組合邏輯電路譯碼器

1、譯碼 ： 將具有特定含義的二進(jìn)制代碼變換(翻譯)成一定的輸出信號(hào),以表示二進(jìn)制代碼的原意,這一過程稱為譯碼. 實(shí)現(xiàn)譯碼功能的組合電路稱為譯碼器一. 二進(jìn)制譯碼器 譯碼器的輸入：一組二進(jìn)制代碼譯碼器的輸出：一組高低電平信號(hào)4.3.2 譯碼器 譯碼是編碼的逆過程，即將某個(gè)二進(jìn)制代碼翻譯成電 路的某種狀態(tài)。二進(jìn)制譯碼器二十進(jìn)制譯碼器顯示譯碼器譯碼器Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7A2A1A03-8線11) 二極管與門陣列組成的3線8線譯碼器000+5V1 1 10 0 0設(shè) : “1”=H=+3V;“0”=L=0V;VDON =0.7V=+3VA2(或A1或A0)搶先導(dǎo)通A2 A1 A0同時(shí)導(dǎo)通0.

2、7V0.7V0.7V0.7V0.7V0.7V3.7VA2 A1 A0同時(shí)導(dǎo)通0.7V將一組3位 二進(jìn)制代碼譯成對(duì)應(yīng)的8個(gè)輸出信號(hào),即有 3 根輸入線(A2, A1, A0 )，8 根輸出線（Y0Y7)。組成3線-8線譯碼器. 2真值表 輸入 輸出 A2 A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0

3、 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1邏輯表達(dá)式：常用譯碼器類型:3 線 8線譯碼器 型號(hào): 74LS1384 線 16線譯碼器 型號(hào): 74LS1542線 4線譯碼器 型號(hào): 74LS139譯碼器:實(shí)際上是最小項(xiàng)產(chǎn)生電路374HC138的功能表：2）74HC138：除有三個(gè)輸入端外還有三個(gè)使能輸入端，其中S1要求輸入高電平，另外兩個(gè)要求輸入低電平。4附加控制端集成譯碼器實(shí)例：74HC13815141312111079Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7S2S1S3A064512374x138A1A2574LS138的邏輯功能 三個(gè)譯碼輸入端（又稱地址輸入端）A2、A1、

4、A0，八個(gè)譯碼輸出端 ，以及三個(gè)控制端（又稱使能端） 、 、 。 Y0Y7S1S2S3S1S2S3 、 ， 是譯碼器的控制輸入端，當(dāng) = 1、 + = 0 (即 = 1, 和 均為0)時(shí)，S輸出為高電平，譯碼器處于工作狀態(tài)。否則，譯碼器被禁止，所有的輸出端被封鎖在高電平。S1S2S3S1S2S3674LS139譯碼器表 24譯碼器功能表 譯碼器的每一個(gè)輸出函數(shù)對(duì)應(yīng)輸入變量的一組取值， 當(dāng)使能端有效(E=0)時(shí)，它正好是輸入變量最小項(xiàng)的非。 因此變量譯碼器也稱為最小項(xiàng)發(fā)生器。從表可以看出，當(dāng)E=0時(shí)，24譯碼器的輸出函數(shù)分別為：如果用 表示i端的輸出，mi表示輸入地址變量A1、A0的一個(gè)最小項(xiàng)，

5、則輸出函數(shù)可寫成 724譯碼器符號(hào)由上可知：可畫出邏輯圖8 3）. 應(yīng)用舉例 (1)功能擴(kuò)展(利用使能端實(shí)現(xiàn)) 圖3-9 用兩片74LS138譯碼器構(gòu)成4線16線譯碼器A3 =0時(shí)，片工作，片禁止 A3 =1時(shí)，片禁止，片工作擴(kuò)展位控制使能端9用2片24譯碼器74LS139設(shè)計(jì)一38譯碼器1A0A1EY1Y0Y3Y2Y5Y4Y7Y610二、二十進(jìn)制譯碼器 把二-十進(jìn)制代碼翻譯成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)(低電平)，用Y9Y0表示。

6、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線譯碼器。11二十進(jìn)制譯碼器 a)二十進(jìn)制譯碼器74HC42真值表 輸入 輸出 A3 A2 A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1

7、1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 行號(hào)0123456789偽碼（無關(guān)項(xiàng)）對(duì) 取反函數(shù): 取0的輸入組合b)

8、 寫出邏輯式再取反同理：12二十進(jìn)制譯碼器 b) 寫出邏輯式二十進(jìn)制譯碼器74HC42邏輯圖c) 畫出邏輯圖13二十進(jìn)制譯碼器74LS42邏輯圖由二十進(jìn)制譯碼器74LS42設(shè)計(jì)3-8譯碼器14四、數(shù)字顯示譯碼器(7段顯示譯碼器)數(shù)字顯示譯碼器7段顯示器7段數(shù)碼管半導(dǎo)體數(shù)碼管液晶數(shù)碼管共陰極共陽極 在數(shù)字系統(tǒng)中，常常需要將譯碼輸出顯示成十進(jìn)制數(shù)字或其它符號(hào)。因此，希望譯碼器能直接驅(qū)動(dòng)數(shù)字顯示器，或者能同顯示器配合使用，這種類型的譯碼器稱為顯示譯碼器。顯示譯碼器經(jīng)常和七段顯示器（七段數(shù)碼管）配合使用。半導(dǎo)體數(shù)碼管15優(yōu)點(diǎn):工作電壓低體積小壽命長(zhǎng)可靠性高。缺點(diǎn)：工作電流比較大，每一段的工作電流在10

