常用數(shù)字芯片及應之二

1、常用數(shù)字芯片及應用 74ls138 摘要：摘要： 74LS138為38線譯碼器，共有54/74S138和54/74LS138兩種線路結構型式，其中LS是指采用低功耗肖特基電路.引腳圖：引腳圖： 工作原理工作原理： 當一個選通端（G1）為高電平，另兩個選通端（/(G2A)和/(G2B)）為低電平時，可將地址端（A、B、C）的二進制編碼在一個對應的輸出端以低電平譯出。利用G1、/(G2A)和/(G2B)可級聯(lián)擴展成24線譯碼器；若外接一個反相器還可級聯(lián)擴展成32線譯碼器。若將選通端中的一個作為數(shù)據(jù)輸入端時，74LS138還可作數(shù)據(jù)分配器。內部電路結構：內部電路結構：功能表真值表：功能表真值表：簡單

2、應用：簡單應用：74ls139： 74LS139功能功能: 54/74LS139為2線4線譯碼器,也可作數(shù)據(jù)分配器。其主要電特性的典型值如下： 型號54LS139/74LS139傳遞延遲時間22ns功耗34mW 當選通端（G1）為高電平，可將地址端（A、B）的二進制編碼在一個對應的輸出端以低電平譯出。若將選通端（G1）作為數(shù)據(jù)輸入端時，139還可作數(shù)據(jù)分配器。74ls139引腳圖：引腳圖： 引出端符號：A、B：譯碼地址輸入端G1、G2：選通端（低電平有效）Y0Y3：譯碼輸出端（低電平有效74LS139真值表真值表74LS13974LS139真值表：真值表： 74ls164: 164為8位移位寄

3、存器,其主要電特性的典型值如下：54/74164185mW54/74LS16480mW當清除端（CLEAR）為低電平時，輸出端（QAQH）均為低電平。串行數(shù)據(jù)輸入端（A，B）可控制數(shù)據(jù)。當A、B任意一個為低電平，則禁止新數(shù)據(jù)輸入，在時鐘端（CLOCK）脈沖上升沿作用下Q0為低電平。當A、B有一個為高電平，則另一個就允許輸入數(shù)據(jù)，并在CLOCK上升沿作用下決定Q0的狀態(tài)。引腳功能：CLOCK：時鐘輸入端CLEAR：同步清除輸入端（低電平有效）A，B：串行數(shù)據(jù)輸入端QAQH：輸出端(圖1 74LS164封裝圖)(圖274LS164內部邏輯圖)應用實例：應用實例：應用實例：應用實例：如圖所示的電原理

4、圖，利用74LS164串行輸入并行輸出芯片作一個簡單的電子鐘，要求四個數(shù)碼管顯示時鐘；其中LED1顯示小時的十位，LED2顯示小時的個位，LED3顯示分鐘的十位，LED4顯示分鐘的個位。解：采用單片機的串行口輸出字形碼，用74LS164和74LS139作為擴展芯片。74LS164的功能是將80C51串行通信口輸出的串行數(shù)據(jù)譯碼并在其并口線上輸出，從而驅動LED數(shù)碼管。74LS139是一個雙2-4線譯碼器，它將單片機輸出的地址信號譯碼后動態(tài)驅動相應的LED。因74LS139電流驅動能力較小，故用末級驅動三極管9013作為地址驅動。將4只LED的字段位都連在一起，它們的公共端則由74LS139分時

5、選通，這樣任何一個時刻，都只有一位LED在點亮，也即動態(tài)掃描顯示方式，其優(yōu)點使用串行口進行LED通信程序編寫相當簡單，用戶只需將需顯示的數(shù)據(jù)直接送串口發(fā)送緩沖器，等待串行發(fā)送完畢標志位即可。參考程序：org0100hmovscon,#00hmain:movr3,#00hloop:movr4,#0e8hdelay:acalldisplaydinzr4,delayincr3cjner3,#oah,loopajmpmaindisplay:clrp3.2clrp3.3acalldispacalldelay1setbp3.3acalldispacalldelay1setbp3.3clrp3.2acall

