译码器数据分配器

译码是编码的逆过程。译码是将特定含义的二进制代码转换为对应的输出信号或另一种形式的代码。能实现译码功能的电路叫作译码器。译码器是中规模组合逻辑电路中应用最多的一种器件。

1. 地址译码器

地址译码器是将n个地址码输入翻译成对应的2n个输出信号。最常见的是3 − 8线译码器74138，此外还有2 − 4线译码器74139、4 − 16线译码器74154等。

如图6 − 3 − 7所示为74138的逻辑符号，其中：

为使能控制输入端，当SA=1，=0时，使能有效，译码器工作；当取值不满足1、0、0时，译码器禁止工作。为地址码输入，～为译码输出。

74138的逻辑功能如表6 − 3 − 6所示。由表可知，当使能有效时，输出函数分别为：

图6− 3− 6 74147逻辑符号

图6− 3− 7 74138逻辑符号

表6 − 3 − 6 74138逻辑功能表

由此可见，一个3 − 8线译码器可以产生三变量函数的全部最小项，可以实现三变量的任意逻辑函数。这是译码器的一个重要应用，特别是在实现多输出函数中更为方便，具体应用如例6 − 3 − 2。

【例6 − 3 − 2】试用译码器实现以下逻辑函数。

解：首先将逻辑函数转换成标准与或式，并写成最小项的形式，然后将表达式中出现的最小项在译码器的输出端引出来相与非，就可以实现以上函数。电路如图6 − 3 − 8所示。

图6 − 3 − 8 例6 − 3 − 2实现电路

2. 二−十进制译码器

二−十进制译码器的逻辑功能是将四位BCD码翻译成10个十进制数码，这种译码器有四个输入端，十个输出端。若译码结果为低电平有效，则输入一组二进制代码，相对应的输出端为0，其余输出端为1，故常称为4 − 10线译码器。常见的二−十进制译码器有7442，它实现的是8421BCD码的译码输出，此外还有一种二−十进制译码器7443，它实现的是余3码的译码输出。

7442的逻辑符号如图6 − 3 − 9所示，其逻辑功能表如表6 − 3 − 7所示。

图6 − 3 − 9 7442逻辑符号

表6 − 3 − 7 7442逻辑功能表

续表

3. 数据分配器

4. 数字显示译码器

在数字系统中，通常需要将某些数字、文字、符号直观地显示出来。数字显示电路通常由译码器、驱动电路和显示器组成。数字显示译码器能够驱动数码管，将BCD码转变成十进制数字，并在数码管上显示出来，在数字式仪表、数控设备中是不可缺少的人机联系手段。

目前常用的显示器有发光二极管（LED管）、荧光数码管和液晶显示器（LCD管）等。我们以七段发光二极管为例，介绍显示电路的基本工作原理。图6 − 3 − 11为七段发光二极管的形状示意图，它由七个发光二极管组合而成，分为共阴和共阳两种接法。共阴接法是将各段发光二极管的阴极相连，阳极输入端加上高电平则发光二极管点亮；共阳接法是将各段发光二极管的阳极相连，阴极输入端加上低电平则发光二极管点亮。共阴和共阳两种接法如图6 − 3 − 12所示。

图6− 3− 10 数据分配器

图6− 3− 11 七段发光二极管

图6 − 3 − 12 发光二极管的两种接法

（a）共阴接法；（b）共阳接法

七段显示译码器的作用是将输入的二进制码转换为七段数码管的段码。常见的七段显示译码器有7447和7448，其中7447为共阳接法数码管对应的显示译码器，7448为共阴接法数码管对应的显示译码器。图6 − 3 − 13为7448的逻辑符号，其逻辑功能表如表6 − 3 − 8所示。

图6 − 3 − 13 7448的逻辑符号

由逻辑功能表可知：

A3、A2、A1、A0为四位二进制代码输入端；

表6 − 3 − 8 7448的逻辑功能表

a、b、c、d、e、f、g为七个译码输出端，分别对应着数码显示器的七段；

LT为试灯输入信号，低电平有效，当LT为低电平时，其他输入信号任意，所有灯点亮，用以检查数码管好坏；

RBI为动态灭零输入信号，低电平有效，当RBI为低电平时，若二进制代码输入为0000，则灭零，所有灯熄灭；若二进制代码输入为0000以外的代码，则输出正常显示；当为高电平时，任何代码均正常显示；

BI为灭灯输入信号，当BI输入低电平时，不管其他输入为何值，数码管熄灭，通常再不需要显示时，利用此功能将数码管熄灭，以降低显示系统功耗；

为动态灭零输出端，与灭灯输入信号BI为同一端口，既可以作为输入，又可以作为输出，当有效且输入为0000，数码管灭零时，此输出为0，通常和配合使用，可实现多位数码显示整数前和小数后的灭零控制。