第09講42譯碼器、數(shù)據(jù)分配器

1、第第09講講4.2 譯碼器譯碼器/數(shù)據(jù)分配器數(shù)據(jù)分配器4.2.1 譯碼器的定義與功能譯碼器的定義與功能 譯碼器定義譯碼器定義 把代碼狀態(tài)的特定含義翻譯出來(lái)的過(guò)程稱為把代碼狀態(tài)的特定含義翻譯出來(lái)的過(guò)程稱為譯碼譯碼（編碼的逆過(guò)程），實(shí)（編碼的逆過(guò)程），實(shí)現(xiàn)譯碼操作的電路稱為現(xiàn)譯碼操作的電路稱為譯碼器譯碼器。 兩種類型兩種類型 一種是將代碼轉(zhuǎn)換成與之一一對(duì)應(yīng)的有效信號(hào)（唯一地址譯碼器） 另一種是把一種代碼轉(zhuǎn)換為另一種代碼（代碼變換器） 唯一地址譯碼器原理圖唯一地址譯碼器原理圖二進(jìn)制譯碼器X0X1Xn-1Y0Y1Y2n-1EI:使能輸入n 個(gè)輸入端個(gè)輸入端2n 個(gè)輸出端：個(gè)輸出端： 2n個(gè)輸出中只有一

2、個(gè)為1（或?yàn)?），其余全為0（或?yàn)?）一個(gè)使能輸入端一個(gè)使能輸入端. 2線線4線譯碼器線譯碼器 邏輯圖邏輯圖 功能表功能表輸輸 入入輸輸 出出EIABY0Y1Y21100001001100111111010Y311111011110 邏輯表達(dá)式邏輯表達(dá)式ABEIYBAEIYBAEIYBAEIY3210&111EIABYYYY01234.2.2 集成電路譯碼器集成電路譯碼器1、74138集成譯碼器集成譯碼器 邏輯圖邏輯圖G1G2AG2B&11YYYY0123&111CABYYYY4567111 G1 G2A、G2B ： 選通控制端。選通控制端。當(dāng)當(dāng)G11時(shí)，時(shí)， G2A+

3、G2B=0時(shí)，時(shí)， 譯碼器處于工作狀態(tài)譯碼器處于工作狀態(tài)當(dāng)當(dāng)G10時(shí)或時(shí)或 G2A+G2B=1時(shí)，時(shí)， 譯碼器處于禁止?fàn)顟B(tài)譯碼器處于禁止?fàn)顟B(tài). A2、A1、A0 ： 二進(jìn)制譯碼輸入端二進(jìn)制譯碼輸入端 Y0Y7： 譯碼輸出端譯碼輸出端（低電平有效）（低電平有效） 引腳及功能引腳及功能 16 15 14 13 12 11 10 974LS138 1 2 3 4 5 6 7 8VCC Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6A0 A1 A2 G2A G2B G1 Y7 GND74LS138 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6Y7A0 A1 A2 G2A G2B G1Y0 Y1 Y2 Y3 Y4

4、 Y5 Y6Y7A0 A1 A2 STB STC STA(a) 引腳排列圖(b) 邏輯功能示意圖 邏輯表達(dá)式邏輯表達(dá)式1、74138集成譯碼器集成譯碼器 功能表功能表輸入：輸入：3位二進(jìn)制代碼輸出：位二進(jìn)制代碼輸出：8個(gè)互斥的信號(hào)個(gè)互斥的信號(hào)輸輸 入入 輸輸 出出G1G2AG2BY5Y6Y7111Y0Y1Y2Y3111110000000111111111111111111111111111111111111111111111111111111111000000111111011C B A00000101001110010111011111 Y40001111111111111100000000