6、dispacalldelay1setbp3.2setbp3.3acalldispacalldelay1retdisp:mova,r3movdptr,#tablemovca,a+dptrmovbuff,await:jnbti,waitclrtiretdelay1:movr6,#10hloop1:movr7,#38hloop2:djnzr7,loop2djnzr6,loop1rettable:db0c0h,0f9h,oa4h,0b0h,99hdb92h,82h,0f8h,80h,90hend 74ls373:簡要說明簡要說明: 74LS373是八D鎖存器(3S,鎖存允許輸入有回環(huán)特性)，常應用在地

7、址鎖存及輸出口的擴展中。SN74LS373,SN74LS374常用的8d鎖存器,常用作地址鎖存和i/o輸出.可以用74hc373代換.74LS373是低功耗肖特基TTL8D鎖存器，74H373是高速CMOS器件，功能與74LS373相同，兩者可以互換。 74LS373內有8個相同的D型(三態(tài)同相)鎖存器，由兩個控制端(11腳G或EN；1腳OUT、CONT、OE)控制。當OE接地時，若G為高電平，74LS373接收由PPU輸出的地址信號；如果G為低電平，則將地址信號鎖存。 工作原理：工作原理： 74LS373的輸出端O0O7可直接與總線相連。當三態(tài)允許控制端OE為低電平時，O0O7為正常邏輯狀態(tài)

8、，可用來驅動負載或總線。當OE為高電平時，O0O7呈高阻態(tài)，即不驅動總線，也不為總線的負載，但鎖存器內部的邏輯操作不受影響。當鎖存允許端LE為高電平時，O隨數(shù)據(jù)D而變。當LE為低電平時，O被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。74LS373引腳引腳(管腳管腳)圖圖:74LS373內部邏輯圖：內部邏輯圖： 74LS373真值表：真值表：利用利用74LS373設計的一個超實用型設計的一個超實用型搶答器：搶答器：利用74LS373設計的搶答器電路它由一片8D鎖存器74LS373。8只組別按鍵開關S1-S8，8組別搶答有效的狀態(tài)顯示發(fā)光二極管L1-L8，一個復位按鍵FW等組成。分析1 該8路競賽搶答器搶答器，每組

9、受控于一個搶答按鍵開關，高電平表示搶答有效。 設置主持人控制鍵FW用于控制整個系統(tǒng)清0和搶答有效開始控制的啟動。每按下一次復位鍵FW時，使8D鎖存器的控制端G為高電平，若組別按鍵開關S1S8中任何一個都沒按下，即對應8D鎖存器的輸入端D均為低電平，則此時8個輸出端均為低電平,對應的發(fā)光二極管均不點亮，表示搶答者正在準備搶答狀態(tài)。按下復位鍵FW時，8D鎖存器的控制端G為高電平，若組別按鍵開關S1-S8中存在一個或幾個處于按下狀態(tài)，即與之對應的8D鎖存器的輸入端D為高電平，此時與之對應的8D鎖存器的輸出端立即為高電平，對應的發(fā)光二極管被點亮，表示搶答者違規(guī)了。只有每按下一次復位鍵FW，并在復位鍵F

10、W抬起后，搶答才是有效的。分析2 系統(tǒng)具有第一搶答信號鑒別和鎖存功能。在主持人將系統(tǒng)復位并使搶答有效開始后,第一搶答者按下?lián)尨鸢粹o。對應的輸入引腳接高電位1，8D鎖存器的對應輸出端立即為高電平1。二極管VD1-VD8組成了或門電路。使三極管VT1基極得到高電位而飽和導通使鎖存器的G為低電平,將8D鎖存器的輸入信號鎖存在了輸出端,輸入端的信號變化將不在影響輸出端。對應點亮的發(fā)光二極管指示出第一搶答者的組別。在顯示有效的組別的同時，也可同時采用蜂鳴器警示。 設計特點：8D鎖存器74LS373的允許端G的控制信號不是周期固定的脈沖信號，而是將取自鎖存器輸出端的信號處理后得到的，保證電路結構最簡潔、處

