數(shù)字電路譯碼器

1、 譯碼是將輸入的每個(gè)二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的高、低譯碼是將輸入的每個(gè)二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的高、低電平組合的輸出信號。電平組合的輸出信號。 實(shí)現(xiàn)譯碼功能的電路稱為譯碼器實(shí)現(xiàn)譯碼功能的電路稱為譯碼器。6.2.3 6.2.3 譯碼器譯碼器一、什么是譯碼器？高、低電平高、低電平組合狀態(tài)組合狀態(tài)譯碼器二二進(jìn)進(jìn)制制代代碼碼 1、按照輸入端和輸出端數(shù)目對應(yīng)情況分兩類 全譯碼器（二進(jìn)制譯碼器） N=2n 部分譯碼器 N2 2、譯碼器按照功用分三類： 二進(jìn)制譯碼器、二十進(jìn)制譯碼器、顯示譯碼器。二、譯碼器分類高、低電平高、低電平組合狀態(tài)組合狀態(tài)譯碼器二二進(jìn)進(jìn)制制代代碼碼三、 3線8線譯碼器3個(gè)輸入端、8個(gè)輸出端輸出

2、端為高電平時(shí)認(rèn)為該輸出端有輸出信號輸出端為高電平時(shí)認(rèn)為該輸出端有輸出信號-稱高電平有效。稱高電平有效。 （1）邏輯抽象-真值表輸入輸入輸出輸出A2 A1 A0Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y00000010100111001011101110000000100000010000001000000100000010000001000000100000010000000輸輸 入入輸輸 出出A2 A1 A0Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0000001010011100101110111111111101111110111111011111101111110111111011

3、1111011111101111111輸出端為低電平時(shí)認(rèn)為該輸出端有信號輸出輸出端為低電平時(shí)認(rèn)為該輸出端有信號輸出-稱低電平有效。稱低電平有效。7012760126501254012430123201221012100120mAAAYmAAAYmAAAYmAAAYmAAAYmAAAYmAAAYmAAAY（2）邏輯函數(shù)式輸入輸入輸出輸出A2 A1 A0Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y00000010100111001011101110000000100000010000001000000100000010000001000000100000010000000（3）邏輯電路圖與門012

4、AAAY0012AAAY1012AAAY2012AAAY3012AAAY4012AAAY5012AAAY6012AAAY77012760126501254012430123201221012100120mAAAYmAAAYmAAAYmAAAYmAAAY mAAAYmAAAY mAAAY與非門7012760126501254012430123201221012100120mAAAYmAAAYmAAAYmAAAYmAAAYmAAAYmAAAYmAAAY 2、74LS138集成芯片-集成3線8線譯碼器 譯碼電路控制電路（1） 74LS138集成芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)1S2S3SG譯碼器功能。，將多個(gè)芯片級聯(lián)擴(kuò)

5、展）作為信號輸入端使用（作為輸出信號的選通控制電路工作狀態(tài)端選通端、控制端、使能“片選”輸入端3 ; )2( ; ) 1 ( )(1S2S3S74LS138輸 入輸 出0XXXXX1XXX10000100011001010011101001010110110101111111111111111111111111101111110111111011111101111110111111011111101111110111111101234567Y Y Y Y Y Y Y Y321SS S012A A A（2）74LS138邏輯功能表。全為高電平且輸出端否則，譯碼器不工作，態(tài)。時(shí)，譯碼器處于工作狀、

6、當(dāng)1 0S S 1 S321低電平有效1S2S3S輸出端低電平有效74LS138（3） 74LS138邏輯符號 0210012101221023210342104521056210672107 YA A AmYA A AmYA A AmYA A AmYA A AmYA A AmYA A AmYA A Am1S2S3S10074LS138輸入輸出0XXXXX1XXX100001000110010100111010010101101101011111111111111111111111111011111101111110111111011111101111110111111011111101111

7、11101234567Y Y Y Y Y Y Y Y321SS S012A A A輸入變量A2A1A0-地址碼8421BCED譯碼器74HC42真值表例 試用兩片3線8線譯碼器74LSl38組成4線16線譯碼器，將輸入的4位二進(jìn)制代碼A3A2A1A0譯成16個(gè)獨(dú)立的低電平信號（低電平有效） 。級聯(lián)15Y0Y0210012101221023210342104521056210672107 YA A AmYA A AmYA A AmYA A AmYA A AmYA A AmYA A AmYA A Am1S2S3S74LS1383、 譯碼器的應(yīng)用譯碼器的應(yīng)用03210132102321073210Y

