第2章(4) 组合逻辑电路-译码器

把代码状态的特定含义翻译出来的过程称为译 码，实现译码操作的电路称为译码器。实际上译 码器就是把一种代码转换为另一种代码的电路。 译码器分二进制译码器、十进制译码器及字符 显示译码器，各种译码器的工作原理类似，设计 方法也相同。 二进制译码器能产生输入变量的全部最小项， 而任一组合逻辑函数总能表示成最小项之和的形 式，所以，由二进制译码器加上或门即可实现任 何组合逻辑函数。此外，用4线-16线译码器还可 实现BCD码到十进制码的变换。
２.5 译码器
2.5.1 二进制译码器 2.5.2 译码器的应用 2.5.3 显示译码器
退出
把代码状态的特定含义翻译出来的过程称为译码，实 现译码操作的电路称为译码器。
译码器就是把一种代码转换为另一种代码的电路。
2.5.1 二进制译码器
设二进制译码器的输入端为n个，则输出端为2n个， 且对应于输入代码的每一种状态，2n个输出中只有一 个为1（或为0），其余全为0（或为1）。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。
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线译码器的逻辑电路如图2.21所示。
2、集成二进制译码器74LS138
VCC Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5
Y6 Y7 Y6 Y7
16
15
14
13 12 11 74LS138
输入：自然二进制码
输出：低电平有效
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。 【例2.14】试用译码器和少量门电路实现逻辑函数：
a b a f e g d b c c d a b c d e f g h e f g h (b) 共阴极 (a) 外形图 a b c d e f g h (c) 共阳极 +VCC
共阴极
b=c=f=g=1， a=d=e=0时
c=d=e=f=g=1， a=b=0时
2、显示译码器
真值表
真值表仅适用于共阴极LED
G2 G2 A G2 B
输 使 G1 × 0 1 1 1 1 1 1 1 1 能 入 选 A2 A1 择 A0
真值表
输 出
G2
1 × 0 0 0 0 0 0 0 0
Y7
1 1 1 1 1 1 1 1 1 0
Y6
1 1 1 1 1 1 1 1 0 1
Y5
1 1 1 1 1 1 1 0 1 1
Y4
1 1 1 1 1 1 0 1 1 1
Y3
1 1 1 1 1 0 1 1 1 1
Y2
1 1 1 1 0 1 1 1 1 1
Y1
1 1 1 0 1 1 1 1 1 1
Y0
1 1 0 1 1 1 1 1 1 1
× × × × × × 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1
BI / RBO ＝0 时，数码管七段全灭，与译码输入无关。当BI / RBO 作 LT RBI LT RBI
为输 出 使 用 时， 受 控 于 和 ：当 ＝1 且 ＝0 时，
BI / RBO ＝0 ；其它情况下 BI / RBO ＝1 。本端钮主要用于显示多位
数字时，多个译码器之间的连接。
பைடு நூலகம்
本节小结
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。
L ABC ABC ABC ABC
2、集成显示译码器 74LS48
引脚排列图
VCC 16 f 15 g 14 a 13 b 12 c 11 d 10 e 9
74LS48 1 2 3 4 5 6 7 8
A1
A2
LT
BI/RBO RBI A3
A0
GND
功能或 十进制数
输
入 A3 A2 A1 A0 ×××× ×××× 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1
10
9
Y0 A0
Y1
Y2
Y3
Y4 Y5
74LS138 6 7 8 A1 A2 STB STC STA
1
2
3
4
5
A0
A1 A2 (a)
G2A G2B G1 引脚排列图
Y7 GND
A0
A1 A2 (b)
G2A G2B G1 逻辑功能示意图
Y7 ~ Y0 为译码输出端（低电平 A2、A1、A0为二进制译码输入端， G2 A G2 B 0 时， G2 A 、 G2 B 为选通控制端。当G1＝1、 有效），G1、 G2 A G2 B 1 译码器处于工作状态；当G1＝0或者 时，译码器 处于禁止状态。
BI / RBO
输
出 a b c d e f g 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0
（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：
L Y 1Y 2 Y 4 Y 7
F Y 3Y 5Y 6
G Y 0Y 2Y 4Y 6
如图2.25所示。
2.5.3 显示译码器
用来驱动各种显示器件，从而将用二进制代码表示 的数字、文字、符号翻译成人们习惯的形式直观地显示 出来的电路，称为显示译码器。 1、数码显示器
功 能 表
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
辅助端功能
由真值表可以看出，为了增强器件的功能，在 74LS48 中还设置了 一些辅助端。这些辅助端的功能如下：
LT （1）试灯输入端LT ：低电平有效。当
＝0 时，数码管的七段 ＝ 1 、 RBI ＝
应全亮，与输入的译码信号无关。本输入端用于测试数码管的好坏。
L AB BC AC
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。
L ABC ABC ABC ABC m3 m5 m6 m7
m3 m5 m6 m7 y 3 y 5 y 6 y 7
（ 2 ）该函数有三个 变量，所以选用3
m1 m2 m4 m7 m1 m2 m4 m7
F ABC ABC ABC
m3 m5 m6 m3 m5 m6
G ABC ABC ABC ABC
m0 m2 m4 m6 m0 m2 m4 m6
LT （2 ）动态灭零输入端 RBI ：低电平有效。当
0、且译码输入全为 0 时，该位输出不显示，即 0 字被熄灭；当译码输 入不全为 0 时，该位正常显示。本输入端用于消隐无效的 0 。如数据 0034.50 可显示为 34.5。 （3 ）灭灯输入 / 动态灭零输出端 BI / RBO ：这是一个特殊的端 钮，有时用作输入，有时用作输出。当 BI / RBO 作为输入使用，且
LT
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
RBI
× 0 1 × × × × × × × × × × × × × × ×
B I / R B O (灭灯) LT (试灯) R B I (动态灭零)
0 1 2
× ×
0(输入) 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1