5、0ABCGGGYABCGGGYB2A210B2A210Y1Y7類似寫出類似寫出 例例4.2.1 用用74138實(shí)現(xiàn)函數(shù)實(shí)現(xiàn)函數(shù)XYZZYXZYXZYXF 將三個(gè)使能端按允許譯碼條件處理，即將將三個(gè)使能端按允許譯碼條件處理，即將G1接接+5V，G2A、G2B接地接地得邏輯表達(dá)式為：得邏輯表達(dá)式為：ABCY ,ABCY ,ABCY ,ABCYABCY ,ABCY ,ABCYABCABCGGGY7654321B2A210 將輸入變量將輸入變量X、Y、Z 分別接到分別接到 C、B、A端，端， 則有：則有：7420YYYYCBAABCABCABCXYZZYXZYXZYXXYZZYXZYXZYXF將將Y0

6、、Y2、Y4、Y7接與非門輸出即可接與非門輸出即可 邏邏輯輯圖圖ZYXABCY0Y2Y4Y7F&G1G.2AG.2B+5V應(yīng)用舉例：應(yīng)用舉例：74LS138的級(jí)聯(lián)的級(jí)聯(lián)4線線16線譯碼器線譯碼器G1=1 且且G G2A+G2B=0時(shí)工作時(shí)工作 2、7442二二十進(jìn)制譯碼器十進(jìn)制譯碼器把8421BCD碼譯成10個(gè)十進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的電路，稱為二-十進(jìn)制譯碼器。二-十進(jìn)制譯碼器的輸入是代表十進(jìn)制數(shù)的4位二進(jìn)制編碼（BCD碼），分別用A3、A2、A1、A0表示；輸出的是與10個(gè)十進(jìn)制數(shù)字相對(duì)應(yīng)的10個(gè)信號(hào)，用Y9Y0表示。由于二-十進(jìn)制譯碼器有4根輸入線，10根輸出線，所以又稱為4線-10線譯碼

7、器。 7424譯碼器功能表譯碼器功能表BCD 碼碼 輸輸 入入輸輸 出出數(shù)數(shù)目目A2A1Y5Y6Y7345Y0Y1Y2Y367892000000111111111111111111111111111111111111111111111111111111111000011000001101100011Y4000111111111111111111000A0A3Y8Y91111111111111111110000001000100111 邏輯表達(dá)式邏輯表達(dá)式012390123101230AAAAY.AAAAYAAAAY當(dāng)當(dāng)A3A2A1A0=0000 時(shí)，時(shí)，Y0=0 邏輯圖邏輯圖AA1A11111

8、11A&YYYY0123&YYYY4567&YY890123 引腳及功能引腳及功能 16 15 14 13 12 11 10 9 74LS42 1 2 3 4 5 6 7 8 VCC A0 A1 A2 A3 Y9 Y8 Y7 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 GND 74LS42 A0 A1 A2 A3 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 15 14 13 12 (a) 引腳排列圖 (b) 邏輯功能示意圖 3、七段顯示譯碼器、七段顯示譯碼器用來(lái)驅(qū)動(dòng)各種顯示器件，從而將用二進(jìn)制代碼表示的數(shù)字、文字

9、、符號(hào)用來(lái)驅(qū)動(dòng)各種顯示器件，從而將用二進(jìn)制代碼表示的數(shù)字、文字、符號(hào)翻譯成人們習(xí)慣的形式直觀地顯示出來(lái)的電路，稱為翻譯成人們習(xí)慣的形式直觀地顯示出來(lái)的電路，稱為顯示譯碼器顯示譯碼器。 數(shù)字顯示電路組成數(shù)字顯示電路組成計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器譯碼器譯碼器驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖2005 2005 kHkHz z顯示器顯示器 數(shù)碼顯示方式數(shù)碼顯示方式字型重疊式、分段式、點(diǎn)陣式三種字型重疊式、分段式、點(diǎn)陣式三種 數(shù)碼顯示類型（按發(fā)光物質(zhì)分類）數(shù)碼顯示類型（按發(fā)光物質(zhì)分類）發(fā)光二極管顯示器、熒光數(shù)字顯示器、液晶數(shù)字顯示器、氣體放電顯示器發(fā)光二極管顯示器、熒光數(shù)字顯示器、液晶數(shù)字顯示器、氣體放電顯示器（1）七段

