译码器及数码显示电路

1、4.1 4.1 概述概述4 42 2 编码器编码器 退退 出出4 43 3 译码器及数码显示电路译码器及数码显示电路 4 44 4 数据分配器和选择器数据分配器和选择器 4 45 5 数据比较器数据比较器 4 46 6 加法器加法器 第第4 4单元单元 常用组合逻辑电路模块常用组合逻辑电路模块 常用组合逻辑电路模块的品种很多，主要有全加器、编码器、译码器、数据分配器、数据选择器、数值比较器等。 4.1 4.1 概述概述 对逻辑电路的学习主要掌握电路的端子名称、作用以及有效控制电平。4.1 概述概述4.1 概述概述n（1）集成电路的输入信号端子引脚标记中，若符号标记为原变量，则表示高电平有效；若

2、输入信号端子符号标记为反变量，则表示低电平有效。如三态门的使能端标记为，则表示使能端为低电平时，器件才能正常工作，否则处于高阻状态。输入端子若经一个非门符号（即输入端有一个小圈或有一个尖三角）输入，也表示低电平有效。n（2）集成电路的输出信号端子引脚标记中，若符号标记为反变量则表示反码输出。4.2 编码器编码器二进制编码：输入二进制编码：输入M M位代码位代码 ，输出，输出N N位位二二进制进制代码代码 M2M2N N编码：用文字、符号或数码表示特定的对象。编码：用文字、符号或数码表示特定的对象。（一）二进制编码（一）二进制编码4.2 编码器编码器逻辑功能：任何一个输入端接低电平时，三个逻辑功

3、能：任何一个输入端接低电平时，三个输出端有一组对应的二进制代码输出输出端有一组对应的二进制代码输出（一）二进制编码器（一）二进制编码器将输入信号编成二进将输入信号编成二进制代码的电路制代码的电路任何时刻只允许一个输入端有信号输入任何时刻只允许一个输入端有信号输入1. 8线-3线优先编码器74HC1481. 8线-3线优先编码器74HC148表4.1 74HC148的功能表(FUNCTION TABLE)74HC148典型的应用电路 2.二-十进制优先编码器74HC147二-十进制（9-4）优先编码器74HC147二-十进制（9-4）优先编码器74HC147功能表3.编码器的应用n将N个输入转换

4、成对应的M个输出的过程。nM2Nn类型：全部译码和部分译码；n 二进制译码和代码译码器。4.3 译码器及数码显示电路译码器及数码显示电路4.3.1 二进制译码器二进制译码器二进制二进制译码器译码器输入输输入输出满足：出满足：m=2=2n n 译码输入译码输入 译码输出译码输出 a1 a0 y0 y1 y2 y3 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 12位二进制译码器位二进制译码器 译码输入译码输入 译码输出译码输出 a1 a0 y0 y1 y2 y3 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1

5、1 02位二进制译码器位二进制译码器38译码器译码器74LS138EN = 1（ ）0SS 1S 321 、 EN=0 ，禁止译码，禁止译码，输出均为输出均为 使能端使能端 输输 出出端端输入端输入端74138集成译码器的功能表 译码功能：根据输出引脚哪一条线有效，就可知道具体输入的二进制代码是哪一种组合。想一想：10位地址输入线最多可以表示多少种不同的地址，10根输入线的二进制数译码器的输出线为多少？可否采用某种传输方式来减少输出线数？ 74HC138对发光二极管的控制4.3.2 二十进制译码器（又称BCD译码器） 二十进制译码器是输入编码是BCD码，输出有10根引线与输入10个BCD编码对

6、应。 BCD码有多种，对应着多种译码器，常用的是8421BCD译码器。 BCD码译码器都有4个输入端，10个输出端，常称之为 410线译码器,也是一种唯一地址译码器。 8421BCED译码器74HC428421BCED译码器74HC42真值表4.33 唯一地址译码器的应用 计算机系统中利用译码器选通器件示意图 4.3.4 七段数字显示译码器 在数字系统中计数器、定时器、数字电压表等方面，需要将表示数字信息的二进制数以人们习惯的十进制数形式显示出来，以便查看，因此，数字显示电路是许多数字设备不可缺少的部分。数字显示电路通常由译码器、驱动器和显示器等部分组成。 脉冲信号计数器译码器驱动器显示器1.

7、数码显示器件 数码显示器件种类繁多，其作用是用以显示数字和符号。用于十进制数的显示，目前使用较多的是分段式显示器。如图4.9是七段显示器显示字段布局及字形组合。 七段显示器主要有荧光数码管和半导体显示器、液晶数码显示器。半导体（发光二极管）显示器是数字电路中比较方便使用的显示器。它有共阳极和共阴极两种接法，如图所示。 1.数码显示器件1. 数码显示器件 2.数字显示译码器 数字显示译码器将BCD代码译成数码管显示字所需要的相应高、低电平信号，使数码管显示出BCD代码所表示的对应十进制数，这是一种代码译码器。74HC4511是8421BCD码七段显示译码器。74HC511与显示器的连接示意图，如

8、图所示。想一想：1电梯楼层显示电路，按动标有1、2、3、4、5、6、7、8的其一按键时，为什么可显示相应的数字？根据你的知识尝试解析其原理。2计算机内字符是如何保存和显示？字符的代码与字形是否相同？字库是什么？字库存放的是字符的代码还是字形？在多个通道中选择其中的某一路，或在多个通道中选择其中的某一路，或 个信息中个信息中选择其中的某一个信息传送或加以处理，选择其中的某一个信息传送或加以处理，将传送来的或处理后的信息分配到各通道去。将传送来的或处理后的信息分配到各通道去。数据选择器数据选择器数据分配器数据分配器多输入多输入一输出一输出选择选择一输入一输入多输出多输出分配分配4.4 4.4 数据

