组合逻辑电路译码器.ppt

1 译码 将具有特定含义的二进制代码变换 翻译 成一定的输出信号 以表示二进制代码的原意 这一过程称为译码 实现译码功能的组合电路称为译码器 一 二进制译码器 译码器的输入 一组二进制代码 译码器的输出 一组高低电平信号 4 3 2译码器 译码是编码的逆过程 即将某个二进制代码翻译成电路的某种状态 2 1 二极管与门阵列组成的3线 8线译码器 000 5V 111 000 设 1 H 3V 0 L 0V VDON 0 7V 3V A2 或A1或A0 抢先导通 A2A1A0同时导通 0 7V 0 7V 0 7V 0 7V 0 7V 0 7V 3 7V 0 7V 将一组3位二进制代码译成对应的8个输出信号 即有3根输入线 A2 A1 A0 8根输出线 Y0 Y7 组成3线 8线译码器 3 逻辑表达式 常用译码器类型 3线 8线译码器型号 74LS138 4线 16线译码器型号 74LS154 译码器 实际上是最小项产生电路 4 74HC138的功能表 2 74HC138 除有三个输入端外还有三个使能输入端 其中S1要求输入高电平 另外两个要求输入低电平 5 附加控制端 集成译码器实例 74HC138 6 74LS138的逻辑功能 7 74LS139译码器 表2 4译码器功能表 译码器的每一个输出函数对应输入变量的一组取值 当使能端有效 E 0 时 它正好是输入变量最小项的非 因此变量译码器也称为最小项发生器 从表可以看出 当E 0时 2 4译码器的输出函数分别为 如果用表示i端的输出 mi表示输入地址变量A1 A0的一个最小项 则输出函数可写成 8 2 4译码器符号 由上可知 可画出逻辑图 9 3 应用举例 1 功能扩展 利用使能端实现 图3 9用两片74LS138译码器构成4线 16线译码器 A3 0时 片 工作 片 禁止 A3 1时 片 禁止 片 工作 10 用2片2 4译码器74LS139设计一3 8译码器 11 二 二 十进制译码器 把二 十进制代码翻译成10个十进制数字信号的电路 称为二 十进制译码器 12 二 十进制译码器 对取反函数 取0的输入组合 b 写出逻辑式 再取反 同理 13 二 十进制译码器 b 写出逻辑式 二 十进制译码器74HC42逻辑图 c 画出逻辑图 14 二 十进制译码器74LS42逻辑图 由二 十进制译码器74LS42设计3 8译码器 15 四 数字显示译码器 7段显示译码器 数字显示译码器 7段显示器 7段数码管 液晶数码管 共阳极 在数字系统中 常常需要将译码输出显示成十进制数字或其它符号 因此 希望译码器能直接驱动数字显示器 或者能同显示器配合使用 这种类型的译码器称为显示译码器 显示译码器经常和七段显示器 七段数码管 配合使用 半导体数码管 16 优点 工作电压低 体积小 寿命长 可靠性高 缺点 工作电流比较大 每一段的工作电流在10mA左右 半导体数码管根据二极管的连接不同分为共阴 共阳两种 如下图所示 发光二极管 LED 由特殊的半导体材料砷化镓 磷砷化镓等制成 可以单独使用 也可以组装成分段式或点阵式LED显示器件 半导体显示器 分段式显示器 LED数码管 由7条线段围成各种字型 每一段包含一个发光二极管 外加正向电压时二极管导通 发出清晰的光 有红 黄 绿等色 只要按规律控制各发光段的亮 灭 就可以显示各种字形或符号 LED数码管有共阳 共阴之分 图 a 是共阴式LED数码管的原理图 图 b 是其表示符号 使用时 公共阴极接地 7个阳极a g由相应的BCD七段译码器来驱动 控制 17 a 伏安特性 半导体发光二极管电路如图 C LED数码管 发光二极管的伏安特性和驱动电路 b 集成与非门驱动电路 LED的工作参数 工作电压低 1 5 3V 体积小 寿命长 可靠性高等优点 而且响应速度快 100ns 亮度比较高 一般LED的工作电流选在5 10mA 但不允许超过最大值 通常为50mA LED可以直接由门电路驱动 18 半导体发光二极管的几种电路 图 a 是输出为低电平时 LED发光 称为低电平驱动 R为限流电阻 图 b 是输出为高电平时 LED发光 称为高电平驱动 采用高电平驱动方式的TTL门最好选用OC门 19 数字显示译码器 BCD 七段显示译码器 典型芯片7448 A3 A0 8421BCD输入端 Ya Yg 七段输出端 简化符号 下面给出7448的0 15十六个字符显示 液晶显示器件 液晶显示器件是一种新型的平板薄型显示器件 由于它所需驱动电压低 工作电流非常小 配合CMOS电路可以组成微功耗系统 故广泛地用于电子钟表 电子计算器以及仪器仪表中 液晶显示器 用于计算器 电子手表 电子词典等 20 图0 15十六个字符显示 21 BCD七段字符显示译码器 代码转换器 7448 22 真值表 卡诺图 0 0 0 0 0 0 0 23 24 BCD 七段显示译码器7448的逻辑图 25 7448的附加控制信号 1 灯测试输入 当时 Ya Yg全部置为1 26 7448的附加控制信号 2 灭零输入 当时 时 则灭灯 例如 电子钟 27 7448的附加控制信号 3 灭灯输入 动态灭零输出端 28 29 小数部分 最低位是0 而且灭掉以后 输出作为次低位的输入信号 例 利用和的配合 实现多位显示系统的灭零控制 整数部分 最高位是0 而且灭掉以后 输出作为次高位的输入信号 30 图用7448驱动BS201A的连接方法 1K 7 31 数字显示译码器实例 32 动态显示 补充内容 33 工作原理 34 35 36 37 38 例 用译码器74HC138设计 解 将逻辑式用最小项表达式表示 译码器输出 用译码器设计组合逻辑电路 一个多输出的组合逻辑电路 译码器的每一个输出端代表一个最小项 39 例 试用74LS138实现多输出逻辑函数 40 41 例 利用译码器设计一个一位数的原反码电路 例 试用74LS138实现实现5 32译码器的功能 42 例 试用74LS138和与非门构成一位全加器 解 全加器的最小项表达式应为 试用74LS138实现全加器的功能 电路图如下所示 43 全减器的功能 作业 44 因3 8译码器使能端E1E2AE2B 100时才能工作 图中电路 当A9A7A6A5 1111 A8 A4 A3 0时 电路可以对8根地址输入线 A7 A0 分别在2E0H 2E7H状态时进行译码 在A8H AFH状态时进行译码 作业 45 用一片三变量译码器74LS