数字电路译码器

　　译码同编码的过程相反。通过译码可将输入的二进制代码按编码时的原意译成对应的特定信息或十进制数码输出。译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。它的作用是把机器识别的、给定的二进制代码“翻译”成为人们识别的特定信息，使其输出端具有某种特定的状态，并且在输出通道中相应的一路有信号输出。

　　译码器在数字系统中有广泛的用途，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。

　　按功能的不同译码器可分为通用变量译码器、代码变换译码器和显示译码器，下面主要介绍变量译码器和显示译码器的外部工作特性和应用。

　　(1)变量译码器
　　
　　变量译码器的输入、输出端的数量关系是：当有n个输入端，就有2n个输出端。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。常见的变量译码器有3线一8线译码器74LS138，4线-16线译码器74LS154和带锁存的3线-8线译码器

　　74LS138芯片的管脚排列如下图所示，它是一个有16个管脚的数字集成电路，除电源、“地”两个端子外，还有三个输入端A2、A1、A0，八个输出端Y0(的反)～Y7(的反)，三个使能端Gl(的反)、G2A(的反)、G2B(的反)。

　　74LS138变量译码器逻辑功能电路图如下图所示。

　　74LS138译码器真值表见下表。

　　从真值表可看出，当输入使能端G1(的反)，为低电平O时，无论其他输入端为何值，输出　　全部为高电乎1；当输入使能端G2A(的反)和G2B(的反)中至少有一个为高电平1时，无论其他输入端为何值，输出全部为高电平1；当G1(的反)为高电平1、G2A(的反)和G2B(的反)同时为低电平0时，由A2、A1、A0决定输出端中输出低电平0的一个输出端，其他输出为高电平1。

　　下面说说74LS138译码器的功能扩展。

　　用两片74LS138可以构成4线-16线译码器，连接方法如下图所示。

　　A3、A2、A1、A0为扩展后电路的信号输入端，Y15(的反)～Y0(的反)为输出端。当输入信号最高位A3=0时，高位芯片被禁止，Y15(的反)～Y0(的反)输出全部为“1”，低位芯片被选中，低电平“0”输出端由A2、A1、A0决定。A3-1时，低位芯片被禁止，Y7(的反)～Y0(的反)输出全部为“1”，高位芯片被选中，低电平“0”输出端由A2、A1、A0决定。

　　用74LS138还可以实现三变量或两变量的逻辑函数。因为变量译码器的每一个输出端的低电平都与输入逻辑变量的一个最小项相对应，所以当我们将逻辑函数变换为最小项表达式时，只要从相应的输出端取出信号，送入与非门的输入端，与非门的输出信号就是要求的逻辑函数。

　　(2)显示译码器
　　
　　用来驱动各种显示器件，把用二进制代码表示的数字、文字、符号翻译成人们习惯的形式直观显示出来的电路称为显示译码器。数码显示管是常用的显示器件之一。

　　1)数码显示器
　　
　　常用的数码显示管有半导体发光二极管构成的LED和液晶数码管LCD两类。数码管是用某些特殊的半导体材料分段式封装而成的显示译码器常见器件。

　　半导体LED数码管的基本单元是PN结，目前较多采用磷砷化镓做成的PN结，当外加正向电压时，就能发出清晰的光。

　　单个PN结可以封装成发光二极管，多个PN结可以按分段式封装成半导体LED数码管，其管脚排列如下图所示。

　　LED数码管将十进制数码分成七段，每一段都是一个发光二极管，七个发光二极管有共阴极和共阳极两种接法，分别如下图所示。前者某一段接高电平时发光，后者某一段接低电平时发光。

　　半导体数码管在使用时每个管要串联约l00Ω的限流电阻。

　　2)七段显示译码器
　　
　　七段显示译码器是用来与数码管相配合、把二进制BCD码表示的数字信号转换为数码管所需的输入信号。常用的七段显示译码器型号有：74LS47、74LS48、CC4511等。

　　集成显示译码器CC4511的管脚排列如下图所示，A2～A0，为输入端；a~g为输出端，还有电源端和“地”端；其余为控制端，其功能真值表见下表。

　　正常工作状态下，LT(的反)、BI(的反)需接高电平，LE锁定端应始终接低电平，均处无效态，在数据输入端A3、A2、A1、A0输入一组8421BCD码，在输出端即可得到一组7位的二进制代码，代码组送人数码管，就可以显示与输入相对应的十进制数。

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