数字电路译码与译码器

1、1译码是编码的逆过程，译码是编码的逆过程，译码译码即即是是将将输入的输入的某个二某个二进制进制编码编码翻译成特定的信号。翻译成特定的信号。具有译码功能的逻辑电路称为译码器。具有译码功能的逻辑电路称为译码器。4.5.1 译码器的设计译码器的设计某种控制信息、符号等某种控制信息、符号等二进制代码二进制代码译译 码码编编 码码译码器译码器编码器编码器2a) 译码器译码器的基本功能的基本功能各类各类BCDBCD码制或二进制信号相互转换码制或二进制信号相互转换c)译码器译码器的扩展使用的扩展使用d) 数字显示数字显示译码器译码器 用较低位数译码器实现任意位数译码用较低位数译码器实现任意位数译码 利用译码

2、器实现任意逻辑函数利用译码器实现任意逻辑函数 4 4线线-2-2线编码线编码2 2线线4 4线译码线译码 8 8线线-3-3线编码线编码3 3线线8 8线译码线译码 1616线线-4-4线编码线编码4 4线线1616线译码线译码 1010线线-4-4线编码线编码4 4线线1010线译码线译码 二进制译码器二进制译码器二二十进制译码器十进制译码器 多位二进制信号多位二进制信号全译码（无伪码输入）全译码（无伪码输入）部分译码部分译码拒绝伪码拒绝伪码不拒绝伪码不拒绝伪码 各类各类BCDBCD码制信号码制信号b) 码制转换码制转换译码器译码器3e) 二进制译码器二进制译码器译码输入：译码输入：n n位

3、位二进制二进制代码代码译码输出译码输出m m位控制信息：位控制信息：m=2m=2n n译码规则：对应输入的译码规则：对应输入的一组二进制代码一组二进制代码有且仅有有且仅有一个输出端为有效电平，其余输出端为相反电平一个输出端为有效电平，其余输出端为相反电平4译码器二进制译码器 译码输入译码输入 译码输出译码输出 2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 1 02位二进制译码器位二进制译码器 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0

4、 0 0 1y0 y1 y2 y3a1 a00 0 1 0 0 0有效电平为有效电平为“1”1”有效电平为有效电平为“0”0”54.5.2 4.5.2 集成译码器集成译码器 x0 x1 xn-1 y0 y1 1 ny EI 使能输入使能输入 二进制二进制译码器译码器 当使能输入端当使能输入端EIEI有效时，对应每一组输入代码，只有有效时，对应每一组输入代码，只有其译码对应的一个输出端为有效输出，其余输出端均其译码对应的一个输出端为有效输出，其余输出端均为无效输出。为无效输出。 n n 个输个输入端入端若干个若干个使能输使能输入端入端EIEI2 2n n个输个输出端出端以二进制集成译码器为代表以

5、二进制集成译码器为代表1. 集成译码器框图集成译码器框图62. 集成译码器典型产品集成译码器典型产品a) 双双24线译码器线译码器 74139两个完全独立两个完全独立 24 线二进制译线二进制译码器；码器；译码输出译码输出低电平有效低电平有效；1个个低电平有效低电平有效译码使能端；译码使能端；封装：封装：DIP16； 1A0 双2-4 线译码器 1Q0 2A0 1A1 2A1 1Q1 1Q2 1Q3 2Q0 2Q1 2Q2 2Q3 1S 2S 72. 集成译码器典型产品集成译码器典型产品b) 38线译码器线译码器 74138单单3 38 8线二进制译码器；线二进制译码器；译码译码输出低电平有效

6、输出低电平有效； 2 2个个低电平有效低电平有效译码使能译码使能端和端和1 1个个高电平有效高电平有效译码译码使能端；使能端；封装：封装：DIP16DIP16； & GS S & & & & & & & Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 1 1 1 1 1 1 1 A2 A1 A0 G2B G2A G1 74LS138 Q0 Q7 (b) (a) A2 A1 A0 G2B G2A G1 & 82. 集成译码器典型产品集成译码器典型产品c) 410线译码器线译码器 74145、7442、7443、7444单个单

7、个 410线译码器；线译码器；分别为分别为 8421BCD（74145）、）、8421BCD（7442）、余）、余3码（码（7443）、余）、余3格雷码格雷码输入（输入（7444）；）；译码输出低电平有效（译码输出低电平有效（74145同时同时为为OC 输出）；输出）；无译码使能端；无译码使能端；封装：封装：DIP16； A0 A1 A3 A2 Q0 Q9 0 4-10 线译码器 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 4 8 BIN DEC 92. 集成译码器典型产品集成译码器典型产品d) 416线译码器线译码器 74154单个单个416线译码器；线译码器；译码输出低电平有效；译码输出低

