譯碼器 數(shù)字電子技術(shù)

主要要求：

理解譯碼的概念。

掌握二進(jìn)制譯碼器CT74LS138的邏輯功能和使用方法。6.4譯碼器

理解其他常用譯碼器的邏輯功能和使用方法。掌握用二進(jìn)制譯碼器實(shí)現(xiàn)組合邏輯電路的方法。一、譯碼的概念與類型

譯碼是編碼的逆過程。

將表示特定意義信息的二進(jìn)制代碼翻譯出來。實(shí)現(xiàn)譯碼功能的電路

譯碼器二進(jìn)制譯碼器二-十進(jìn)制譯碼器

數(shù)碼顯示譯碼器譯碼器(即Decoder)

二進(jìn)制代碼

與輸入代碼對應(yīng)的特定信息

譯碼器二、二進(jìn)制譯碼器將輸入二進(jìn)制代碼譯成相應(yīng)輸出信號的電路。n位

二進(jìn)制代碼

2n位

譯碼輸出二進(jìn)制譯碼器譯碼輸出100011010001001010000100Y3Y2Y1Y0A0A1譯碼輸入譯碼輸出高電平有效譯碼輸出011111101101110110111000Y3Y2Y1Y0A0A1譯碼輸入0000譯碼輸出低電平有效2-4線譯碼器電路與工作原理演示(一)3線－8線譯碼器CT74LS138簡介

CT74LS138A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7STCSTBSTAY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7邏輯功能示意圖

(一)

3線－8線譯碼器CT74LS138簡介

3位二進(jìn)制碼輸入端8個譯碼輸出端低電平有效。使能端STA高電平有效，

STB、STC低電平有效，即當(dāng)STA=1，

STB=STC=0時譯碼，否則禁止譯碼。實(shí)物圖片

0111111111101101111110110111011111101011110111100101111101111100111111011010011111110110001111111100000111111111××××011111111×××1×Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0A0A1A2STB+STCSTA輸出輸入CT74LS138

真值表允許譯碼器工作禁止譯碼

Y7~Y0由輸入二進(jìn)制碼A2、A1、A0的取值決定。011111111111111111010101010101010100010000000000輸出邏輯函數(shù)式Y(jié)0=A2A1A0=m0Y1=A2A1A0=m1Y2=A2A1A0=m2Y3=A2A1A0=m3Y4=A2A1A0=m4Y5=A2A1A0=m5Y6=A2A1A0=m6Y7=A2A1A0=m700001000Y0=A2A1A0=m0Y1=A2A1A0=m1二進(jìn)制譯碼器能譯出輸入變量的全部取值組合，故又稱變量譯碼器，也稱全譯碼器。其輸出端能提供輸入變量的全部最小項(xiàng)。

(二)用二進(jìn)制譯碼器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)(二)

用二進(jìn)制譯碼器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)由于二進(jìn)制譯碼器的輸出端能提供輸入變量的全部最小項(xiàng)，而任何組合邏輯函數(shù)都可以變換為最小項(xiàng)之和的標(biāo)準(zhǔn)式，因此用二進(jìn)制譯碼器和門電路可實(shí)現(xiàn)任何組合邏輯函數(shù)。當(dāng)譯碼器輸出低電平有效時，多選用與非門；譯碼器輸出高電平有效時，多選用或門。由于有A、B、C三個變量，故選用3線

-8線譯碼器。解：(1)根據(jù)邏輯函數(shù)選擇譯碼器[例]試用譯碼器和門電路實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)選用3線-8線譯碼器CT74LS138，并令A(yù)2=A，A1=B，A0=C。(2)將函數(shù)式變換為標(biāo)準(zhǔn)與-或式(3)根據(jù)譯碼器的輸出有效電平確定需用的門電路ABCYY1Y0Y3Y4Y2Y5Y6Y71STASTBSTCA0A1A2CT74LS138(4)畫連線圖Y&CT74LS138輸出低電平有效，，i=0~7因此，將Y函數(shù)式變換為采用5輸入與非門，其輸入取自Y1、Y3、Y5、Y6和Y7。[例]試用譯碼器實(shí)現(xiàn)全加器。解：(1)分析設(shè)計(jì)要求，列出真值表設(shè)被加數(shù)為Ai

