第七講譯碼器

第八講譯碼器本次授課內(nèi)容與重難點內(nèi)容：重點：1.二進(jìn)制譯碼器74LS1382.二進(jìn)制譯碼器的應(yīng)用3.二-十進(jìn)制譯碼器74HC42如何用譯碼器實現(xiàn)邏輯函數(shù)3下頁上頁譯碼器譯碼是編碼的逆過程，功能是將每個輸入的二進(jìn)制代碼，譯成對應(yīng)的輸出高、低電平信號。常用的譯碼器電路有：二進(jìn)制譯碼器二–

十進(jìn)制譯碼器顯示譯碼器三大類返回4下頁上頁一、二進(jìn)制譯碼器3線-8線譯碼器3位二進(jìn)制（3線–

8線）譯碼器的框圖二進(jìn)制譯碼器的輸入是一組二進(jìn)制代碼，輸出是一組與輸入代碼一一對應(yīng)的高、低電平信號。輸入信號輸出信號返回用二極管與門陣列組成的3線–

8線譯碼器。000·····························································用二極管與門陣列組成的3線–

8線譯碼器。100··················································用二極管與門陣列組成的3線–

8線譯碼器。010········································用二極管與門陣列組成的3線–

8線譯碼器。110·················································用二極管與門陣列組成的3線–

8線譯碼器。001···············································用二極管與門陣列組成的3線–

8線譯碼器。101········101·······································用二極管與門陣列組成的3線–

8線譯碼器。011···············································用二極管與門陣列組成的3線–

8線譯碼器。111···········································13下頁上頁1000000001000000001100110101010100001111000000010000001000100000000100000000100000000100輸入輸出3位二進(jìn)制譯碼器的真值表優(yōu)點：二極管與門陣列存儲器比較簡單。缺點：輸入電阻較低，輸出電阻較高，輸出的高、低電平信號發(fā)生偏移。通常只用在一些大規(guī)模集成電路內(nèi)返回14下頁上頁一些中規(guī)模集成電路譯碼器中常用三極管集成門電路輸入信號輸出信號控制端返回用與非門組成的3線-8線譯碼器74HC13815當(dāng)S=1時用與非門組成的3線-8線譯碼器74LS13816下頁上頁11111111101111111101001100110101010100001111110111111111101111111111111011111111011111111011111111011111輸入輸出0111111111000000003線–

8線譯碼器74LS138的功能表譯碼器被禁止譯碼器工作返回仿真

試用兩片3線-8線譯碼器74LS138組成4線-16線譯碼器，將輸入的4位二進(jìn)制代碼D3D2D1D0

，譯成16個獨立的低電平信號。

74LS138（1）74LS138（2）用兩片74LS138接成的4線—16線譯碼器

1.譯碼器的擴(kuò)展二、二進(jìn)制譯碼器的應(yīng)用

74HC13901111101011010110110011100001111××1Y0＇A0A1E′輸出輸入功能表Y1＇Y2＇Y3＇雙2-4譯碼器輸入使能信號E和輸出信號是低電平有效邏輯符號說明邏輯符號框外部的符號，表示外部輸入或輸出信號名稱，字母上面的“—”號說明該輸入或輸出是低電平有效。框外小圓圈也表示信號是低電平有效。符號框內(nèi)部的輸入、輸出變量表示其內(nèi)部的邏輯關(guān)系。E1

A11

1

&&&&Y0Y1Y2Y3A0Y0Y2Y1Y3EA1A02.用譯碼器實現(xiàn)邏輯函數(shù)3線–8線譯碼器含三變量函數(shù)的全部最小項Y0~Y7。任何邏輯函數(shù)都可表示為最小項之和的形式，因此任何邏輯函數(shù)都可用譯碼器和門電路來實現(xiàn)。74LS138當(dāng)S=1時21下頁上頁[例4.3.3]:用一個3線-8線譯碼器實現(xiàn)函數(shù)