8、电平有效； 2个低电平有效译码使能端个低电平有效译码使能端封装：封装：DIP24； A0 4-16 线译码器 Q0 Q15 A3 SA SB 103. 3. 集成译码器集成译码器7474138138功能表及其应用功能表及其应用a)a)7474138138框图与内部电路框图与内部电路 G1 G2A G2B A B C 1 1 1 1 1 1 & & & & & & & & Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 1 & 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 A B C G2A

9、G2B G1 Y7 GND VCC Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y0 A B C 74138 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 G1 G2A G2B 3 3个个输输入入端端3 3个个控控制制端端8 8个个输输出出端端11b)74138集成译码器功能表集成译码器功能表输输 入入输输 出出G G1 1G G2A2AG G2B2BA AB BC CY Y0 0Y Y1 1Y Y2 2Y Y3 3Y Y4 4Y Y5 5Y Y6 6Y Y7 7H HH HH HH HH HH HH HH HH HX XH HH HH HH HH HH HH HH HH HL LH HH HH H

10、H HH HH HH HH HH HL LL LL LL LL LL LH HH HH HH HH HH HH HH HL LL LL LL LH HH HL LH HH HH HH HH HH HH HL LL LL LH HL LH HH HL LH HH HH HH HH HH HL LL LL LH HH HH HH HH HL LH HH HH HH HH HL LL LH HL LL LH HH HH HH HL LH HH HH HH HL LL LH HL LH HH HH HH HH HH HL LH HH HH HL LL LH HH HL LH HH HH HH HH H

11、H HL LH HH HL LL LH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HL L12c)c) 7474138138基本应用基本应用 D2 D1 D0 A2 A1 A0 74138 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 1 G1 G2A G2B 0 /Q0 /Q1 /Q2 /Q3 /Q4 /Q5 /Q6 /Q7 d)d) 用用7474138138实现实现4 41616线译码（留作习题）线译码（留作习题）13例：用例：用38译码器译码器构成构成416译码器译码器X X0 0-X-X3 3：译码输入：译码输入E E：译码控制：译码控制E=0E=0，译码，译码 E=1E

12、=1，禁止译码，禁止译码X X3 3-X-X0 00111，第一片工作第一片工作X X3 3-X-X0 0：1000-11111000-1111第二片工作第二片工作000-111000-111 译码输入译码输入0 0 0 0 1 10 0 0 0 0 0000-111000-111 译码输入译码输入1 1 0 0 1 10 0 0 0 1 114d)译码器应用译码器应用数据分配器：相当于有多个输出的单刀多掷开关，数据分配器：相当于有多个输出的单刀多掷开关，将从一个数据源来的数据分时送到多个不同的通将从一个数据源来的数据分时送到多个不同的通道上去的逻辑电路。道上去的

13、逻辑电路。数据分配器示意图数据分配器示意图 数数据据输输入入 通通道道选选择择信信号号 Y0 Y1 Y7 15译码器作为数据分配器译码器作为数据分配器 以以74LS13874LS138为例说明用译码器实现数据分配器为例说明用译码器实现数据分配器 数数据据输输入入 D 74138 G2A A0 A1 A2 G2B G1 D 数数据据输输出出 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 地地址址 输输入入 EN ABAGAAAGGGY20122212)( 0016输输 入入输输 出出G1G G2B2BG G2 2A AA2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7LLXXXXHHHHHHHHHL

14、DLLLDHHHHHHHHLDLLHHDHHHHHHHLDLHLHHDHHHHHHLDLHHHHHDHHHHHLDHLLHHHHDHHHHLDHLHHHHHHDHHHLDHHLHHHHHHDHHLDHHHHHHHHHHD7413874138译码器作为数据分配器时的功能表译码器作为数据分配器时的功能表17 A B C A2 A1 A0 74138 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 & F +5V G1 G2A G2B 74138工作条件工作条件 ： G1=1，G2A=G2B=00210YA A AABC2210YA A AABC4210YA A AABC7210YA A A

15、ABC0247FY Y Y YABCABCABCABC例例 用用7474138138译码器实现函数译码器实现函数()0, 2, 4,7FABCABCABCABCABCm用用7474138138实现任意组合逻辑函数实现任意组合逻辑函数1874138集成译码器功能表集成译码器功能表输输 入入输输 出出G G1 1G G2A2AG G2B2BC CB BA AY Y0 0Y Y1 1Y Y2 2Y Y3 3Y Y4 4Y Y5 5Y Y6 6Y Y7 7H HH HH HH HH HH HH HH HH HX XH HH HH HH HH HH HH HH HH HL LH HH HH HH HH

