编码器、译码器位的扩展及应用

0 引 言

随着现代电子技术的发展，编码器、译码器作为最基本的电子元器件之一，其应用领域越来越广泛，例如光栅尺、旋转编码器、单片机的I／O等。同时，也正是其应用领域的不断扩展，现有的编码、译码芯片已远远不能满足需求，现在需要的是多位数据信号的编码、译码，为此，有必要对编码器、译码器位的扩展做进一步研究。

1 编码器位的扩展

表1，图1给出了74LS148的功能表和逻辑符号图。

由此不难看出，在EI=0电路正常工作状态下，允许I0～I7当中同时有几个输入端为低电平，I7的优先权最高，I0的优先权最低。当I7=0时，无论其他输入端有无输入信号(表中以X表示)，输出端只给出I7的编码，当I7=1，I6=0时，无论其他输入端有无输入信号，只对I6编码。其余的输入状态类同。

由图2可知，该编码扩展电路的编码功能主要还是由74LS148优先编码器来实现的，之所以编码位数能够扩展，是因为编码器芯片的增加，但关键是如何准确地选择要工作的芯片。也就是说，这8片芯片并非同时进行编码，实际上每次对信号进行编码时，有且只有其中的一个芯片在进行编码工作，而其他的芯片则是处于禁止工作状态，只要正确选择要工作的编码芯片，就可以正确地将信号进行编码。例如，当编码器7的输入端(以I7为例)有输入信号时，由于EI．H为低电平，编码器7的选通输入端有效，所以编码器7的输出端有编码信号输出，即Y2Y1Y0=000；同时编码器7的选通输出端E0．7将输出高电平，GS．7输出低电平，并且EO．7的一条支路接到编码器6的选通输入端，禁止编码器6输出，另一条支路接到或门T6的输入端，使T6输出高电平，然后T6的输出又导致或门T5输出高电平，依次下去，或门T4～T0的输出都变成高电平，与之相应，编码器5～编码器0将被禁止工作，E0．H输出为高电平。也就是说，只要编码器7有编码信号输出，其他的编码器将禁止编码。与此同时，编码器7的输出端Y2，Y1，Y0及选通输出端GS．7分别经与门电路T7，T8，T9，T10，T11，T12，T13运算后，使得编码扩展电路的输出端A5A4A3A2A1A0=000000．E0.H=1，GS．H=0，从而形成对编码器7输入信号I7的整个编码过程。再如，当编码器6的输入端(以I7为例)有输入信号时(编码器7无输入信号，其他编码器的输入为任意)，虽然编码器7的选通输入端有效，但编码器7的所有输人端无输入信号，故编码器7的选通输出端EO．7将输出低电平，GS．6输出高电平，于是导致编码器6的选通输入端有效，将对其I7输入端信号进行编码并输出，则有编码器6的输出端Y2Y1Y0=000，编码器6的选通输出端EO．6将输出高电平，GS．6输出低电平，同时或门T0～T6的输出都将变成高电平，编码器0～编码器5的输入端无论输入什么信号，都将无效，而最终输出结果为A5A4A3A2A1A0=001000，E0．H=1，GS=0。即形成了对编码器6的输入端I7的编码过程。其他状态的编码过程可依据编码扩展电路图自行分析。

此外，该编码扩展电路可等效成为一片74LS148编码器芯片，即编码扩展电路的输入口——编码器0～编码器7的64个输入口等效于74LS148的8个输入口，编码扩展电路的6个输出口等效于74LS148的3个输出口，编码扩展电路的选通输入端EI．H等效于74LS148的选通输入端EI，编码扩展电路的选通输出端GS．H，E0．H等效于74LS148的选通输出端GS，EO，如图3所示。

2 译码器(74LS138)位的扩展

表2，图4给出74LS138译码器的功能表和逻辑符号图。当S1=1，S2+S3=0时，译码器处于工作状态；否则，译码器被禁止，所有的输出端被封锁为高电平，这3个控制端也叫"片选"输入端。在此，也正是利用这些输入端来扩展译码器位的。图5给出是由9片74LS138译码器芯片组成的6线-64线译码电路。图中译码器H的控制线S1．H，S2．H，S3．H是该译码扩展电路的总控制线。此外，该译码扩展电路的输出端信号是以低平为有效信号的。下面就该译码扩展电路做一分析(在以下分析中令控制线S1．H=1，S2．H+S3．H=0)。

作者：白雷杰 渤海石油装备钢管制造管件分公司   来源：现代电子技术