在数字电路中，经常要把输入的各种信号（例如十进制数、文字、符号等）转换成若干位二进制码，这种转换过程称为编码。编码器是指能够实现编码功能的组合逻辑电路。

编码器是一个多输入、多输出的电路，通常输入端多于输出端。例如有4个信息I0、I1、I2、I3可用2位二进制代码A、B表示。A、B为00、01、10、11，分别代表信息I0、I1、I2、I3，而8个信息要用3位二进制代码A、B、C来表示。要表示的信息越多，二进制代码的位数也越多。n位二进制代码有2n个状态，可以表示2n个信息。编码器的框图如图11-1-5所示，它有n个输入端、m个输出端。在n个输入端中，每次只能有1个信号有效，其余无效；每次输入有效时，只能有唯一的1组输出与之对应，即1个输入对应1组m位二进制代码的输出。

图11-1-5　编码器框图

常用的编码器有二进制编码器、二-十进制编码器、优先编码器等。

1.二进制编码器

能够将各种输入信息编成二进制代码的电路称为二进制编码器。1位二进制代码可以表示0、1这2种不同的输入信号，2位二进制代码可表示00、01、10、11这4种不同的输入信号，n位二进制代码可以表示2n种不同的输入信号。

3位二进制编码器的框图如图11-1-6所示，8个输入信号分别用X0，X1，…，X7表示0，1，…，7这8个数字，3个输出C、B、A为3位二进制代码。

图11-1-6　3位二进制编码器框图

设输入、输出均为高电平有效，列出3位二进制编码器的真值表，见表11-1-4。

表11-1-4　3位二进制编码器的真值表

写出输出逻辑函数表达式，具体为

由逻辑函数表达式画出逻辑图，图11-1-7所示即为3位二进制编码器的逻辑图。

当8个输入端中输入某一个变量时，表示对该输入信号进行编码，在任何时刻只能对X0～X7中的某1个输入信号进行编码，不允许同时输入2个或多个高电平，否则在输出端将发生混乱，如输入信号X3，则产生011的输出。在图11-1-7中没有十进制数0的输入线，因为在X1～X7信号线上都不加信号时，输出C、B、A必为000，实现对0的编码。

2.二-十进制编码器

将十进制数中的0～9这10个数码转换为二进制代码的电路，称为二-十进制编码器。要对10个输入信号编码，至少需要4位二进制代码，即2i≥10，所以二-十进制编码器的输出信号为4位，其框图如图11-1-8所示。因为4位二进制代码有16种取值组合，可任选其中10种组合表示0～9这10个数字，因此有多种二-十进制编码方式，其中最常用的是8421BCD码。

图11-1-7　3位二进制编码器逻辑图

图11-1-8　二-十进制编码器框图

表11-1-5所示为8421BCD码编码器的真值表。

表11-1-5　8421BCD码编码器的真值表

由表11-1-4写出逻辑函数表达式，具体为

用与非门实现上式，如图11-1-9所示，输入低电平有效，即在任一时刻只有一个输入为0，其余为1。

图11-1-9　8421BCD码编码器逻辑图

3.优先编码器(www.daowen.com)

在前面讨论的编码器中，在同一时刻仅允许有1个输入信号，如有2个或2个以上信号同时输入，输出就会出现错误码的编码。在优先编码器中，允许同时输入2个以上的编码信号，编码器自动对所有输入信号按优先顺序排队。当几个信号同时输入时，它只对优先级最高的信号进行编码。计算机的键盘输入逻辑电路就是优先编码器的典型应用。

4.集成电路优先编码器产品简介

常见的优先编码器都是集成门电路的，这里介绍2种常用的集成门电路优先编码器。

1）3位优先编码器74LS148、CC40148

74LS148是3位TTL集成门电路优先编码器，CC40148是3位CMOS集成门电路优先编码器，它们在逻辑功能上没有区别，只是电性能参数不同，下面仅以74LS148为例介绍3位优先编码器。

（1）封装形式及引脚排列。74LS148的引脚排列如图11-1-10所示。

图11-1-10　74LS148的引脚排列

（2）功能表。3位优先编码器74LS148的功能见表11-1-6。

表11-1-6　74LS148的功能

2）4位优先编码器74LS147、CC40147

74LS147、CC40147分别为TTL集成门电路和CMOS集成门电路，下面以CC40147为例介绍4位优先编码器。

（1）封装形式及引脚排列。CC40147的引脚排列如图11-1-11所示。

图11-1-11　CC40147的引脚排列

（2）功能表。4位优先编码器CC40147的功能见表11-1-7。

表11-1-7　CC40147的功能

【例11-1-5】分析图11-1-12所示的逻辑电路图，写出逻辑函数表达式，画出真值表，并分析电路的逻辑功能。

解：本题考查的知识点是编码电路的分析。解题时按组合逻辑电路的分析方法和步骤进行，即由逻辑电路图写逻辑函数表达式，化简逻辑函数表达式，列真值表，由此分析电路的逻辑功能。

图11-1-12　例11-1-5图

（1）根据逻辑电路图写出F0、F1、F2、F3的逻辑函数表达式并化简。

（2）根据逻辑函数表达式列出真值表，如表11-1-8所示。

表11-1-8　例11-1-5真值表

（3）根据表11-1-7分析可知：逻辑电路有I0、I1、I2、I3、I4、I5、I6、I7、I8、I9这10个输入（I0的编码是隐含的），有4个输出F3、F2、F1、F0，其关系满足8421BCD码的编码方式，因此可判断图11-1-12是8421BCD编码电路。