10、數(shù)字顯示器（外加小數(shù)點(diǎn)）七段數(shù)字顯示器（外加小數(shù)點(diǎn)）abcdefgh a b c d a f b e f g h g e c d(a) 外形圖(b) 共陰極(c) 共陽(yáng)極+VCCabcdefgh共陰極共陰極b=c=f=g=1a=d=e=0c=d=e=f=g=1a=b=0時(shí)時(shí)（2）7448集成集成 顯示譯碼器顯示譯碼器 功能表功能表（僅適用于共陰極（僅適用于共陰極LED）觀察觀察a段與段與DCBA的關(guān)系，用卡諾圖化簡(jiǎn)方法，寫出其邏輯表達(dá)式的關(guān)系，用卡諾圖化簡(jiǎn)方法，寫出其邏輯表達(dá)式 DC BA 00 01 11 10 00 1 0 1 01 0 1 1 11 1 1 10 1 0 a的卡諾圖的卡諾

11、圖ACBACADa 邏輯表達(dá)式邏輯表達(dá)式BCBCABDgACBCABDfABACeABCBCABACdABCcBAABCbACBACADa 邏輯圖邏輯圖 a b c d e f g D C B A 1 1 1 1 & & & & & & & & & & & & & & & & 引腳排列圖引腳排列圖 16 15 14 13 12 11 10 9 74LS48 1 2 3 4 5 6 7 8 VCC f g a b c d e B C LT BI/RBO RBI D A

12、GND 完整的功能表完整的功能表 輔助端功能輔助端功能 由真值表可以看出，為了增強(qiáng)器件的功能，在由真值表可以看出，為了增強(qiáng)器件的功能，在74LS48中還設(shè)中還設(shè)置了一些輔助端。這些輔助端的功能如下：置了一些輔助端。這些輔助端的功能如下： （1 1）試燈輸入端試燈輸入端LTLT：低電平有效。當(dāng)：低電平有效。當(dāng)LT=0LT=0時(shí)，數(shù)碼管的七段應(yīng)時(shí)，數(shù)碼管的七段應(yīng)全亮，與輸入的譯碼信號(hào)無(wú)關(guān)。本輸入端用于測(cè)試數(shù)碼管的好壞。全亮，與輸入的譯碼信號(hào)無(wú)關(guān)。本輸入端用于測(cè)試數(shù)碼管的好壞。 （2 2）動(dòng)態(tài)滅零輸入端動(dòng)態(tài)滅零輸入端RBIRBI：低電平有效。當(dāng)：低電平有效。當(dāng)LT=1 LT=1 、RBI=0RBI=

13、0，且，且譯碼輸入全為譯碼輸入全為0 0時(shí)，該位輸出不顯示，即時(shí)，該位輸出不顯示，即0 0字被熄滅；當(dāng)譯碼輸入不字被熄滅；當(dāng)譯碼輸入不全為全為0 0時(shí)，該位正常顯示。本輸入端用于消隱無(wú)效的時(shí)，該位正常顯示。本輸入端用于消隱無(wú)效的0 0，如數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)0034. 50可顯示為可顯示為34.534.5。 （3 3）滅燈輸入滅燈輸入/ /動(dòng)態(tài)滅零輸出端動(dòng)態(tài)滅零輸出端BI/RBOBI/RBO：這是一個(gè)特殊的端鈕，：這是一個(gè)特殊的端鈕，有時(shí)用作輸入，有時(shí)用作輸出。當(dāng)有時(shí)用作輸入，有時(shí)用作輸出。當(dāng)BI/RBOBI/RBO作為輸入使用，且作為輸入使用，且BI/RBO=0BI/RBO=0時(shí)，數(shù)碼管七段全滅，與

