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■プライオリティエンコーダ 4to2 ラインを組む

プライオリティエンコーダ 4 to 2 ライン」で作った論理回路を実際に組み立ててみることにしましょう。

 

が 、手元にあるゲート IC で使えそうなのは NAND の HD74LS00 と Schmitt Inverter の 74VHCT14A ぐらいです。諦めないで (^_^;) これらを使って実験してみます。

 

エンコーダの論理式は以下でした。

A1 = Z2 + Z3

A0 = Z2・Z1 + Z3

E = Z3Z2Z1Z0

 

AND と OR の組み合わせですので、NAND ゲートに置き換えることができますね。

まずは A1 です。fOR(A,B) = fNAND (fNOT(A) , fNOT(B)) ですから、

A1 = Z2 + Z3

     = fOR ( Z2 , Z3 )

     = fNAND ( fNOT ( Z2 ) , fNOT ( Z3 ) )

     = fNAND ( Z2 , Z3 )

となります。

 

次に A0 ですが、ちょっと難しいですよ (^_^;)

A0 = Z2・Z1 + Z3

     = fOR ( fAND ( Z2 , Z1 ) , Z3 )

     = fNAND ( fNOT ( fAND ( Z2 , Z1 ) ) , fNOT ( Z3 ) )

     = fNAND ( fNAND ( Z2 , Z1 ) , Z3 )

 

最後に E を NAND に置き換えます。

E = Z3Z2Z1Z0

   = fAND ( fAND ( Z3Z2 ) , fAND ( Z1 , Z0 ) )

   = fAND ( fNOT ( fNAND ( Z3Z2 ) ) , fNOT ( fNAND ( Z1 , Z0 ) ) )

   = fNOT ( fNAND ( fNOT ( fNAND ( Z3Z2 ) ) , fNOT ( fNAND ( Z1 , Z0 ) ) ) )

NOT はインバータを利用しますからそのままです。

 

以上の式を使って組み立てた回路がこれです。


4to2プライオリティエンコーダ回路図

 

左の押しボタンスイッチが入力 Z3〜Z0 です。プルダウンではゲート入力が不安定になる部分があったので、プルアップにしてバッファとしてインバータを入れました。インバータはヒステリシスがあるタイプですが問題はありません。

押しボタンが押されていないときは右の赤の LED が点灯します。赤 LED は高輝度タイプだったので抵抗の定数が異なっています。

入力に応じて A1 A0 の緑 LED が点灯します。

押しボタンを二つ以上同時に押したとき、大きい値が優先されることが確認できました。

 

ブレッドボードです。


ブレッドボード

 

左側の DIP が NAND ゲート、SSOP 変換基板に載っているのがインバータです。右上部分が LED 駆動回路、中央付近に見える 4本の抵抗が入力のプルアップ抵抗です。

 


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