译码器的逻辑符号和功能表分析

编码器是给每个代码赋予一个特定的信息。译码器为编码器的逆过程，它将每一个代码的信息“翻译”出来，即将每一个代码译为一个特定的输出信号。能完成这种功能的逻辑电路称为译码器。译码器的种类很多，常见的有二进制译码器、二-十进制译码器和显示译码器。

1.二进制译码器

二进制译码器框图如图9.4.4所示，A0～An1-为n个输入端，Y0～Y2n1-为2n个输出端，EI为输入使能端。在输入使能端为有效电平时，对应每一组输入代码，只有其中一个输出端为有效电平，其余输出端均为无效电平。输出信号可以是高电平有效，也可以是低电平有效。常见的二进制译码器有2线-4线译码器、3线-8线译码器和4线-16线译码器等。

图9.4.4　二进制译码器框图

图9.4.5为3线-8线译码器74HC138的逻辑符号。图中，A2、A1、A0为3位二进制代码输入端，为8个输出端，为输入使能端。74HC138的功能表如表9.4.3所示。由功能表可知，当输入使能端无效时，即E3=0或时，禁止译码器工作，无论A2、A1、A0为何种状态，输出全为1；当输入使能端有效时，即E3=1且时，译码器工作，A2、A1、A0的任意一种状态，只有对应的输出端为0，其余各输出端均为1。例如，A2A1A0=100时，为0，其余输出端均为1。

图9.4.5　3线-8线译码器74HC138的逻辑符号

表9.4.3　3线-8线译码器74HC138的功能表

图9.4.6　用两片74HC138接成的4线-16线译码器

当B3=0时，第（1）片74HC138工作，而第（2）片74HC138禁止，则将B3B2B1B0的0000～0111这8个代码译成8个低电平信号。而当B3=1时，第（2）片74HC138工作，第（1）片74HC138禁止，则将B3B2B1B0的1000～1111这8个代码译成个低电平信号。

例9.4.3　用3线-8线译码器74HC138和必要的逻辑门实现逻辑函数。

解：由表9.4.3可知，当输入使能端接有效电平时，译码器的8个输出端与输入A2、A1、A0的逻辑表达式为

即译码器的输出包含了输入A2、A1、A0组成的8个最小项，基于这一点用该器件能够方便地实现三变量逻辑函数。首先，将逻辑函数式变换为最小项之和的形式

将输入变量A、B、C分别接A2、A1和A0，并将输入使能端接有效电平，把译码器的输出端接到与非门的输入端，与非门的输出端即可得到该逻辑函数，如图9.4.7所示。

图9.4.7　例9.4.3逻辑图

2.二-十进制译码器

二-十进制译码器74LS42逻辑符号如图9.4.8所示，A3、A2、A1、A0为4个输入端，为10个输出端。74LS42的功能表如表9.4.4所示，由真值表可知，当输入一个8421BCD时，对应的一个输出端为0，其余为1。例如，当输入A3A2A1A0为0110时，为0，其余为1；当输入超过8421BCD码的范围时（1010～1111），输出均为高电平，即没有有效译码输出。(www.xing528.com)

图9.4.8　二-十进制译码器74LS42的逻辑符号

表9.4.4　二-十进制译码器74LS42的功能表

3.显示译码器

在各种数字系统中，需要用数字显示电路将数字量直观地显示出来。通常数字显示电路由显示译码器和显示器组成。

（1）显示器。

显示器就是用来显示数字、文字或符号的器件，目前广泛使用七段字符显示器（或称作七段数码管）。这种字符显示器由七段可发光的线段拼合而成，如图9.4.9（a）所示。利用不同发光段的组合，显示数字0～9。例如，七段全亮时，显示数字“8”；b、c段亮时，显示数字“1”。

常用的七段字符显示器有发光二极管和液晶显示两种，这里介绍前者。发光二极管构成的七段字符显示器有两种，共阳极电路和共阴极电路，如图9.4.9（b）和（c）所示。共阳极电路中，把七个发光二极管的阳极连在一起接高电平，需要某段线段发光，就将相应二极管的阴极接低电平。共阴极电路中，把七个发光二极管的阴极连在一起接低电平，需要某段线段发光，就将相应二极管的阳极接高电平。

图9.4.9　七段式字符显示器

（2）显示译码器。

为了将BCD码所对应的十进制数在数码管上显示出来，必须将BCD码经显示译码器译出7个高、低电平，然后点亮数码管对应的线段。例如，当输入0001时，则显示译码器输出应使b、c段亮，则数码管显示0001对应的十进制数1。常用的七段显示译码器有两类，一类译码器输出高电平有效信号，用来驱动共阴极数码管，另一类译码器输出低电平有效信号，用来驱动共阳极数码管。

下面介绍输出高电平有效的七段显示译码器74LS48。七段显示译码器74LS48的逻辑符号如图9.4.10所示。从图中可以看出，除了4个输入端A3、A2、A1、A0和7个输出端a、b、c、d、e、f、g外，还有三个特殊端：灯测试输入端、灭零输入端和灭灯输入/灭零输出端。表9.4.5所示为74LS48的功能表，从功能表可以看出这三端的作用。

· 当时，不管其他输入端为何值，译码器输出全为1，数码管七段全亮。由此可以检测显示器七个发光二极管的好坏。

· 当输入，且A3A2A1A0=0000，译码器输出全为0，使显示器不显示。

·可以作输入端，也可以作输出端。

做输入使用时：当时，不管其他输入端为何值，译码器输出全为0，使显示器不显示。

做输出使用时：当输入，且A3A2A1A0=0000时，输出为0。将配合使用，即可实现多位数码显示系统的灭0控制。

图9.4.10　七段显示译码器74LS48

表9.4.5　七段显示译码器74LS48功能表