但編碼器7的所有輸人端無輸入信號，故編碼器7的選通輸出端EO．7將輸出低電平，GS．6輸出高電平，于是導致編碼器6的選通輸入端有效，將對其I7輸入端信號進行編碼并輸出，則有編碼器6的輸出端Y2Y1Y0=000，編碼器6的選通輸出端EO．6將輸出高電平，GS．6輸出低電平，同時或門T0～T6的輸出
5、都將變成高電平，編碼器0～編碼器5的輸入端無論輸入什么信號，都將無效，而最終輸出結果為A5A4A3A2A1A0=001000，E0．H=1，GS=0。即形成了對編碼器6的輸入端I7的編碼過程。其他狀態(tài)的編碼過程可依據(jù)編碼擴展電路圖自行分析。???此外，該編碼擴展電路可等效成為一片74LS148編碼器芯片，即編碼擴展電路的輸入口——編碼器0～編碼器7的64個輸入口等效于74LS148的8個輸入口，編碼擴展電路的6個輸出口等效于74LS148的3個輸出口，編碼擴展電路的選通輸入端EI．H等效于74LS148的選通輸入端EI，編碼擴展電路的選通輸出端GS．H，E0．H等效于74LS
6、148的選通輸出端GS，EO，如圖3所示。2譯碼器(74LS138)位的擴展???21表2，圖4給出74LS138譯碼器的功能表和邏輯符號圖。當S1=1，S2+S3=0時，譯碼器處于工作狀態(tài)；否則，譯碼器被禁止，所有的輸出端被封鎖為高電平，這3個控制端也叫“片選”輸入端。在此，也正是利用這些輸入端來擴展譯碼器位的。圖5給出是由9片74LS138譯碼器芯片組成的6線-64線譯碼電路。圖中譯碼器H的控制線S1．H，S2．H，S3．H是該譯碼擴展電路的總控制線。此外，該譯碼擴展電路的輸出端信號是以低平為有效信號的。下面就該譯碼擴展電路做一分析(在以下分析中令控制線S1．H=1，S2
7、．H+S3．H=0)。???假定譯碼擴展電路的輸入15141312I1I0=000000，首先I5，I4，I3引到譯碼器H的輸入端，由于S1．H=1，S2．H+S3．H=0，所以譯碼器H先進行譯碼，并使其輸出Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0=11111110，其輸出端Y0又引到譯碼器0的控制線S2，S3，從而使譯碼器0開始對其輸入端信號I2，I1，I0進行譯碼，并使其輸出Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0=11111110。另一方面，由于譯碼器H的其他輸出端Y7，Y6，Y5，Y4，Y3，Y2，Y1為高電平
