74LS147 是一个经典的 10线-4线优先编码器。其核心逻辑是：将10个低电平有效的输入（I̅1 到 I̅9，以及隐含的 I̅0）编码成一个4位低电平有效的二进制反码输出（Y̅3, Y̅2, Y̅1, Y̅0），输入 I̅9 的优先级最高，I̅1 的优先级最低。

关键点：

• 输入： I̅9, I̅8, I̅7, I̅6, I̅5, I̅4, I̅3, I̅2, I̅1 (低电平有效，0 表示有请求)。没有独立的 I̅0 引脚。 当所有输入 I̅1 到 I̅9 都为高电平（无效）时，表示 I̅0 有效。
• 输出： Y̅3, Y̅2, Y̅1, Y̅0 (低电平有效，输出的是对应最高优先级有效输入序号的二进制反码)。Y̅3 是最高位 (MSB)。
• 优先级： I̅9 > I̅8 > ... > I̅2 > I̅1 (9 最高，1 最低)。
• 功能： 当有多个输入同时有效（低电平）时，它忽略优先级低的输入，只输出最高优先级有效输入对应的编码值（二进制反码）。
• 隐含的 I̅0： 当 I̅1 到 I̅9 全部为 1（高电平，无效）时，相当于 I̅0 有效 (0)。此时输出 1111 (所有输出为高)，这就是 I̅0 的二进制反码 0000 的反码（因为 0000 取反是 1111）。

逻辑图（功能示意图）

虽然具体的内部电路使用与非门实现，但功能可以抽象地用以下逻辑描述表示。记住输入和输出都是低电平有效，逻辑表达式会体现这点。

74LS147 逻辑功能表（简化示意）：

说明：

• X 表示“无关”状态，无论输入是高还是低，只要更高优先级的输入有效，就会被忽略。
• 输出列中的 粗体数字 给出了该情况下实际的输出电平。
• 二进制反码： 注意看第3列的输出值和第4列对应值的二进制（8421码）之间的关系。例如：
  • 9 的二进制是 1001。输出 0110 = 1001 的按位取反（反码）。
  • 5 的二进制是 0101。输出 1010 = 0101 的按位取反（反码）。
  • 0 的二进制是 0000。输出 1111 = 0000 的按位取反（反码）。

内部逻辑图概念示意图

74LS147的内部结构由多个 与非门 (NAND Gate) 组成。以下是其功能原理的概念性逻辑图（未画出所有门）：

                                      +---+
                              +-----> | & |-----> Y̅3
                              |       +---+
     I̅9 --o----+              |
               |       +---+  |
               +-----> | & |--+
               |       +---+  |
     I̅8 --o----+              |       +---+
                       |      +-----> | & |-----> Y̅2
     I̅7 --o----+       |              +---+
               |       |      |
               +-----> | & |--+
               |       +---+  |
     I̅6 --o----+              |       +---+
                       |      +-----> | & |-----> Y̅1
     I̅5 --o----+       |              +---+
               |       |      |
               +-----> | & |--+
               |       +---+  |
     I̅4 --o----+              |       +---+
                       |      +-----> | & |-----> Y̅0
     I̅3 --o----+       |              +---+
               |       |
               +-----> | & |--+
               |       +---+
     I̅2 --o----+
               |
               +------> (类似结构用于 Y̅0)
     I̅1 --o----+

图解说明：

1. 输入： 左侧是9个输入引脚 I̅1 到 I̅9（输入端小圆圈表示低电平有效）。
2. 与非门： 图中用 & 代表与非门（带小圆圈的输出端也代表低电平有效输出）。内部实际的与非门输入组合是按真值表设计的。
3. 优先级实现： 与非门的输入会连接到多个输入线上。关键设计点在于：
   • 决定某个输出位（如 Y̅3）的门，会连接到所有比它优先级高的输入（这些输入为低时应该强制该位输出0或1）。例如：
     • Y̅3 的输出逻辑应确保：只要 I̅9 或 I̅8 有效（低），Y̅3 就必须是低 (0); 只有当 I̅7 是最高有效输入且 I̅9/I̅8 无效时 Y̅3 才变高 (1)。
   • 通过设计与非门的具体输入连接，使得当某个高优先级输入有效时，它会“压制”或“覆盖”掉低优先级输入对输出门的影响。
4. 输出： 右侧是4个输出 Y̅3（MSB）到 Y̅0（LSB）。

总结关键点

• 优先级编码： 74LS147 的关键特性是它只会响应最高优先级的有效输入 (I̅9 最高，I̅1 最低)。
• 低有效输入/输出： 输入和输出信号线上的低电平 (0) 表示“有效”状态。
• 二进制反码输出： 输出的4位码（低有效）是最高优先级有效输入编号对应的4位二进制数的按位取反（反码）。
• 隐含的 I̅0： 当所有 I̅1-I̅9 都为高时，表示隐含输入 I̅0 有效，输出所有位为高 (1111)，这是 0000 的反码。
• 用途： 常用于需要处理多个请求信号并确定最高优先级请求源的应用，如键盘扫描、中断请求处理等。

这个逻辑图和真值表清晰地定义了74LS147优先编码器的行为。实际芯片内部由标准TTL逻辑门（与非门）构成以实现此功能。