8、A A A AYA A A AYA A A AYA A A A8321093210153210YA A A AYA A A AYA A A AA3A2A1A000000001001000110100010101100111100010011010101111001101111011110S S 1 S321 、03210132102321073210YA A A AYA A A AYA A A AYA A A A8321093210153210YA A AAYA A AAYA A AA00000000000100100 1111000100111111S2S3S1S2S3S、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分配74l

9、S138Y0Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1A2A0A11S2S3SD1000000101111101101011111111效于一個(gè)多路開關(guān)數(shù)據(jù)分配器邏輯功能等74lS138Y0Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1A2A0A11S2S3SDDA2A1A00Y1Y2Y7Y據(jù)分配器。種邏輯功能電路稱為數(shù)輸出，這與它相符的那根輸出線選擇將輸入數(shù)據(jù)按照地址碼 例：假設(shè)A15A14A13A12A11是計(jì)算機(jī)的地址信號線，MREQ是計(jì)算機(jī)的控制信號線，當(dāng)為低電平時(shí)，A15A11=01000，使F0為低電平； A15A11=01001，使F1為低電平； A15A11=01111，使F7為低電平；用3-8

10、譯碼器實(shí)現(xiàn)以上功能。A15A14A13A12A11中A13A12A11從000111；A15A14固定不變，令：74lS138Y0Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1F0F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1STCSTASTBA15MREQA2A0A1A11A12A13A141S2S3SS2= MREQ；S3=A15 = 0S1=A14 = 1; A2A1A0= A13A12A11 用譯碼器實(shí)現(xiàn)組合邏輯設(shè)計(jì)0210012101221023210342104521056210672107 YAA AmYAA AmYAA AmYAA AmYAA AmYAA AmYAA AmYAA Am1S2

11、S3S74LS138實(shí)現(xiàn)任何形式的單輸出或多輸出的組合邏輯函數(shù)。當(dāng)譯碼器輸出低電平時(shí)，多選用與非門作輸出端連接；當(dāng)輸出為高電平時(shí)，多選用或門作為輸出端的連接。設(shè)計(jì)步驟：1S2S3S74LS138 YABCABCC1 ABCCBAY27070702mmmmmm ABCCBAY例1 試用譯碼器和門電路實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)1S2S3S74LS138(2) 寫出標(biāo)準(zhǔn)與或表達(dá)式與非表達(dá)式。 YABCABCC ABCABCABCABCABC13567mmmmm13567m mmmm =1解：(1) 根據(jù)邏輯函數(shù)選擇譯碼器。A、B、C三變量，選3線8線譯碼器CT74LS138。該譯碼器輸出低電平有效。(3) 將邏輯

12、函數(shù)式和CT74LS138輸出表達(dá)式進(jìn)行比較0210012101221023210342104521056210672107 YA A AmYA A AmYA A AmYA A AmYA A AmYA A AmYA A AmYA A Am令A(yù)2=A、A1=B、A0=C1S2S3S70702YYmmY7653176531YYYYYmmmmmY(4) 畫連線圖。 1ABC1S2S3S&Y2&Y1例2：用3-8譯碼器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)F = ABC + ABC +ABCD0131415 0131415 0131415F=ABCDABCDABCD+ABCDABCD =m +m +m +m

13、 +m=mmmmm =YYYYY解：(1) 根據(jù)邏輯函數(shù)選擇譯碼器。 可由兩片74LS138級聯(lián)獲得4-16譯碼器。該譯碼器輸出為低電平有效。(2) 寫出標(biāo)準(zhǔn)與或表達(dá)式 (3) 將邏輯函數(shù)式和4-16譯碼器輸出表達(dá)式比較 03210132102321073210YA A A AYA A A AYA A A AYA A A A8321093210153210YA A A AYA A AAYA A A A令A(yù)3=A、A2=B、A1=C、A0=D15143101514310 YYYYYmmmmmF(4) 畫連線圖畫連線圖ADBC&Y1S2S3S1S2S3S令A(yù)3=A、A2=B、A1=C、A0

