项目二：编码译码显示电路设计与装调

数字电子技术与仿真
把每一输入信 号转化为对应的编 码，这种组合逻辑 电路称为编码器。
编码器
某种控制信息、符号等
编 码
二进制代码
项目二 数码显示电路设计与调试
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数字电子技术与仿真
4( =22)种情况，需2位二进制码就能将所有情况表示； 8 ( =23)种情况，需3位二进制码就能将所有情况表示； 16 ( =24)种情况，需4位二进制码就能将所有情况表示；
入 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 输 出
S3 A A A0 Y Y Y S1 S2 2 1 0 2 1
1
1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1
二---十 进制编码
显示译码器
显示器 件
a 显示器件：常用的是七段 显示器件。
f
e
g d
b c
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子任务3、 显示译码器 （1）七段字符显示器 也称做七段数码管。 为了能以十进制数码直观地显示 数字系统的运行数据, 目前被广泛应用。
逻辑符号
74LS138
BIN/OCT 1 2 3 6 4 5 0 1 2 & EN
15 14 13 12 11 10 9 7
A0 A1 A2
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
E1 E2 E3
国标符号
项目二 数码显示电路设计与调试
简化逻辑符号
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74LS138
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子任务2：译 码 器
把某种编码转化 为对应的信息，这种 组合逻辑电路称为译 码器。
译码器 某种编码
译 码
某种控制信息、符号等
译码器常分为二进制译码器、BCD译码器、 显示译码器
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二进制译码器
译码输入：n位二进制代码
译码输出：m位输出信号m=2n 译码规则：对应输入的一组二进制代码有且仅有一个输 出端为有效电平，其余输出端为相反电平
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1.真值表
输 0
二进制译码器—74LS138
a b c d e
f
g
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项目二 数码显示电路设计与调试
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♠ 七段式数码管BS201A
发光二极管LED (Light Emitting Diode)
7 10 9
D.P
1 2 f
a
g
3 4 5
e
d
10 b 9 8 c7
6
D.P
1， 10
9 2，
3， 8
4， 7
Y3 Y4
1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1
Y5 Y6 Y7
1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0
1 1 1 1 0 1 1 1 1 1
译码器 被禁止
译码器 工作
2. 逻辑函数表达式
R
R
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4.LED数码管的识别 万用表判断数码管好坏及类别 • 选档调零R×10K • 黑表笔接公共端(管脚3、8)，红表笔任接另一端，阻 值较小，调换两表笔测量阻值很大-----共阳极，反之共 阴极 • 一一判断每段LED管可知好坏
Y0 A2 A1 A0
Y1 A2 A1 A0
Y5 A2 A1 A0
Y2 A2 A1 A0 Y3 A2 A1 A0
Y6 A2 A1 A0
Y4 A2 A1 A0
Y7 A2 A1 A0
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二进制译码器—74LS138
R
c dp
5V 直流 电源
e d
c
dp
ed
GND
c dp
R
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显示数字3
GND g f a b
a f e g b c dp d e f d
R
g f a g b a b
R
c dp
5V 直流 电源
e d
c
dp
ed
GND
c dp
R= 1K
GND g f a
a
b
f
e d
b
c dp
d
c dp
5V 直流 电源
ed
GND
c dp
e d
GND
c
dp
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显示数字2
GND g f a b
a f e g b c dp d e f d
R
g f a g b a b
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二进制译码器—74LS138
应用
★ 逻辑函数最小项发生器 如果将一逻辑函数的输入变量加到译码器的译码输入端， 则译码输出的每一个输出端都对应一个逻辑函数的最小项。
74LS138
输入变量
C B A
A0 A1 A2
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
ABC
ABC ABC
A BC
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数字电子技术Fra Baidu bibliotek仿真
七段LED数码管
2.LED数码管的内部结构 有共阴极和共阳极两种（公共端：3、8管脚 ） （1）共阴结构 a b c d e
f
g
与“1”电平驱动(输出高电平 有效）的显示译码器配合使用；
（2）共阳结构
VCC
与“0”电平驱动（输出低电平 有效）的显示译码器配合使用。
项目二 编码译码显示电路 设计与装调
数字电子技术与仿真
项目引入
在日常生活中，我们常常用到各式各样的显示 器，那这些显示电路是如何设计与制作的呢？
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林 梅 制作
数字电子技术与仿真
项目分析
做什么？
本项目是数码显示电路设计与装调，要 求同学们能设计出一个能从 0 显示到 9 的 数码显示电路。
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1. 二进制译码器
二进制译码器的输入是一组二进制代码，
输出是一组与输入代码一一对应的高、低电平信号。
A2 A1
A0 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
