1、2.4.3 译码器 一 译码器的基本概念及工作原理 译码器 将输入代码转换成特定的输出信号的电路 。 假设译码器有 n个输入信号和 N个输出信号 ， 如果 N=2n ，就称为全译码器 ， 常见的全译码器有 2线 4线译码器 、 3线 8线译码器 、 4线 16线译码器等 。 如果 N 2n ， 称为部分译码器 ， 如二一十进制译码器 （ 也称作 4线 10线译码器 ）等 。 下面以 2线 4线译码器为例说明译码器的工作原理和电路结构 。 2线 4线译码器的功能如表 2.13所示 （ 输出低电平有效 ） 。 当使能有效时，由表 2.12可写出各输出函数表达式： 用与非门实现的 2线 4线译码器的
2、逻辑电路如图 2.21所示。 二 集成译码器 74LS138 74LS138是一种典型的二进制译码器 ， 其逻辑功能表如表 2.14。 74LS138的逻辑图如图 2.22所示。它有 3个输入端 A2、 A1、A0， 8个输出端 70 YY所以常称为 3线 8线译码器，属于全 译码器。输出为低电平有效， G为使能输入端。 三 译码器的应用 1 译码器的扩展 利用译码器的使能端可以方便地扩展译码器的容量 。下面讨论将两片 74LS138扩展为 4线 16线译码器 。 2 实现组合逻辑电路 由于译码器的每个输出端分别与一个最小项相对应 ，因此辅以适当的门电路 ， 便可实现任何组合逻辑函数 。 【
3、例 2.14】 试用译码器和少量门电路实现逻辑函数： ACBCABL 解： （ 1） 将逻辑函数转换成最小项表达式 ， 再转换成与非 与非形式 。 7653 mmmmABCCABCBABCAL 76537653 yyyymmmm （ 2） 该函数有三个变量 ， 所以选用 3线 8 线 译 码 器74LS138。 用一片 74LS138加一个与非门就可实现逻辑函数 L，逻辑图如图 2.24示。 【 例 2.15】 某组合逻辑电路的真值表如表 2.15所示，试用译码器和门电路设计该逻辑电路。 解： （ 1）写出各输出的最小项表达式，再转换成与非 与非形式。 ABCCBACBACBAL 742174
4、21 mmmmmmmm CABCBABCAF 653653 mmmmmm CABCBACBACBAG 64206420 mmmmmmmm （ 2）选用 3线 8线译码器 74LS138。设 A2 =A、 A1=B、A0=C。将 L、 F、 G的逻辑表达式与 74LS138的输出表达式相比较，有： 7421 YYYYL 653 YYYF 6420 YYYYG 如图 2.25所示。 3 构成数据分配器 与数据选择器的 “ 多选一 ” 相反，数据分配器是 将一路输入数据根据地址选择码分配给多路数据输出中的某一路输出。 它的作用与图 2.26所示的单刀多掷开关相似。 由于译码器和数据分配器的功能非常接
5、近 ， 所以译码器一个很重要的应用就是构成数据分配器 。 也正因为如此 ， 市场上少有集成数据分配器产品 ， 只有集成译码器产品 。 当需要数据分配器时 ， 可以用译码器改接 。 【 例 2.16】 用 3:8译码器设计一个 “ 1线 -8线 ” 数据分配器 。 解：如图 2.27连接 ， 当输入有效数据 D时 ， 在数据输出端得到表 2.16结果 （ 输入 、 输出均低电平有效 ） 。 四数字显示译码器 在数字系统中 ， 常常需要将数字 、 字母 、 符号等直观地显示出来 ， 供人们读取或监视系统的工作情况 。 能够显示数字 、 字母或符号的器件称为数字显示器 。 在数字电路中，数字量都是以
6、一定的代码形式出现的，所以这些数字量要先经过译码，才能送到数字显示器去显示。 这种能把数字量翻译成数字显示器所能识别的信号的译码器称为 数字显示译码器 。 常用的数字显示器有多种类型 。 按显示方式分，有字型重叠式、点阵式、分段式等。 按发光物质分 ， 有半导体显示器 ， 又称发光二极管(LED)显示器 、 荧光显示器 、 液晶显示器 、 气体放电管显示器等 。 目前应用最广泛的是由发光二极管构成的七段数字显示器 。 1 七段数字显示器原理 七段数字显示器就是将七个发光二极管 （ 加小数点为八个 ） 按一定的方式排列起来 ， 七段 a、 b、 c、 d、 e、 f、g（ 小数点 DP） 各对应
7、一个发光二极管 ， 利用不同发光段的组合 ， 显示不同的阿拉伯数字 。 半导体显示器的优点是工作电压较低 （ 1.5 3V） 、 体积小 、 寿命长 、 亮度高 、 响应速度快 、 工作可靠性高 。 缺点是工作电流大 ， 每个字段的工作电流约为 10mA左右 。 2 半导体数码管 BS201A 半导体数码管 BS201A采用共阴连接，其外型和等效电路如图 2.30。 3 七段显示译码器 74LS48 七段显示译码器 74LS48是一种与共阴极数字显示器配合使用的集成译码器，它的功能是将输入的 4位二进制 BCD码转换成显示器所需要的七个段信号 a g。图 2.31为 74LS48的逻辑符号。
8、A3A2A1A0为 BCD码输入端 ,a g为译码输出端。 （ 5） 7448功能表 （ 6） 7448逻辑函数表达式（教材 P153 154），逻辑图略 02130123 AAAAAAAAa 01201213 AAAAAAAAb 01223 AAAAAc 012012012 AAAAAAAAAd 012 AAAe 0112023 AAAAAAAf 012123 AAAAAAg 4 74LS48的应用 （ 1） 74LS48与 BS201的连接 （ 2） 7448的灭零控制 2.4.4 数值比较器 一数值比较器的基本概念及工作原理 数值比较器 对两个位数相同的二进制整数进行数值比较并判定其大小关系。 1 1位数值比较器 1位数值比较器的功能是比较两个 1位二进制数 A和 B的大小，比较结果有三种情况，即： A B、A B、 A B。其真值表如表2.18所示。 由真值表写出逻辑表达式：