14、=D 能夠顯示數(shù)字的器件稱為數(shù)字顯示器。能夠顯示數(shù)字的器件稱為數(shù)字顯示器。 顯示譯碼器顯示譯碼器-將與數(shù)字對應(yīng)的二進(jìn)制代碼翻譯成數(shù)字將與數(shù)字對應(yīng)的二進(jìn)制代碼翻譯成數(shù)字顯示器所能識別的信號的譯碼器。顯示器所能識別的信號的譯碼器。 6.2.3 6.2.3 顯示譯碼器顯示譯碼器通常顯示譯碼器、驅(qū)動器和數(shù)字顯示器集中在一塊芯片。通常顯示譯碼器、驅(qū)動器和數(shù)字顯示器集中在一塊芯片。8421BCD碼碼顯示顯示譯譯碼碼器器驅(qū)驅(qū)動動器器高低電平高低電平信號信號高低電平高低電平信號信號脈沖信號計(jì)數(shù)器數(shù)字?jǐn)?shù)字顯示器4七段數(shù)字顯示譯碼器 在數(shù)字系統(tǒng)中計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、數(shù)字電壓表等方面，需要將表示數(shù)字信息的二進(jìn)制數(shù)以人們

15、習(xí)慣的十進(jìn)制數(shù)形式顯示出來，以便查看，因此，數(shù)字顯示電路是許多數(shù)字設(shè)備不可缺少的部分。數(shù)字顯示電路通常由譯碼器、驅(qū)動器和顯示器等部分組成。 1234567891、七段數(shù)字顯示器（七段數(shù)碼管） -將7個(gè)（加小數(shù)點(diǎn)為8個(gè)）發(fā)光段按照一定方式排列，利用字段的不同組合，顯示出09阿拉伯?dāng)?shù)字。液晶顯示數(shù)碼管（LCD）液晶段半導(dǎo)體數(shù)碼管（Light Emitting Diode）LED-發(fā)光二極管 當(dāng)顯示譯碼器輸出低電平，選用共陽極接法的數(shù)字顯示器； 當(dāng)顯示譯碼器輸出高電平，選用共陰極接法的數(shù)字顯示器。 （5V）（接地）（接地）常用七段數(shù)字顯示器：BS201，BS202七段數(shù)字顯示器內(nèi)部接法輸入端顯示字形

16、abcdefg1111110011000011011011111001011001110110111011111111000011111111111011數(shù)字顯示與輸入端電平對應(yīng)表半導(dǎo)體數(shù)碼管優(yōu)點(diǎn)：工作電壓低（1.5V3V）、體積小、壽命長、工作可靠性高、響應(yīng)速度快0.1微秒、亮度高。主要缺點(diǎn)：工作電流大(510mV) 2、七段顯示譯碼器 -將8421BCD碼轉(zhuǎn)換成驅(qū)動數(shù)字顯示器發(fā)光的高、低電平信號，以便使七段數(shù)碼管顯示出8421BCD代碼要表示的十進(jìn)制數(shù)字。 七段顯示譯碼器8421BCD碼abc d e f g七段數(shù)字顯示 器A3 A2 A1 A0 數(shù)字?jǐn)?shù)字A A3 3A A2 2A A1

17、1A A0 0Y Ya aY Yb bY Yc cY Yd dY Ye eY Yf fY Yg g字形字形0 00 00 00 00 01 11 11 11 11 11 10 01 10 00 00 01 10 01 11 10 00 00 00 0 2 20 00 01 10 01 11 10 01 11 10 01 13 30 00 01 11 11 11 11 11 10 00 01 14 40 01 10 00 00 01 11 10 00 01 11 15 50 01 10 01 11 10 01 11 10 01 11 16 60 01 11 10 01 10 01 11 11 1

18、1 11 17 70 01 11 11 11 11 11 10 00 00 00 08 81 10 00 00 01 11 11 11 11 11 11 19 91 10 00 01 11 11 11 11 10 01 11 110101 10 01 10 01 11 11 10 01 11 11 111111 10 01 11 10 00 01 11 11 11 11 112121 11 10 00 01 10 00 01 11 11 10 013131 11 10 01 10 01 11 11 11 10 01 114141 11 11 10 01 10 00 01 11 11 11 11

19、5151 11 11 11 11 10 00 00 01 11 11 1數(shù)數(shù)碼碼管管驅(qū)驅(qū)動動電電路路真真值值表表 02130123AAAAAAAAa13012012AAAAAAAAb1110111100001110000110110001101123AA（c）23012AAAAAc1011011001001100000110110001101101AA23AA（a）1111101010001100000110110001101101AA23AA（b）012013012AAAAAAAAAd002AAAe1000110111001100000110110001101123AA（f）0112023AAAAAAAf01AA1011010101011011000110110001101101AA23AA（d）1001000100011001000110110001101101AA23AA（e）00111101110111110001100001101101AA23AA（g）012123AAAAAAg控制電路（3）邏輯圖7448集成顯示譯碼器共陰極數(shù)字顯示器配