尹其畅 第十一讲 译码器

DA 8421码
XXXX
BI
1 0
ag 译码
0000000
显 示 显示字型
消隐
完整的功能表请参考相应的参考书。
74LS49与七段显示器件的连接：
a b c d e f g +5V
a b c d e f g
74LS49是集 电极开路，必 须接上拉电阻
BI D C B A +5V
作业
P120
3.8(1)
1）字型重叠式：将不同字符的电极重叠起来，要显示 某字符，只需使相应的电极发光即可，如辉光数码管。
2）分段式：数码由分布在同一平面上若干段发光的笔
画组成，如半导体显示器。 3）点阵式：由一些按一定规律排列的可发光点阵所
组成，利用光点的不同组合，便可显示不同数码，
如液晶显示器。
工作过程: 二---十 进制码 显示译 码器 显示 器件
1
° ° •
地址输入
D(数据输入)
例4. 用译码器构成函数发生器
&°
Y
Y A, B, C） （ Y3Y 4 Y 5 m3 m4 m5 m3 m4 m5 m 3，，） （ 45
°°°°°°°° Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
74LS138
A0 A1 A2 S1 S2 S3
条件
BI / RBO 端作输出使用， RBO 起作用。
在满足这两个条件的前提下：
① RBI 0
若 A 3 A 2 A1A 0 0000 ，表示不再显示 0 的 字型，而是各段全灭，且 RBO 0。 若 A 3 A 2 A1A 0 0000 ，则仍正常显示。
② RBI 1，则在A 3、A 2、A1、A 0的所
共 阴 D.P. 极 a b c 10 6
a
f g b
e
d
D.P. a
c 有电源否? g
1
•D.P. 5
b c d
e
f
共 f g e d 阴 极
•
•
•
•
•
•
共阴极
小数点，形成八段数码管
注意：此片子很特殊，无电源腿，因此，不能接 +5 V 或 +3.6V电压，否则片子会烧坏。即：此片子不能直 接与普通译码器的输出端相连，而需用一种特殊的驱 动电路——
二、 译码器
译码是编码的逆过程，即将某二进制翻译成电 路的某种状态。
一、二进制译码器
二进制译码器的作用：将n种输入的组合译成2 n 种电路状态。也叫n---2 线译码器。
译码器的输入—— 一组二进制代码
n
译码器的输出—— 一组高低电平信号
1、2-4线译码器74LS139的内部线路
&
Y3
A1
& & &
74LS138
A0 A1 A2 S1 S2 S3
° °
C B A
1
0
0
例6：设计一个广告流水灯电路。共有8个灯，要
求一亮七暗，且亮灯始终循环右移。
°°°°°°°° Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
74LS138
A0 A1 A2 S1 S2 S3
° °
0
计数器
1 0
3、二－十进制译码器 74LS42内部结构
3.11
3.12
74LS42
二、显示译码器
在数字系统中，常常需要将运算结果用人们习惯的 十进制显示出来，这就要用到显示器件和显示译码器。
按显示方式分: 显示器分类: 按发光物质分:
字型重叠式显示器 点阵式显示器 分段式显示器等
有半导体显示器 (LED) 荧光显示器 液晶显示器 气体放电管显示器等。
●按发光物质不同分类
半导体数码管是分段式半导体显示器件， 其基本结构是PN结，即用发光二极管（LED）组 成字型来来显示数字。这种数码管的每个线段都 是一个发光二极管，因此也称LED数码管或LED七 段显示器。 发光二极管所用材料： 磷砷化镓、磷化镓或砷化镓。
BS201A是共阴极的数码管，使用时，共阴极 接地。当外加正向电压时，可将电能转换为光能， 从而发出清晰的光线。
° °
0 0
C B A 1
Y ABC A BC A BC
例5.用74138构成下列函数发生器
F1 A BC A B C） （ F2 AB BC
解:
&
°
F1
& •
°
F2
F1=m( 1，2，3，5 ) F2=m( 3，6，7 )
°°°°°°°° Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
3. 七段显示译码器74LS48
因为计算机输出的是BCD码，要想在数码管上显 示十进制数，就必须先把BCD码转换成 7 段字型数码 管所要求的代码。我们把能够将计算机输出的BCD码
换成 7 段字型代码，并使数码管显示出十进制数的
电路称为“七段字型译码器”。
七段显示译码器（74LS48） 1）输入：8421BCD码，用A3 A2 A1 A0表示（4位）。
1S
1A0 1A1 1Y0 1Y1 1Y2 1Y3
1S
1A0 1A1 1Y0 1Y1 1Y2 1Y3 GND
一片74LS139中含两个2-4译码器
2、3线－8线译码器 74LS138内部线路
S S1S 2 S3
Yi S mi S1 S 2 S3 mi
其中
m0 A2 A1 A0 m1 A2 A1 A0
0
S3
Y Y Y Y Y Y Y Y
0 1 2 3 4 5 6 7
Y 0 A 2 A1 A 0 m 0
1 Y 2 A 2 A1 A 0 m 2 1 1 1 1 Y7 A2A1A0 m7 1
Y1 A 2 A1A 0 m1
1
译码器应用举例
译码器的位数扩展
例１．用两片74LS138接成的4线－16线译码器
有输入组合下，均正常显示（包括 0的显示。
★灭零输出RBO
作用：与RBI配合，可消去混合小数的前零及无用
的尾零。 RBI=0
条件
LT=1
A3 A2 A1 A0=0000
时，RBO=0
否则 RBO 1
例：用7448构成具有灭零控制功能的4位数码显示
系统。
....
1
LT RBI RI/RBO
....
1 LT
RBI
....
1 LT 1 LT
RBI RI/RBO
....