，加數(shù)為Bi

，低位進(jìn)位數(shù)為Ci-1。輸出本位和為Si

，向高位的進(jìn)位數(shù)為Ci

。列出全加器的真值表如下：1111110011101010100110110010100110000000CiSiCi-1BiAi輸出輸入(3)選擇譯碼器選用3線–8線譯碼器CT74LS138。并令A(yù)2=Ai，A1=Bi，A0=Ci-1。(2)根據(jù)真值表寫函數(shù)式Y(jié)1Y0Y3Y4Y2Y5Y6Y71STASTBSTCAiSiCi-1A0A1A2CT74LS138CiBi(4)根據(jù)壤譯碼步器的投輸出雞有效翅電平籮確定孤需用機(jī)的門候電路(5)畫連酸線圖Ci&Si&CT74LS138輸出低電平有效，，i=0~7因此，將函數(shù)式變換為CT74LS138(1)A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7STCSTBSTAY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7CT74LS138(2)A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7STCSTBSTAY8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y15A2A1A0EA31(三)譯碼洋器的慚擴(kuò)展A3A2A1A0低位俊片高位峰片(三)譯碼際器的闖擴(kuò)展例如通兩關(guān)片CT謹(jǐn)74逗LS餓13剝8組成鄙的4線–16線譯碼阿器。16個譯抽碼輸頁出端4位二芝進(jìn)制即碼輸報(bào)入端低3位碼兩從各譯送碼器貍的碼山輸入客端輸菜入。A2A1A0A2A1A0A2A1A0STA1STBA3STASTCSTCSTBE高位碼A3與高位片STA端和低位片STB端相連，因此，A3=0時低位片工作，A3=1時高位片工作。STA不用，應(yīng)接壺有效武電平1。作4線–16線譯玩碼器貸使能雹端，逼低電挑平有休效。CT包74鉤LS拔13獎8組成章的4線–16線譯碼含器工彩作原倚理E=1時，兩個譯碼器都不工作，輸出Y0~Y15都為高電平1。CT74LS138(1)A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7STCSTBSTAY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7CT74LS138(2)A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7STCSTBSTAY8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y15A2A1A0EA31低位片高位片A3A2A1A0A2A1A0A2A1A0A2A1A0STA1STBA3STASTCSTCSTBE(1)A3=0時，高位片不工作，低位片工作，譯出與輸入0000~0111分別對應(yīng)的8個輸出信號Y0~Y7。(2)A3=1時，低位片不工作，高位片工作，譯出與輸入1000~1111分別對應(yīng)的

8

個輸出信號

Y8~

Y15。E=0時，允許譯碼。主要滴要求澇：理解告數(shù)據(jù)愿選擇贊器和晚數(shù)據(jù)朝分配堂器的伶作用硬。理解尤常用數(shù)據(jù)球選擇許器的磁邏輯先功能除及其悔使用。掌握墊用數(shù)據(jù)捷選擇劇器實(shí)腰現(xiàn)組膠合邏扎輯電剩路的方瘡法。6.狡5數(shù)據(jù)宇選擇鋼器和概數(shù)據(jù)酸分配灘器D0YD1D2D34

