译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。它的作用是对给定的代码进行“翻译”,变成相应的状态,使输出通道中相应的一路有信号输出。译码器在数字系统中应用广泛,不仅用于代码的转换、终端的数字显示,还用于数据分配,存储器寻址和组合控制信号等。不同功能选用不同种类的译码器。
译码器分为通用译码器和显示译码器两大类。前者又分为变量译码器和代码变换译码器。
1)变量译码器(又称二进制译码器)
用以表示输入变量的状态,如2 线-4 线、3 线-8 线和4 线-16 线译码器。若有n 个输入变量,则有2n个不同的组合状态,就有2n个输出端供其使用。而每一个输出所代表的函数对应于n 个输入变量的最小项。
图5.2.1 3 线-8 线译码器74LS138 逻辑图及引脚排列
表5.2.1 74LS138 功能表
根据输入地址的不同组合译出唯一的地址,故可用作地址译码器。接成多路分配器,可将一个信号源的数据信息传输到不同的地点。
利用使能端能方便地将两个3 线-8 线译码器组合成一个4 线-16 线译码器,如图5.2.4所示。
2)数码显示译码器
LED 数码管是目前最常用的数字显示器,如图5.2.5 所示中,(a)、(b)为共阴管和共阳管的电路,(c)为两种不同出线形式的引脚功能图。
图5.2.2 数据分配器
图5.2.3 实现逻辑函数
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图5.2.4 用两片74SL138 组合成4 线-16 线译码器
LED 数码管可用来显示一位0 ~9 十进制数和一个小数点。小型数码管(0.5 寸和0.36寸)每段发光二极管的正向压降,随显示光(通常为红、绿、黄、橙色)的颜色不同略有差别,通常为2~2.5 V,每个发光二极管的点亮电流为5~10 mA。LED 数码管要显示BCD 码所表示的十进制数字就需要有一个专门的译码器,该译码器不但要完成译码功能,还要有相当的驱动能力。
(2)BCD 码七段译码驱动器
此类译码器型号有74LS47(共阳)、CC4511(共阴)等,本实验采用CC4511 BCD 码锁存/七段译码/驱动器。驱动共阴极LED 数码管。如图5.2.6 所示为CC4511 引脚排列。
其中:
A,B,C,D:BCD 码输入端。
图5.2.5 LED 数码管
图5.2.6 CC4511 引脚排列
a,b,c,d,e,f,g:译码输出端,输出1 有效,用来驱动共阴极LED 数码管。
LE:锁定端,LE =1 时译码器处于锁定(保持)状态,译码输出保持在LE =0 时的数值,LE =0 为正常译码。
表5.2.2 为CC4511 功能表。CC4511 内接有上拉电阻,故只需在输出端与数码管笔端之间串入限流电阻即可工作。译码器还有拒伪码功能,当输入码超过1001 时,输出全为0,数码管熄灭。
表5.2.2 CC4511 功能表
续表
在数字电路实验装置上已完成了译码器CC4511 和数码管BS202 之间的连接。实验时,只要接通+5 V 电源和将十进制的BCD 码接至译码器的相应输入端A,B,C,D 即可显示0 ~9的数字。四位数码管可接收四组BCD 码输入。CC4511 与LED 数码管的连接如图5.2.7所示。
图5.2.7 CC4511 驱动一位LED 数码管
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