RBI RI/RBO
RI/RBO
A3
A0
0 0
0
0
0 0 0 0
0 0 1 0
0 0 0 0
2.显示译码器：
14 Ucc
74LS49的管脚图 f g a b c d
74LS49
1
B C
BI
D
A
e GND
消隐控制端
74LS49的功能表（简表） 输 入 输 出
例2.
用74LS138组成5线 — 32线译码器。
2N=32，N = 5 即 5 个输入端，32 个输出端
解：∵ ∴
需 4 片74LS138 A4 A3 A2 A1 A0
0
0
0
1
0
1
1
0
1 1
0 . . . .
1
0
1
° ° ° ° .°.° ° ° Y0 Y1 Y2 . . Y6 Y7
° ° ° ° .° .° ° ° Y0 Y1 Y2 . . Y6 Y7
74LS138(1)
A0 A1 A2 S1 S2 S3
A0 A1 A2
74LS138(2)
A0 A1 A2 S1 S2 S3
A0 A1 A2 A3
° °
° ° •
A4
1 A3 A4
° ° ° ° .° .° ° ° Y0 Y1 Y2 . . Y6 Y7
° ° ° ° .° .° ° ° Y显示数字时， BI / RBO 1
LT 1
如用一间歇脉冲信号控制 BI 端，若输入数据与脉 冲同步，则要显示的数据将在数码管上间歇闪亮。
★ 动态灭零输入RBI 作用：根据需要来熄灭显示多位数字前后不 必要的零，而在显示0 ~ 9时不受影响，
以提高视读的清晰度。
LT 1
Y2
A0 输入 控制端
Y1
输 出
Y0
S
S 0 时译码器工作
&
Y3
Y3 A1A 0 S m 3
2
A1
& & &
S
Y2 Y
A1 A 0 S m2
A0
Y1
Y1 A1A 0 S m1
Y0
Y0 A1 A 0 S m 0
74LS139的功能表
S
1 0 0 0 0
A1 X 0 0 1 1
2）输出：七段显示，用Ya ~ Yg 表示（7位）
3）逻辑符号：
Ya Yb Yc Yd Ye Yf Yg
LT RBI A3 A2 BI/RBO
A1
A0
4）功能表 数字 A3 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 1 9 1 A2 A1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 A0 Ya Y b Yc Yd Ye Yf Yg 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1
5）辅助输入端的讨论
★试灯输入LT
作用：检查七段显示器各字段是否能正常被点亮。
BI / RBO 1（此时作输出，即不输 入低电平）
条件：
LT 0
RBI
A3 A2 A1 A0 = Ya ~ Yg=1111111（各段均点亮）
★灭灯输入BI
作用：利用此信号可以控制数码管按我们的要 求进行工作或使灯熄灭。 说明：
74LS138(3)
A0 A1 A2 S1 S2 S3 A0 A1 A2 A4
74LS138(4)
A0 A1 A2 S1 S2 S3 A0 A1 A2 A3
° ° •
A3
° ° •
A4
例3. 译码器作数据分配器
° ° ° ° .°.° ° ° Y0 Y1 Y2 . . Y6 Y7
74LS138
A0 A1 A2 S1 S2 S3
g f
COM
1.显示器件：常用的是七(八)段显示器件— 半 导体数码管。
a b a f e d
COM
g
b c
DP
e d
c DP
七段显示器件的工作原理： a b c d e f g 十 1 1 1 1 1 1 0 0
a
0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1

1 2
f e
g
b
c
d
半导体数码管——BS201A
m7 A2 A1 A0
……
74LS138
74LS138的真值表
S1 1 当 S2 0 时： Yi S mi S1 S 2 S3 mi mi S3 0
74LS138的逻辑框图
1 0
74LS138
1 1
A2 A1 A0 S1 S2
S1 1 当 S2 0 时：译码器处于工作状态 S3 0 Yi S mi S1 S 2 S3 mi mi
1）半导体显示器，亦称发光二极管显示器。 优点：电压低。 缺点：亮度低。
2）荧光数字显示器，如荧光数码管。
优点：视觉好。 缺点：要有灯丝电压，功耗大。
3）气体放电显示器，如辉光数码管。 优点：视觉好。 缺点：电压高。
4）液晶数字显示器，如液晶显示器。 优点：电流小。 缺点：亮度低。
●按显示方式分类
A0 X 0 1 0 1
Y0
Y1
Y2
Y3
1 0 1 1 1
1 1 0 1 1
1 1 1 0 1
A1 Y3 A 0 Y2
1 1 1 1 0
―–‖表示低电平有效。 2-4线译码器框图
Y1 Y0
S
74LS139管脚图
U cc
2S
2A0 2A1 2Y0 2Y1 2Y 2
2Y 3
2S
2A0 2A1 2Y0 2Y1 2Y 2 2Y 3
BI 与 RBO共用一个端，既可作输入，又可作输出。
作输入，BI 起作用，是灭灯输入。
BI / RBO
作输出，RBO 起作用，是灭零输出。
BI / RBO 0
— 此时作灭灯输入
条件
LI RBI
A3 A2 A1 A0 =
Ya ~ Yg=0000000（各段均熄灭），这一功能用来控
电子技术 数字电路部分
第十一讲 译码器
第十一讲 译码器 课题：译码器 课时安排：2 重点：译码原理、集成译码器及应用 难点：集成器件的级联 教学目标：使同学熟悉集成译码器，掌握它们的级联方法， 应用集成译码器实现组合逻辑函数；理解显示译码器原理 及应用 教学过程： 一、二进制译码器74LS138 二、二—十进制译码器74LS42 三、显示译码器74LS48 四、译码器的应用 1、译码器级联 2、用译码器实现组合逻辑函数