优先编码器 Priority Encoder
优先编码器(Priority Encoder,PENC)用于判断数据最高位1出现的位置。
以 4-2优先编码器(PENC)为例,其真值表为:
D3 | D2 | D1 | D0 | Q1 | Q2 | Vld |
0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
0 | 0 | 1 | x | 0 | 1 | 1 |
0 | 1 | x | x | 1 | 0 | 1 |
1 | x | x | x | 1 | 1 | 1 |
0 | 0 | 0 | 0 | x | x | 0 |
用卡诺图表示为
Q0=D3+(~D2)D1 Q1=D3+D2
Vld=D3+D2+D1+D0
优先编码器是可扩展的,获得8-3PENC只需要对两级4-2PENC的输出进行处理即可。8-3PENC真值表可简化为:
可以获知:
Q[1:0] 为 PENC_L 或 PENC_H 的输出,值根据高位的 PENC_H 的 Vld 选通;
Q2 直接为 PENC_H.Vld;
Vld 是两个 PENC Vld 的或。
因此可将 4-2PENC 扩展为 8-3PENC:
更多位 PENC 可据此继续拓展,每级新增一个或门与一个2-1MUX。
参考资料:https://www.youtube.com/watch?v=lwepW34gvtk&list=PLkH9pBMaZuHQ0_P26d8ctZSd9trPajCmI&index=16
写在最后:
记录优先编码器的原因在于,对浮点数加法器实现过程中标准化操作的不解。标准化操作需要将操作数相加后的结果左移,保证数据最高位为1。而我搜到的所有实现方法都是用if-else嵌套、casez检测、甚至还有while循环(不可综合),为什么没人用Priority Encoder?
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