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优先编码器 Priority Encoder

OB球王 2024-12-12 原文

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：

D3D2D1D0Q1Q2Vld
0001001
001x011
01xx101
1xxx111
0000xx0

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？

PriorityEncodertdxffPENCfpga开发

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