11、理時間最快捷，同時減少了脈沖源存在可能帶來的干擾，使電路性能更可靠。74ls151：簡要說明：簡要說明：8選1數(shù)據(jù)選擇器（有選通輸入端，互補輸出）151為互補輸出的8選1數(shù)據(jù)選擇器，共有54/74151、54/74S151、74LS151三種線路結構形式，其主要電特性的典型值如下：數(shù)據(jù)選擇端（ABC）按二進制譯碼，以從8個數(shù)據(jù)（D0-D7）中選取1個所需的數(shù)據(jù)。只有在選通端STROBE為低電平時才可選擇數(shù)據(jù)。151有互補輸出端（Y、W），Y輸出原碼，W輸出反碼。管腳圖：管腳圖：引出端符號：A、B、C選擇輸入端D0-D7數(shù)據(jù)輸入端STROBE選通輸入端（低電平有效）W反碼數(shù)據(jù)輸出端Y數(shù)據(jù)輸出端功

12、能表：功能表：應用實例CD4532:編碼器編碼器圖為CD4532編碼芯片引腳仿真分布圖（GND為第8腳，VCC為16腳省略未畫出）EI引腳為高電平的時候，D0D7輸入相應的電平信號時Q0Q2可以輸出不同的二進制數(shù)據(jù)，同時EO輸出低電平，GS輸出高電平，D0D7與Q0Q2的關系如下：D0為高電平Q2Q1Q0輸出000D1為高電平Q2Q1Q0輸出001D2為高電平Q2Q1Q0輸出010D3為高電平Q2Q1Q0輸出011D4為高電平Q2Q1Q0輸出100D5為高電平Q2Q1Q0輸出101D6為高電平Q2Q1Q0輸出110D7為高電平Q2Q1Q0輸出111。以下電路可以印證這種狀態(tài)，在D6按鍵按下輸入

13、高電平時，GSEOQ2Q1Q0分別輸出10110。圖為測試CD4532引腳的狀態(tài)555: 555時基電路的特點時基電路的特點:555集成電路開始是作定時器應用的，所以叫做555定時器或555時基電路。但后來經(jīng)過開發(fā)，它除了作定時延時控制外，還可用于調光、調溫、調壓、調速等多種控制及計量檢測。此外，還可以組成脈沖振蕩、單穩(wěn)、雙穩(wěn)和脈沖調制電路，用于交流信號源、電源變換、頻率變換、脈沖調制等。由于它工作可靠、使用方便、價格低廉，目前被廣泛用于各種電子產(chǎn)品中，555集成電路內部有幾十個元器件，有分壓器、比較器、基本R-S觸發(fā)器、放電管以及緩沖器等，電路比較復雜，是模擬電路和數(shù)字電路的混合體.555集

14、成電路是8腳封裝，雙列直插型，如圖所示：555集成電路是8腳封裝，雙列直插型，如圖所示：555時基集成電路各引腳功能描述：腳是公共地端為負極；腳為低觸發(fā)端TR，低于13電源電壓以下時即導通；腳是輸出端V，電流可達2000mA;腳是強制復位端MR，不用可與電源正極相連或懸空;腳是用來調節(jié)比較器的基準電壓，簡稱控制端VC，不用時可懸空，或通過0.01F電容器接地;腳為高觸發(fā)端TH，也稱閾值端，高于2/3電源電壓發(fā)上時即截止;腳是放電端DIS;是電源正極VC。555時基集成電路的主要參數(shù)為（以NE555為例）:電源電壓4.516V。輸出驅動電流為200毫安。作定時器使用時，定時精度為1。作振蕩使用時