9、选择器和数据分配器数据选择器和数据分配器1、数据分配器 (1)数据分配器的逻辑功能 数据分配器有一根输入线，n根地址线(又称为选择控制线)和2n根输出线。根据n个选择变量的不同代码组合来选择输入数据从哪个输出通道输出。(a) 方框图 （b）用译码器实现分配器 （c)逻辑符号 一输入多输入出(2)数据分配器的实现电路 有2n根输入线，n根选择控制线和一根输出线。根据n个选择变量的不同代码组合，在2n个不同输入中选一个送到输出。 2.数据选择器数据选择器(1)数据选择器的逻辑功能 (2)数据选择器的实现电路 数据选择器的主体电路一般是与或门阵列（也有用传输门开关和门电路混合组合而成的）。 SSDS

10、SDSSDSSDY013012011010可见，输出Y取决于选择变量S1S0的不同组合。当S1S0=00时，Y=D0；当S1S0=01时，Y=D1；当S1S0=10时，Y=D2；当S1S0=11时，Y=D3。 四路选择器数据选择器在智能小区的应用 (3)数据选择器和分配器的应用 由译码器连成的数据分配器0 0 00 0 00 01 11 10 0译码译码禁止译码禁止译码0 01 1传送端传送端接收端接收端设1位数值比较器输入1位二进制数为A、B。当A大于B时，对应输出YAB为高电平；当AB时，对应输出YAB3B2B1B0时，输出F=1，否则F=0，若把F当作进位，则该电路可实现四舍五入。 (2

11、)中断优先判断电路 中断优先判别电路 工作原理 优先权编码器首先将外部中断请求信号排队，需要紧急处理的请求一般级别最高，优先权编码器把对应的输入位编成三位二进制作为比较器的输入，比较器的另一端的数据输入连到现行状态寄存器的输出端，接受的数据是计算机正在处理的中断请求信号系统。如果比较器AB=1表示，当前的中断请求对象级别比现行处理的事件级别高，计算机必须暂停当前的事件处理转而响应新的中断请求。如果AB=0表示，则表示中断请求对象级别比现行处理的事件级别低，比较器不发出中断信号，直到计算机处理完当前的事件后再将现行状态寄存器中的状态清除，转向为别的低级中断服务。 4.6.1半加器 半加器可如组合

12、逻辑电路分析的例3.1中介绍的用与非门组成，也可以如图 (a)由异或门及与门组成。4.6 加法器加法器全加器的真值表输入输出AiBiCiSiCi+100000001100101001101100101010111001111114.6.2全加器11位全加器 全加器：进行加数、被加数和低位来的进位信号相加，并根据求和结果输出该位的进位信号。 据3个二进制数相加及加法规则，不难列出全加器的真值表。表中Ai、Bi为两个1位二进制数，Ci是低位的进位数，Si为全加和，Ci+1是向相邻高位的进位数。据表可得Si和Ci+1的逻辑表达式： iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii

13、iiiiiiiiiiiiiiiiBABACCCBABABACCBACBACBACBACCBABABACBABACCBACBACBACBASi)()()()()(1由表达式画出全加器的逻辑图和逻辑符号，如下图所示。 用多个全加器可以组成多位二进制加法器，它是最基本的算术运算单元。例如它可以作加法运算。在计算机中用补码可以做减法运算，把乘法转化为连续的加运算，把除法转换为减法，再将减法转换为补码用加法来完成运算。2多位加法器本单元学习指导 编码器、译码器、数据选择器、数据分配器加法器、数值比较器等是常用的组合电路器件。 编码器主要是实现把一些数字、符号、文字等用二进制代码表示的器件。译码器相当于是

14、编码器的逆过程。数据选择器、数据分配器主要用于数据的传送，从而实现数据点对点的传送和数据传送的并行-串行的转换。数值比较器由于其可以比较数值的大小从而应用于一些判断电路。加法器是CPU的核心器件，可以完成加法和减法的运算。 中规模集成电路大多数都设置了附加的控制端（或称使能端、选通输入端、片选端、禁止端等）。这些控制端既可用于控制电路的状态（工作或禁止），又可作为输出信号的选通输入端，还能用作输入信号的一个输入端以扩展电路功能。 设计组合逻辑电路时应尽量选用集成电路。要掌握查集成电路参数的方法。使用中规模集成电路来实现组合逻辑电路时，方法与使用小规模集成电路基本一样。本单元学习指导 实验四 编码、译码和显示驱动电路综合实验 一、实验目的 熟悉编码器、七段译码器、LED和数据选择器等中规模集成电路的典型应用。 二、实验仪器及器件 1数字实验箱2BCD码（94线）优先编码器74HC147 1块3七段译码器74HC4511 1块4共阴极LED 1块56反相器74LS04 2块62输入四或门74LS32 1块三、实验内容 1BCD码编译码显示电路 右图所示是BCD码编码器和七段译码显示电路的框图。按框图意示的逻辑要求选用适合的器件连接好（提示：其中BCD编码器可选用94线优先编码器74HC147，七段译码显示可选用74HC4511构成的LED显示电路。选用各