43、编码器与三态设备的设计与应用

编码器与三态设备的设计与应用

1. 编码器在ABEL和PLD中的设计

1.1 传统设计方法的局限性

在ABEL中设计编码器时，我们可以使用明确的方程或真值表。然而，当输入数量较多时，输入组合的数量会变得非常庞大，这种方法往往不切实际。例如，要设计一个15输入的优先级编码器（输入为P0 - P14），如果考虑所有(2^{15})种可能的输入组合，工作量巨大。

1.2 分解优先级函数的方法

为了解决上述问题，我们可以将优先级函数分解为两个部分：
1. 首先，为15个变量Hi（(0\leq i\leq14)）编写方程，使得当Pi是最高优先级的有效输入时，Hi为1。
2. 由于任何时候最多只有一个Hi变量为1，我们可以将这些Hi变量组合在一个二进制编码器中，以获得一个4位数字，用于标识最高优先级的有效输入。

以下是一个使用这种方法的ABEL程序示例：

module PRIOR15
title '15-Input Priority Encoder 
J. Wakerly, DAVID Systems, Inc.' 
PRIOR15 device 'P20L8'; 
" Input pins
P0, P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7     pin 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8; 
P8, P9, P10, P11, P12, P13, P14    pin 9, 10, 11, 13, 14, 23, 16; 
!EN                                pin 17;
"