14、譯碼輸入無(wú)關(guān)。當(dāng)時(shí)，數(shù)碼管七段全滅，與譯碼輸入無(wú)關(guān)。當(dāng)BI/RBOBI/RBO作為輸作為輸出使用時(shí)，受控于出使用時(shí)，受控于LTLT和和RBIRBI。當(dāng)。當(dāng)LT=1LT=1且且RBI=0RBI=0，輸入代碼全為，輸入代碼全為0 0時(shí)，時(shí)，BI/RBO=0BI/RBO=0；其它情況下；其它情況下BI/RBO=1BI/RBO=1。本端鈕主要用于顯示多位數(shù)字時(shí)，。本端鈕主要用于顯示多位數(shù)字時(shí)，多個(gè)譯碼器之間的連接。多個(gè)譯碼器之間的連接。4.2.3 數(shù)據(jù)分配器數(shù)據(jù)分配器 含義含義 將一個(gè)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)根據(jù)需要將一個(gè)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)根據(jù)需要送到多個(gè)不同的通道上去稱為送到多個(gè)不同的通道上去稱為數(shù)據(jù)分?jǐn)?shù)據(jù)分配配，實(shí)

15、現(xiàn)數(shù)據(jù)分配功能的邏輯電路稱，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分配功能的邏輯電路稱為為數(shù)據(jù)分配器數(shù)據(jù)分配器。Y0Y1Y2n-1數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入n位通道選擇信號(hào)位通道選擇信號(hào)作用相當(dāng)于單刀多擲開關(guān)作用相當(dāng)于單刀多擲開關(guān) 數(shù)據(jù)分配的實(shí)現(xiàn)方法數(shù)據(jù)分配的實(shí)現(xiàn)方法用唯一地址譯碼器實(shí)現(xiàn)，接線圖例用唯一地址譯碼器實(shí)現(xiàn)，接線圖例A B CY0Y2Y4Y7ENG1G.2AG.2BDY5Y6Y3Y1數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入D數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出用用74138作為數(shù)據(jù)分配器作為數(shù)據(jù)分配器G2B：接地：接地G1：使能：使能C、B、A：選擇通道地址：選擇通道地址G2A：數(shù)據(jù)輸入：數(shù)據(jù)輸入Y0Yn：數(shù)據(jù)輸出：數(shù)據(jù)輸出 例如：例如：當(dāng)當(dāng)CBA=010時(shí)，輸入數(shù)

16、據(jù)送到時(shí)，輸入數(shù)據(jù)送到Y(jié)2端。端。 74138譯碼器作為數(shù)據(jù)分配器時(shí)的功能表譯碼器作為數(shù)據(jù)分配器時(shí)的功能表輸輸 入入輸輸 出出G1G2BG2AY5Y6Y7111Y0Y1Y2Y311111 0000000111111111111111111111111111111111111111111111DDDDD0111111011C B A0000010100111001011101110 Y4DDD11111111110DDDDDDDD 邏輯表達(dá)式邏輯表達(dá)式A2A2B2A212G010)0G1(ABC)GGG(Y 010CBA時(shí)如當(dāng)本節(jié)小結(jié)把代碼狀態(tài)的特定含義翻譯出來(lái)的過(guò)程稱為譯把代碼狀態(tài)的特定含義翻

17、譯出來(lái)的過(guò)程稱為譯碼，實(shí)現(xiàn)譯碼操作的電路稱為譯碼器。實(shí)際上譯碼，實(shí)現(xiàn)譯碼操作的電路稱為譯碼器。實(shí)際上譯碼器就是把一種代碼轉(zhuǎn)換為另一種代碼的電路。碼器就是把一種代碼轉(zhuǎn)換為另一種代碼的電路。二進(jìn)制譯碼器能產(chǎn)生輸入變量的全部最小項(xiàng)，二進(jìn)制譯碼器能產(chǎn)生輸入變量的全部最小項(xiàng)，而任一組合邏輯函數(shù)總能表示成最小項(xiàng)之和的形而任一組合邏輯函數(shù)總能表示成最小項(xiàng)之和的形式，所以，由二進(jìn)制譯碼器加上或門即可實(shí)現(xiàn)任式，所以，由二進(jìn)制譯碼器加上或門即可實(shí)現(xiàn)任何組合邏輯函數(shù)。此外，用何組合邏輯函數(shù)。此外，用4 4線線-16-16線譯碼器還可線譯碼器還可實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)BCDBCD碼到十進(jìn)制碼的變換。碼到十進(jìn)制碼的變換。作 業(yè) 9P173174：4.2.3 ， 4.2.5， 4.2