用74LS148芯片实现32线-5线优先编码器

发布日期:2023-01-15
用74LS148芯片实现32线-5线优先编码器

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74系列数字电路74148,74ls148等8-3线优先编码器

1、引言

74LS148是8线-3线优先编码器芯片,它有8个输入信号端,3个输出信号端。同时还有选通输入端S、选通输出端YS和扩展端YEX。输入输出信号以及S、YS、YEX的有效电平都是低电平。在同时有多个输入信号时,仅对优先权最高的信号进行编码。其实可以利用S、YS和YEX端用四块74LS148芯片组成32线-5线优先编码器。

2、8线-3线优先编码器74LS148

74LS148是一个8线-3线优先编码器电路芯片,其逻辑图如图1所示。从图1可看出:它的输入和输出有效电平都是低电平。虚线框以内是编码器电路。门G1、G2和G3构成的附加控制电路,是为了扩展电路的功能和增加使用的灵活性。其中S为选通输入端,当S=0时,编码器才能正常工作,才能编码。S=1时,所有的输出端均被封锁在高电平,编码器不能对输入信号进行编码,编码器不工作。

从图1可写出输出的逻辑式:

图1  8线-3线优先编码器74LS148的逻辑图

表1  74LS148的功能表

从表1中不难看出,在S=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,即有编码输入信号。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,即Y2Y1Y0=000(因为Y2、Y1、Y0的有效电平是低电平,所以I7=0时,Y2Y1Y0是000)。

当I7=1、I6=0时,无论其余输入端有无输入信号,只对I6编码,输出为Y2Y1Y0=001。其余的输入状态依次类推。这样可得到74LS148优先编码器对某一个输入低电平信号进行编码的简化真值表如表2所示。

在表2中,例如I1=0时,Y2Y1Y0=110。是表示I7~I2都为1,无输入信号时,I1=0有输入信号。I0不管它是1还是0,即不管它有无输入信号,此时,对I1进行编码,输出为Y2Y1Y0=110。

表2  简化真值表

表3  32线-5线优先编码器的简化真值表

3、如何扩展74LS148的电路功能

例:试画出用四块8线-3线优先编码器74LS148组成32线-5线优先编码器的逻辑图。允许附加必要的门电路。

解:设32线-5线优先编码器的输入为I0~I31,输入有效电平是低电平,其中I31的优先权最高,I0的优先权最低。输出为D4、D3、D2、D1、D0,输出有效电平是高电平。

假定:用到的四块74LS148芯片叫(1)号、(2)号、(3)号、(4)号芯片。

设:(4)号芯片的优先权最高,(1)号芯片的优先权最低。

每块74LS148芯片有8个输入端I0~I7,有3个输出端Y2、Y1、Y0。故:I0~I78个输入信号是(1)号芯片的输入信号,I8~I158个输入信号是(2)号芯片的输入信号,I16~I238个输入信号是(3)号芯片的输入信号,I24~I318个输入信号是(4)号芯片的输入信号。

根据题意可得此32线-5线优先编码器的简化真值表如表3所示。

3.1、D4、D3、D2、D1、D0分别与YEX、Y2、Y1、Y0之间的关系

每块芯片的扩展端YEX=0,即YEX=1时,表示这块芯片电路工作,且有编码信号输入。

(1)从表3可看到:D4=1时,对应(3)号芯片,(4)号芯片有信号输入。

故:D4=YEX4+YEX3=YEX4·YEX3(根据德·摩根定理而得)。

(2)从表3还可看到:D3=1时,对应(2)号芯片、(4)号芯片有信号输入。

故:D3=YEX4+YEX2=YEX4·YEX3

(3)从表3还可看到:D2=1时,对应每块芯片的后四种状态有信号输入。对单块芯片来说,后四种状态的输入信号是I4~I7。由表2可看到,输入信号I4~I7对应的输出Y2=0,即Y2=1。四块芯片只要有任何一块的Y2=1,则D2=1。

3.2、输入端S与选通输出端YS的连接

根据(4)号芯片优先权最高,只要(4)号芯片输入端有信号输入,就能对输入信号进行编码,故:(4)号芯片的选通输入端S始终要接低电平。根据(3)号芯片的优先权次之,它只有在(4)号芯片的所有输入端都没有输入低电平信号时,即(4)号芯片的选通输出端YS=0时,才能进行编码,故:(3)号芯片的S端应接到(4)号芯片的YS端。

同理:(2)号芯片的选通输入端S应接到(3)号芯片的选通输出端YS上。(1)号芯片的S端应接到(2)号芯片的YS上。

3.3、画逻辑图

根据上面得到的D4、D3、D2、D1、D0的逻辑表达式和芯片之间S与YS之间的连接,就可画出此32线-5线优先编码器的逻辑图如图2所示。

图2  32线-5线优先编码器的逻辑图

4、结束语

在使用74LS148芯片或扩展74LS148芯片的电路功能时,首先,一定要注意芯片的输入、输出端的冷端温度,需要采用10kΩ的精密电阻将其输出电流转换为电压信号后再送入A/D;A/D转换器的最后一路输入信号来自采样电阻R上的电压降(与电解电流成正比)。

4、测试结果及精度分析

采用所设计的测硫仪分别对试样1(标准含硫量为0.88%)和试样2(标准含硫量为4.24%)进行了10次测试,测试结果如表1和表2所示。

从表中可以看出,试样1测试结果的最大误差为0.02%,低于国家标准中规定的低硫煤(含硫量在1%以下)的误差容限(0.05%);试样2测试结果的最大误差为0.05%,也低于国家标准中规定的高硫煤(含硫量在4%以上)的误差容限(0.2%)。

5、结束语

库仑法是一种常用的硫含量测量方法。在库仑法中,硫含量根据电解电量的积分来确定。对基于USB接口的测硫仪的结构和工作原理进行了介绍,重点分析了仪器的数据采集模块、电解电流控制模块和炉温控制模块,并对测量精度进行了分析。分析结果表明,仪器的测量精度达到了国家标准。

关于74ls148,编码器就介绍完了,您有什么想法可以联系小编。

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