:解：（1）將函數(shù)表達(dá)式寫成最小項之和的形式：返回（2）轉(zhuǎn)換成與非—與非表達(dá)式形式（3）畫出邏輯圖74LS1382A多輸出電路最宜用數(shù)據(jù)分配器：實現(xiàn)數(shù)據(jù)分配功能的邏輯電路數(shù)據(jù)分配：將公共數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)根據(jù)地址送到不同的通道上去3.數(shù)據(jù)分配器數(shù)據(jù)分配器可以用唯一地址譯碼器實現(xiàn)用3-8線譯碼器實現(xiàn)8路數(shù)據(jù)分配器譯碼輸入A2~A0作通道選擇的地址信號；0使能端作公共數(shù)據(jù)線D討論：怎樣連接，可使譯碼器實現(xiàn)數(shù)據(jù)分配功能？作8路數(shù)據(jù)通道地址碼8路數(shù)據(jù)通道數(shù)據(jù)輸入DS1S2S3用3-8線譯碼器實現(xiàn)8路數(shù)據(jù)分配器的功能表

輸入輸出S1S2′S3′A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y700XXXX1111111110D000D111111110D0011D11111110D01011D1111110D011111D111110D1001111D11110D10111111D1110D110111111D110D1111111111D練習(xí)：當(dāng)E3=1，輸入地址碼A2A1A0=010，D為圖示波形時，說明數(shù)據(jù)分配給哪個通道？各輸出端的波形如何？寫出此時數(shù)據(jù)輸出通道的邏輯表達(dá)式。010數(shù)據(jù)分配給了Y2通道解：Y2的波形與D相同其余全為高電平用3-8線譯碼器實現(xiàn)8路數(shù)據(jù)分配器的接線圖S1S2S3用3-8線譯碼器實現(xiàn)8路數(shù)據(jù)分配器的功能表

輸入輸出S1S2′S3′A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y700XXXX1111111110D000D111111110D0011D11111110D01011D1111110D011111D111110D1001111D11110D10111111D1110D110111111D110D1111111111D三、

二—十進(jìn)制譯碼器是將輸入BCD碼的10個代碼譯成10個高、低電平輸出信號11111110111111111111110111111111001100110011001101010101010101010000111100001111011111111111111110111111111111111111101111111111111101111111111111101111111111111101111111111111輸入輸出二-十進(jìn)制譯碼器74LS42的真值表0000000011111111序號0123456789偽碼1111111101111111111111111011111129下頁上頁邏輯圖:輸出函數(shù)表達(dá)式:返回30下頁上頁3.顯示譯碼器（1）七段字符顯示器常見的七段字符顯示器有：半導(dǎo)體數(shù)碼管和液晶顯示器。也稱做七段數(shù)碼管。為了能以十進(jìn)制數(shù)碼直觀地顯示數(shù)字系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù),目前被廣泛應(yīng)用。返回

4.集成二–十進(jìn)制譯碼器－74HC42邏輯功能：將8421BCD碼譯成為10個相應(yīng)的輸出。二–十進(jìn)制譯碼器7442功能表5.七段顯示譯碼器

數(shù)字顯示方式：分段式點陣式重疊式顯示器材料:氣體放電顯示器（如輝光、等離子）發(fā)光二極管LED液晶顯示器LCD熒光數(shù)字顯示器①七段LED顯示器的結(jié)構(gòu)和類型7個陰極相連，引出作公共端，叫共陰極管。結(jié)構(gòu)：7個發(fā)光二極管