15、，輸出的脈沖的最高頻率可達500千赫。使用時，驅動電流若大于上述電流時，在腳輸出端加裝擴展電流的電路，如加一三極管放大。用555定時器產(chǎn)生計數(shù)器和加法器的時鐘脈沖，改變相應電阻和電容的值即可產(chǎn)生不同頻率的時鐘信號。時鐘周期為：T=0.7(R1+2R2)C1=14.42S。ADC0809: 概述：概述： ADC0809是采樣分辨率為是采樣分辨率為8位的、以逐次位的、以逐次逼近原理進行模逼近原理進行模數(shù)轉換的器件。其內部數(shù)轉換的器件。其內部有一個有一個8通道多路開關，它可以根據(jù)地址碼通道多路開關，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通鎖存譯碼后的信號，只選通8路模擬輸入信路模擬輸入信號中的一個進

16、行號中的一個進行A/D轉換。轉換。 1主要特性主要特性 1）8路輸入通道，8位AD轉換器，即分辨率為8位。 2）具有轉換起停控制端。 3）轉換時間為100s(時鐘為640kHz時)，130s（時鐘為500kHz時） 4）單個5V電源供電 5）模擬輸入電壓范圍05V，不需零點和滿刻度校準。 6）工作溫度范圍為-4085攝氏度 7）低功耗，約15mW。3外部特性（引腳功能）外部特性（引腳功能） ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，如圖1323所示。下面說明各引腳功能。 IN0IN7：8路模擬量輸入端。 2-12-8：8位數(shù)字量輸出端。 ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，

17、用于選通8路模擬輸入中的一路 ALE：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。 START：AD轉換啟動脈沖輸入端，輸入一個正脈沖（至少100ns寬）使其啟動（脈沖上升沿使0809復位，下降沿啟動A/D轉換）。 EOC：AD轉換結束信號，輸出，當AD轉換結束時，此端輸出一個高電平（轉換期間一直為低電平）。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效。當AD轉換結束時，此端輸入一個高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。 CLK：時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高于640KHZ。 REF（+）、REF（-）：基準電壓。 Vcc：電源，單一5V。 GND：地。 ADC0809的工作過程：的工作過程： 首先

18、輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復位。下降沿啟動AD轉換，之后EOC輸出信號變低，指示轉換正在進行。直到AD轉換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示AD轉換結束，結果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。當OE輸入高電平時，輸出三態(tài)門打開，轉換結果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。 轉換數(shù)據(jù)的傳送A/D轉換后得到的數(shù)據(jù)應及時傳送給單片機進行處理。數(shù)據(jù)傳送的關鍵問題是如何確認A/D轉換的完成，因為只有確認完成后，才能進行傳送。為此可采用下述三種方式。（1）定時傳送方式對于一種A/D轉換其來說，轉換時間作為一項技術

19、指標是已知的和固定的。例如ADC0809轉換時間為128s，相當于6MHz的MCS-51單片機共64個機器周期?？蓳?jù)此設計一個延時子程序，A/D轉換啟動后即調用此子程序，延遲時間一到，轉換肯定已經(jīng)完成了，接著就可進行數(shù)據(jù)傳送。（2）查詢方式A/D轉換芯片由表明轉換完成的狀態(tài)信號，例如ADC0809的EOC端。因此可以用查詢方式，測試EOC的狀態(tài)，即可卻只轉換是否完成，并接著進行數(shù)據(jù)傳送。（3）中斷方式把表明轉換完成的狀態(tài)信號（EOC）作為中斷請求信號，以中斷方式進行數(shù)據(jù)傳送。不管使用上述那種方式，只要一旦確定轉換完成，即可通過指令進行數(shù)據(jù)傳送。首先送出口地址并以信號有效時，OE信號即有效，把轉換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，供單片機接受。應用實例：應用實例：ADC0809做的數(shù)字電壓表：參考程序：EOCBITP2.0STABITP2.1CLKBITP2.2OEBITP2.3ALEBITP2.4;*主程序*ORG0LJMPMAINORG000BHCPLCLKRETIMAIN:MOVTMOD,#02HMOVTH0,#56MOVTL0,#