9、mA左右。半導(dǎo)體數(shù)碼管根據(jù)二極管的連接不同分為共陰共陽兩種。如下圖所示： 發(fā)光二極管(LED)由特殊的半導(dǎo)體材料砷化鎵、 磷砷化鎵等制成，可以單獨(dú)使用，也可以組裝成分段式或點(diǎn)陣式LED顯示器件(半導(dǎo)體顯示器)。 分段式顯示器(LED數(shù)碼管)由7條線段圍成各種字型，每一段包含一個(gè)發(fā)光二極管。外加正向電壓時(shí)二極管導(dǎo)通，發(fā)出清晰的光，有紅、黃、綠等色。只要按規(guī)律控制各發(fā)光段的亮、滅，就可以顯示各種字形或符號(hào)。 LED數(shù)碼管有共陽、共陰之分。圖(a)是共陰式LED數(shù)碼管的原理圖，圖 (b)是其表示符號(hào)。使用時(shí)，公共陰極接地，7個(gè)陽極ag由相應(yīng)的BCD七段譯碼器來驅(qū)動(dòng)(控制)。共陰極 共陽極16(a)

10、伏安特性；半導(dǎo)體發(fā)光二極管電路如圖（C） LED數(shù)碼管 發(fā)光二極管的伏安特性和驅(qū)動(dòng)電路(b) 集成與非門驅(qū)動(dòng)電路 LED的工作參數(shù)：工作電壓低(1.53V)、體積小、壽命長(zhǎng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，而且響應(yīng)速度快(100ns)、亮度比較高。一般LED的工作電流選在510mA，但不允許超過最大值（通常為50mA）。 LED可以直接由門電路驅(qū)動(dòng)。17半導(dǎo)體發(fā)光二極管的幾種電路圖（a）是輸出為低電平時(shí)，LED發(fā)光，稱為低電平驅(qū)動(dòng)； R為限流電阻圖（b）是輸出為高電平時(shí)，LED發(fā)光，稱為高電平驅(qū)動(dòng)；采用高電平驅(qū)動(dòng)方式的TTL門最好選用OC門。 18數(shù)字顯示譯碼器（BCD 七段顯示譯碼器(典型芯片7448)A3

11、A0：8421BCD輸入端。 YaYg：七段輸出端。簡(jiǎn)化符號(hào)下面給出7448的015十六個(gè)字符顯示 : 液晶顯示器件。 液晶顯示器件是一種新型的平板薄型顯示器件。由于它所需驅(qū)動(dòng)電壓低，工作電流非常小，配合CMOS電路可以組成微功耗系統(tǒng)，故廣泛地用于電子鐘表、電子計(jì)算器以及儀器儀表中。 液晶顯示器：用于計(jì)算器電子手表電子詞典等。19 圖 015十六個(gè)字符顯示20BCD七段字符顯示譯碼器（代碼轉(zhuǎn)換器）7448 21真值表卡諾圖00000002223BCD七段顯示譯碼器7448的邏輯圖247448的附加控制信號(hào)：（1）燈測(cè)試輸入當(dāng) 時(shí)，Ya Yg全部置為1257448的附加控制信號(hào)：（2）滅零輸入當(dāng)

12、 時(shí)， 時(shí)，則滅燈例如：電子鐘267448的附加控制信號(hào)：（3）滅燈輸入/動(dòng)態(tài)滅零輸出端 2728 小數(shù)部分：最低位是0，而且滅掉以后，輸出 作為次低位的 輸入信號(hào)例：利用 和 的配合，實(shí)現(xiàn)多位顯示系統(tǒng)的滅零控制 整數(shù)部分：最高位是0，而且滅掉以后，輸出 作為次高位的 輸入信號(hào) 29圖 用7448驅(qū)動(dòng)BS201A的連接方法1K7 30數(shù)字顯示譯碼器實(shí)例 31動(dòng)態(tài)顯示(補(bǔ)充內(nèi)容)32工作原理:3334353637【例】 用譯碼器74HC138設(shè)計(jì)+5VABC解：將邏輯式用最小項(xiàng)表達(dá)式表示：譯碼器輸出Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0S2S1S3A074x138A1A2&用譯碼器設(shè)計(jì)組合邏輯電路一個(gè)

13、多輸出的組合邏輯電路：&-譯碼器的每一個(gè)輸出端代表一個(gè)最小項(xiàng).&F1F2F3F438例試用74LS138實(shí)現(xiàn)多輸出邏輯函數(shù)：3940例：利用譯碼器設(shè)計(jì)一個(gè)一位數(shù)的原反碼電路例：試用74LS138實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)5-32譯碼器的功能1DABDDS3 S2 S141例：試用 74LS138和與非門構(gòu)成一位全加器。解:全加器的最小項(xiàng)表達(dá)式應(yīng)為Si =Ci+1 = 試用74LS138實(shí)現(xiàn)全加器的功能電路圖如下所示42全減器的功能（作業(yè)）43 因3-8譯碼器使能端E1E2AE2B=100時(shí)才能工作，圖中電路，當(dāng) A9A7A6A5=1111、A8=A4=A3=0時(shí)，電路可以對(duì)8根地址輸入線(A7A0)分別在2E0H2E7H狀態(tài)時(shí)進(jìn)行譯碼。在A8HAFH狀態(tài)時(shí)進(jìn)行譯碼。（作業(yè)） 例 用少量