排列成8字形。7個陽極相連，引出作公共端，叫共陽極管。②七段LED數(shù)碼管的等效電路共陰極abfcgdeCOMabfcgde+共陽極COMbcdefga七段數(shù)碼管公共端共陰極abfcgdeCOM③七段LED數(shù)碼管的工作原理數(shù)碼管怎么才能亮？bcdefga原理：二極管的單向?qū)щ娦浴９碴帢OLED數(shù)碼管工作原理共陰極abfcgdeCOMCOM接0；驅(qū)動端接1；字段發(fā)亮。bcdefga顯示不同的數(shù)字，需不同的段發(fā)光。abfcgde+共陽極COMbcdefga七段數(shù)碼管驅(qū)動端公共端01共陽極：驅(qū)動端0、公共端1，段亮共陽極LED數(shù)碼管工作原理共陰極abfcgdeCOMabc=1；defg=0；顯示幾？bcdefga練習(xí)b=c=f=g=0，a=d=e=1共陽管此時各驅(qū)動端信號如何？abfcgde+共陽極COM練習(xí)④帶小數(shù)點的八段LED數(shù)碼顯示器8位二進(jìn)制信號用2位16進(jìn)制表示----字形碼LED顯示器的輸入信號是什么？共陰極字形碼D7D6D5D4D3D2D1D0abcdefgh00000011006H5BH4FH66H6DH7DH07H7FH6FH01111113FH討論八段LED共陽極顯示器的字形代碼共陽極字形碼D7D6D5D4D3D2D1D0abcdefgh111111001F9HA4HB0H99H92H82HF8H80H90H1000000C0H⑤常用的集成七段顯示譯碼器74HC4511邏輯功能：將輸入的8421BCD碼轉(zhuǎn)換為七段字形碼LTHHLHHHHHLLHHHL9HHHHHHHLLLHHHL8LLLLHHHHHHLHHL7HHHHHLLLHHLHHL6HHLHHLHHLHLHHL5HHLLHHLLLHLHHL4HLLHHHHHHLLHHL3HLHHLHHLHLLHHL2LLLLHHLHLLLHHL1LHHHHHHLLLLHHL0gfedcba字形輸出輸入十進(jìn)制或功能D3D2D1D0BLLECMOS七段顯示譯碼器74HC4511功能表*取決于LE上跳時的BCD碼輸入*××××HHH鎖存熄滅LLLLLLL××××HL×滅燈HHHHHHH××××L××燈測試熄滅LLLLLLLHHHHHHL15熄滅LLLLLLLLHHHHHL14熄滅LLLLLLLHLHHHHL13熄滅LLLLLLLLLHHHHL12熄滅LLLLLLLHHLHHHL11熄滅LLLLLLLLHLHHHL10LTgfedcba字形輸出輸入十進(jìn)制或功能BLLED3D2D1D0CMOS七段顯示譯碼器74HC4511功能表(續(xù))74HC4511應(yīng)用實例1一位靜態(tài)驅(qū)動電路輸出電流25mA可直接或間接驅(qū)動LED、白熾、熒光、氣體放電、液晶顯示討論：由74HC4511構(gòu)成24小時及分鐘的譯碼電路如圖所示，試分析小時高位是否具有零熄滅功能。應(yīng)用實例2：多位靜態(tài)驅(qū)動電路當(dāng)H7~H4=0000時，（0）片BL=0，小時高位滅零⑥補(bǔ)充：七段顯示譯碼器74LS47LT=0，輸出全0顯8，測燈RBI=0，且DCBA=0000，輸出全1不顯示，滅零；且RBO輸出0BI=0，輸出全1，全消隱，滅燈功能表見實驗書P266RLVCC集電極開路輸出端要接上拉電阻RL到電源才有電平輸出。集電極開路輸出（OC輸出）+5VFR2R13kT2R3T1T5b1c1ABCOC門結(jié)構(gòu)E1不能輸出高、低電平七段顯示譯碼器74LS47應(yīng)用實例74LS47是BCD-七段譯碼器輸出是0有效驅(qū)動共陽極數(shù)碼管集電極開路輸出使用時輸出端要外接上拉電阻到電源接上拉電阻正常譯碼時LT=1，RBI=15V與共陰極數(shù)碼管配合直接驅(qū)動數(shù)碼管推拉輸出直接驅(qū)動負(fù)載⑥補(bǔ)充：七段顯示譯碼器74LS48七段譯碼器74LS48的使用七段譯碼器74LS47的使用共陽共陰+5V+5VA3～Ａ0：BCD碼輸入a～g：七段字型碼輸出1有效，配共陰極管LT：試燈輸入，0有效顯8RBI：動態(tài)滅零輸入，0有效，當(dāng)LT=1，RBI=0，DCBA=0000a～g均為0，消隱0問題：1.硬件譯碼：只能顯示0～9十個數(shù)字，靈活性差，顯示內(nèi)容少。⑦?問題.發(fā)展1.軟件譯碼：由計算機(jī)譯碼，可譯出任意段碼。2.靜態(tài)顯示：一個譯碼器固定驅(qū)動一位顯示器，基本引線數(shù)=段數(shù)╳位數(shù)（5位：35根線）發(fā)展：2.動態(tài)掃描顯示：一個譯碼器輪流驅(qū)動多位顯示器，有效減少元件和聯(lián)線。1.軟件譯碼七段LED顯示電路D4D5D6D7D3D2D1D0CLKQ4Q5Q6Q7Q3Q2Q1Q0GND