選

1

數(shù)據(jù)選擇器工作示意圖A1A0一、軍數(shù)據(jù)蛾選擇棋器和饑數(shù)據(jù)乒分配增器的子作用數(shù)據(jù)構(gòu)選擇毒器:根據(jù)勸地址南碼的摔要求趟，從鐘多路耐輸入躲信號域中選擇奧其中鉗一路串輸出腹的電顫路.又稱塊多路元選擇伏器(Mu佩lt宿ip賽le箱xe炮r，簡稱MU催X)或多扔路開蛛關(guān)。多路療輸入一路蹈輸出地址母碼輸剪入10Y=D1D1常用2選1、4選1、8選1和16選1等數(shù)射據(jù)選由擇器裂。數(shù)據(jù)藍(lán)選擇譯器的叫輸入胃信號洗個數(shù)N與地撒址碼旋個數(shù)n的關(guān)膀系為N=悼2n數(shù)據(jù)兼分配悲器:根據(jù)味地址沾碼的穴要求稿，將孕一路非數(shù)據(jù)分配咳到指概定輸掏出通插道上暗去的疏電路走。De桑mu畢lt蘆ip賺le普xe但r，簡稱DM主UXY0DY1Y2Y34

路數(shù)據(jù)分配器工作示意圖A1A0一路受輸入多路導(dǎo)輸出地址蜓碼輸漸入10Y1=DD二、擔(dān)數(shù)據(jù)息選擇噴器的末邏輯鍛功能像及其狹使用1.8選1數(shù)據(jù)頑選擇腔器CT梅74困LS茄15蘇1CT74LS151STA2A1A0D0D7D6D5D4D3D2D1STYYCT74LS151的邏輯功能示意圖8路數(shù)滴據(jù)輸都入端地址飯信號軟輸入辯端互補(bǔ)日輸出脊端使能座端，屈低電葵平有訴效4選1數(shù)據(jù)幕選擇革器電爆路與闊工作恢原理慨動畫其演示實(shí)物圖片CT74LS151STA2A1A0D0D7D6D5D4D3D2D1STYYCT74LS151邏輯功能示意圖ST

=

1

時禁止數(shù)據(jù)選擇器工作

ST

=

0

時，數(shù)據(jù)選擇器工作。選擇哪一路信號輸出由地址碼決定。8選1數(shù)據(jù)選擇器CT74LS151真值表D7D71110D6D60110D5D51010D4D40010D3D31100D2D20100D1D11000D0D0000010×××1YYA0A1A2ST輸出輸入因?yàn)橛腿鬉2A1A0=0寺00，則因?yàn)橛嗳鬉2A1A0=0雷10，則Y=D0Y=D2D7D71110D6D60110D5D51010D4D40010D3D31100D2D20100D1D11000D0D0000010×××1YYA0A1A2ST輸出輸入CT鈔74柔LS言15耳1輸出溫函數(shù)許表達(dá)遷式1000000000100000Y=A2A1A0D0+A2A1A0D1+A2A1A0D2+A2A1A0D3+

A2A1A0D4+A2A1A0D5+

A2A1A0D6+A2A1A0D7Y=A2A1A0D0+A2A1A0D1+A2A1A0D2+A2A1A0D3+

A2A1A0D4+A2A1A0D5+

A2A1A0D6+A2A1A0D7=m0D0+m1D1+m2D2+m3D3+m4D4+m5D5+m6D6+m7D72.雙4選1數(shù)據(jù)母選擇齒器CC棚14惠53殿9CC145391STA1A01D01D31D21D11ST1Y2Y雙4選1數(shù)據(jù)選擇器CC14539邏輯功能示意圖2D02D32D22D12ST2ST兩個良數(shù)據(jù)桐選擇顫器的震公共清地址骨輸入埋端。數(shù)據(jù)趟選擇直器1的輸捆出數(shù)據(jù)妄選擇筍器1的數(shù)把據(jù)輸后入、供使能鴉輸入叼。數(shù)據(jù)欄選擇橡器2的數(shù)斯據(jù)輸紫入、科使能省輸入囑。數(shù)據(jù)鎖選擇頃器2的輸筋出內(nèi)含兩個相同的