16、HH HH HH HH HL LL LL LL LL LL LH HH HH HH HH HH HH HH HL LL LL LL LH HH HL LH HH HH HH HH HH HH HL LL LL LH HL LH HH HL LH HH HH HH HH HH HL LL LL LH HH HH HH HH HL LH HH HH HH HH HL LL LH HL LL LH HH HH HH HL LH HH HH HH HL LL LH HL LH HH HH HH HH HH HL LH HH HH HL LL LH HH HL LH HH HH HH HH HH HL

17、LH HH HL LL LH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HL L0120AAAY 0121AAAY 0122AAAY 0123AAAY 0124AAAY 0125AAAY 0126AAAY 0127AAAY 3838线全译码器能产生三变量函数的全部最小项。线全译码器能产生三变量函数的全部最小项。基于这一点能够方便地实现任意三变量逻辑函数。基于这一点能够方便地实现任意三变量逻辑函数。如何实现多于三变量的任意逻辑函数？如何实现多于三变量的任意逻辑函数？19例：例：试用试用 CT74LS138CT74LS138和与非门构成一位全加器。和与非门构成一位全加器。解解: :全加

18、器的最小项表达式应为全加器的最小项表达式应为Si =7)4 2 (1 m 、Ci+1 = )7 6 5 3( m、全加器真值表全加器真值表 输入输入 输出输出 Ai Bi Ci Si Ci+1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 10 0 0 0 00 1 1 0 10 0 1 1 00 1 0 1 0742174217421iY Y Y YmmmmmmmmS7653765376531iY Y Y YmmmmmmmmC20742174217421iY Y Y YmmmmmmmmS7653765376531iY Y Y YmmmmmmmmC21abcdfg

19、e 脉脉冲冲信信号号 计计数数器器 译译码码器器 驱驱动动器器 显显示示器器 KHz 1. 1. 数字显示框图数字显示框图 a b c d e f g a b c d e f g 2. 2. 半导体发光二极管七段显示器件半导体发光二极管七段显示器件共阳极显示器共阳极显示器共阴极显示器共阴极显示器显示器分段布局图显示器分段布局图4.5.3 七段显示译码器七段显示译码器要点亮共阳极显示的某一段，如何驱动？要点亮共阳极显示的某一段，如何驱动？22abcdfga b c d e f g1 1 1 1 1 1 00 1 1 0 0 0 01 1 0 1 1 0 1e3. 3. 七段数码显示原理七段数码显

20、示原理共阴极显示器共阴极显示器234. 4. 集成显示译码驱动器集成显示译码驱动器7447(7447(共阳极共阳极) )、7448(7448(共阴极共阴极) )逻辑图逻辑图4 4个输入端个输入端3 3个控制端个控制端7 7个输出端个输出端a)a) 内部电路（内部电路（4747、4848电路相同，仅输出有效电平不同）电路相同，仅输出有效电平不同）24b)b)集成显示译码器功能框图集成显示译码器功能框图7448功能框图功能框图ABCDagb.LTRBIBI/RBO47/4825c)c)集成电路显示译码器集成电路显示译码器74487448功能表功能表十进制十进制或功能或功能输输 入入BI/RBO输出

21、输出字字形形LTRBIDCBAabcdefg0HHLLLLHH H H H H HL1HLLLHHL H HLLLL2HLLHLHH H LH HLH3HLLH HHH H H HLLH15HHHH HHL L LLLLL消消 隐隐脉冲消隐脉冲消隐灯灯 测测 试试 LL L LLLLLHLLLLLLL L LLLLLL HH H H H H HH26d)d) 集成显示译码器集成显示译码器74487448控制端信号作用控制端信号作用功能功能输输 入入BI/RBO输出输出字字形形LTRBIDCBAabcdefg消消 隐隐脉冲消隐脉冲消隐灯灯 测测 试试 LL L L LLLLHLLLLLLL L L LLLLL HH H H H H H H逻辑功能逻辑功能 灭灯输入灭灯输入BI/RBOBI/RBO：该控制端有时作为输入，有时作为输出。：该控制端有时作为输入，有时作为输出。当当BI/RBOBI/RBO作输入使用且作输入使用且BI=0BI=0时，无论其他输入端是什么电平，时，无论其他输入端是什么电平，所有各段输出所有各段输出a ag g为为0 0，所以字形熄灭，故称，所以字形熄灭，故称“消隐消隐” ” 。 动态灭零输出动态灭零输出RBORBO：BI/RBOBI/RBO作为输出使用时，受控于作为输出使用时，受控于LT