在数字电路设计中,通常还用到另一种译码器,称为变量译码器。变量译码器是将输入的二进制码“翻译”成与之对应的输出端为有效高(或低)电平。变量译码器是一种将较少的输入变为较多输出的组合逻辑器件。变量译码器即最小项译码器,它把输入变量的所有状态都翻译出来,它的每一个输出都对应了输入变量的一个最小项。从实现组合逻辑函数的角度来看,变量译码器的输出端提供了其输入变量的全部最小项,而任何一个逻辑函数都可以写成最小项表达式,根据这个特点,利用附加的门电路将译码器的最小项输出适当地组合起来,就可以实现任何组合逻辑函数,以74LS138(3线-8线)译码器为例。
1.74LS138管脚排布及内部逻辑图
74LS138为3线-8线译码器,共有54LS138和74LS138两种线路结构形式。54LS138为军用,74LS138为民用。图9.32为74LS138管脚排布及内部逻辑图。
图9.32 74LS138管脚排布及内部逻辑图
74LS138是用TTL与非门组成的3位二进制变量译码器。74LS138有三个附加的使能端STA、和。当STA=1且时,附加控制门GS输出为高电平(S=1),译码器处于工作状态。否则译码器被禁止,所有的输出端被封锁在高电平。表9.15是74LS138功能真值表。A2、A1和A0称为地址输入端,其中,A2为最高位,A0为最低位。
表9.15 74LS138功能真值表
2.74LS138的应用
74LS138可以组成三变量输入,四变量输入的任意组合逻辑电路。
(1)用一块3线-8线译码器74LS138可以组成任何一个三变量输入的逻辑函数,任意一个输入三变量的逻辑函数都可以用一块3线-8线译码器74LS138来实现。因为任意一个组合逻辑表达式都可以写成标准与或式的形式,即最小项之和的形式,而一块3线-8线译码器74LS138的输出正好是二变量最小项的全部体现。
(2)二块3线-8线译码器74LS138可以组成任何一个四变量输入的逻辑函数。(www.xing528.com)
常见的一些编码器、译码器如(74LS138)都只是三位或四位二进制的编码译码,只能满足一些简单电子电路的需求,对于复杂电子电路就无能为力了。
中规模集成电路74LS138的工作原理十分简单,根据输出表达式,从中可以看出译码器74LS138是一个完全译码器,涵盖了所有三变量输入的最小项,这个特性正是它组成任意一个组合逻辑电路的基础。74LS138还有另一重要应用,可以组成数据分配器。其实在电路在家用电器、自动化控制等方面都有重要的应用。
例9.11 用3线-8线译码器74LS138实现逻辑函数
Y=AB+BA+AC
解:已知3线-8线译码器74LS138的输出表达式为
写出逻辑函数的最小项表达式
令A2=A,A1=B,A0=C,则
图9.33 例9.11图
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