3线- 8线译码器
输 入 信 号
输 出 信 号
3位二进制（3线
– 8线）译码器的框图
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项目二 数码显示电路设计与调试
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课堂任务1
编码器与译码器
知道什么是编码器及其功能；
掌握常用的编码芯片74L148的引脚及功能
知道什么是译码器及其功能；
掌握常用的译码芯片74L138的引脚及功能
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子任务1 编码器
6 5，
a b
8 5 4 2 3 c d e f g
公共阴极
外形图
1， 6
等效图
优点:工作电压低,体积小,
寿命长,可靠性高, 响应时间短,亮度较高。
VCC
缺点:工作电流较大。
D.P
a b c d
e f
g
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公共阳极 项目二 数码显示电路设计与调试
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项目二 数码显示电路设计与调试
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项目目标
1、能选择和使用显示器件。
2、能分析、设计和制作典型的组合逻辑电路。
3、用仪器仪表测试典型的组合逻辑电路。 4、分析和仿真典型的组合逻辑电路。 5、相互交流和学习。
项目二 数码显示电路设计与调试
编码器的概念：
在数字系统里，为了区分一系列不同的事物，将 其中的每个事物用一个二值代码表示，把二进制码 按一定的规律编排，使每组代码具有一定的含义， 称为编码。
具有编码功能的逻辑电路称为编码器。
常用的编码器有：普通编码器和优先编码器。
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2.优先编码器 在优先编码器电路中，允许同时输入两个以上的编 码信号。 在设计优先编码器时，已将所有的输入信号按优先 顺序排好队。 当几个输入信号同时出现时，只对其中优先权最高
的一个进行编码。
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ABC ABC
1 0 0
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E1 E2 E3
AB C
ABC
m0 m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7
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二进制译码器—74LS138 应用
例 用译码器实现组合逻辑电路F1（A,B,C）=∑m(0,2,4,6)
F1 A, B, C
2：优先编码器
优先编码器：对输入信号规定不同的优先级，当有多个信号 同时有效时，只对优先级高的信号进行编码。
真值表
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
× × 0 1 1 1 1 1 × 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1
Y2 Y1 Y0
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1
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动手操作，巩固练习 任务一：用指针式万用表识别共阴极共阳极数码管 选档：R×10K
3.七段显示译码器显示原理
七段LED(Light Emitting Diode)数码显示器的:
R 8
Vcc
GND g f a b
a
Vcc
f
e d
g b c dp
a b c d e f g dp
ed
GND
c dp
共阴极
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项目二 数码显示电路设计与调试
常见的七段字符显示器有：
半导体数码管和液晶显示器。
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数字电子技术与仿真
一、LED数码管的结构、原理
LED数码管由8段发光二极管组成。其中7段组成“8” 字，1段组成小数点。通过不同的组合，可用来显示数 字0～9及符号“.”
1.LED数码管的外形结构
× × × × × × × × × × × × × × × × × × × 0 × × × 0 1 × × 0 1 1 × 0 1 1 1 0 1 1 1 1
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集成电路编码器
两种常用的集成电路优先编码器74LS147和
74LS148，它们都有TTL和CMOS（ 74HC14、 74HC148 ）的定型产品。74147和74HC147， 74148和74HC148在逻辑功能上没有区别，只 是电性能参数不同。
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R= 1K
GND g f a b
a f e g b c dp d e f
GND g f a
a b
b
d
c dp
5V 直流 电源
ed
GND
c dp
e d
GND
c
dp
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显示数字1
GND g f a b
a f e g b
m0,2,4,6 A B C ABC AB C ABC
C B
A B C ABC A B C ABC Y0 Y2 Y4 Y6 74LS138
A0 A1 A2 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
& L
A
1
0 0
E1 E2 E3
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2n种情况，只需要n位二进制码就能完全 表示！
7种情况需几位二 进制码表示？9种 呢？
2n ≥m
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1. 普通编码器
在普通编码器中，任何时刻只允许输入一个编 码信号，否则输出将发生混乱 。
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课堂任务2
数码管与显示译码器
知道什么是七段及其功能；
掌握常用的译码芯片74Ls４8、 74L４7的引
脚及功能
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任务２： 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，这就要用到显示译码器。