4選1數(shù)據(jù)選擇器。1×××11100×××01101××1×0100××0×0101×1××1000×0××10011×××00000×××0000××××××11Y1D01D11D21D3A0A11ST輸出輸入CC14539數(shù)據(jù)選擇器1真值表1D01D11D21D31ST使能彎端低忌電平喂有效1×××11100×××01101××1×0100××0×0101×1××1000×0××10011×××00000×××0001D01D11D21D30××××××1數(shù)據(jù)怒選擇圾器2的邏爛輯功績能同貿(mào)理。

1ST=1時，禁止數(shù)據(jù)選擇器工作，輸出1Y=0。

1ST=0時，數(shù)據(jù)選擇器工作。輸出哪一路數(shù)據(jù)由地址碼A1A0決定。CC遙14參53道9數(shù)據(jù)足選擇稅器輸出比函數(shù)忌式1Y=A1A01D0+A1A01D1+A1A01D2+A1A01D3

=m01D0+m11D1+m21D2+m31D32Y=A1A02D0+A1A02D1+A1A02D2+A1A02D3

=m02D0+m12D1+m22D2+m32D3三、歡用數(shù)倍據(jù)選漢擇器幅實(shí)現(xiàn)棕組合傘邏輯曠函數(shù)由于幸數(shù)據(jù)叼選擇威器在餡輸入小數(shù)據(jù)薦全部才為1時，饒輸出盼為地址封輸入來變量濃全體物最小泄項(xiàng)的督和。例如4選1數(shù)據(jù)割選擇堅(jiān)器的雞輸出Y=m0D0+m1D1+m2D2+m3D3當(dāng)D0=D1=D2=D3=珍1時，Y=m0+m1+m2+m3。當(dāng)D0~D3為0、1的不謠同組線合時至，Y可輸柄出不窄同的最小歇項(xiàng)表苦達(dá)式焦。而任何瓶一個秤邏輯母函數(shù)密都可裁表示移成最經(jīng)小項(xiàng)宏表達(dá)戰(zhàn)式，當(dāng)邏拜輯函陣數(shù)的牌變量員個數(shù)艙和數(shù)濾據(jù)選晨擇器怖的地佛址輸入?yún)栕兞空獋€數(shù)治相同鈴時，貫可直痰接將邏齊輯函邀數(shù)輸返入變量有夢序地腳接數(shù)皺據(jù)選促擇器緣瑞的地唉址輸腦入端。因此用數(shù)劍據(jù)選比擇器優(yōu)可實(shí)擱現(xiàn)任怪何組哪合邏喜輯函誤數(shù)。CT攜74倉LS蒼15虧1有A2、A1、A0三個逼地址插輸入政端，梯正好冷用以到輸入訓(xùn)三變竭量A、B、C。[例]試用洋數(shù)據(jù)酷選擇度器實(shí)?，F(xiàn)函災(zāi)數(shù)Y=AB+AC+BC。該題完可用賄代數(shù)種法或無卡諾掉圖法像求解撓。Y為三喬變量蕉函數(shù)，故選簡用8選1數(shù)據(jù)綠選擇縫器，辭現(xiàn)選運(yùn)用CT和74把LS皮15細(xì)1。代冊數(shù)滿法鴉求略解解：(2)寫出煮邏輯野函數(shù)述的最小聯(lián)項(xiàng)表繩達(dá)式Y(jié)=AB+AC+BC=ABC+ABC+ABC+ABC(3)寫出牌數(shù)據(jù)古選擇捏器的茫輸出蠟表達(dá)腿式Y(jié)′=A2A1A0D0+A2A1A0D1+A2A1A0D2+A2A1A0D3+

A2A1A0D4+A2A1A0D5+A2A1A0D6+A2A1A0D7(4)比較Y和Y′兩式緞中最忘小項(xiàng)亮的對勾應(yīng)關(guān)預(yù)系(1)選擇恒數(shù)據(jù)附選擇悼器令A(yù)=A2，B=A1，C=A0則Y′=ABCD0+ABCD1+ABCD2+ABCD3+

ABCD4+ABCD5+ABCD6+ABCD7ABCABCABCABCABCABCABCABC+++為使Y=Y′，應(yīng)令D0