譯碼器(qì)的原理(lǐ)功能 74hc138譯碼器(qì)

譯碼器(qì)簡介

 

    碼器(qì)（decoder）是一類多(duō)輸入多(duō)輸出組合邏輯電(diàn)路器(qì)件，其可(kě)以分為(wèi)：變量譯碼和(hé)顯示譯碼兩類。變量譯碼器(qì)一般是一種較少(shǎo)輸入變為(wèi)較多(duō)輸出的器(qì)件，常見的有(yǒu)n線-2^n線譯碼和(hé)8421BCD碼譯碼兩類；顯示譯碼器(qì)用來(lái)将二進制(zhì)數(shù)轉換成對應的七段碼，一般其可(kě)分為(wèi)驅動LED和(hé)驅動LCD兩類。

 

譯碼器(qì)分類

 

    譯碼器(qì)的種類很(hěn)多(duō)，但(dàn)它們的工作(zuò)原理(lǐ)和(hé)分析設計(jì)方法大(dà)同小(xiǎo)異，其中二進制(zhì)譯碼器(qì)、二-十進制(zhì)譯碼器(qì)和(hé)顯示譯碼器(qì)是三種最典型，使用十分廣泛的譯碼電(diàn)路。

 

    二進制(zhì)碼譯碼器(qì)，也稱最小(xiǎo)項譯碼器(qì)，N中取一譯碼器(qì)，最小(xiǎo)項譯碼器(qì)一般是将二進制(zhì)碼譯為(wèi)十進制(zhì)碼；

 

   代碼轉換譯碼器(qì)，是從一種編碼轉換為(wèi)另一種編碼；

 

   顯示譯碼器(qì)，一般是将一種編碼譯成十進制(zhì)碼或特定的編碼，并通(tōng)過顯示器(qì)件将譯碼器(qì)的狀态顯示出來(lái)。

 

74hc138

 

    74HC138是一款高(gāo)速CMOS器(qì)件，74HC138引腳兼容低(dī)功耗肖特基TTL（LSTTL）系列。74HC138譯碼器(qì)可(kě)接受3位二進制(zhì)加權地址輸入（A0, A1和(hé)A2），并當使能時(shí)，提供8個(gè)互斥的低(dī)有(yǒu)效輸出（Y0至Y7）。

 

    74HC138特有(yǒu)3個(gè)使能輸入端：兩個(gè)低(dī)有(yǒu)效（E1和(hé)E2）和(hé)一個(gè)高(gāo)有(yǒu)效（E3）。除非E1和(hé)E2置低(dī)且E3置高(gāo)，否則74HC138将保持所有(yǒu)輸出為(wèi)高(gāo)。

 

    74HC138是高(gāo)速矽栅CMOS解碼器(qì)，适合內(nèi)存地址解碼或數(shù)據路由應用。74HC138 作(zuò)用原理(lǐ)于高(gāo)性能的存貯譯碼或要求傳輸延遲時(shí)間(jiān)短(duǎn)的數(shù)據傳輸系統,在 高(gāo)性能存貯器(qì)系統中,用這種譯碼器(qì)可(kě)以提高(gāo)譯碼系統的效率。将快速賦能電(diàn)路用于高(gāo)速存貯器(qì)時(shí),譯碼器(qì)的延遲時(shí)間(jiān)和(hé)存貯器(qì)的賦能時(shí)間(jiān)通(tōng)常小(xiǎo)于存貯器(qì)的典型存取時(shí)間(jiān),這就是說由肖特基鉗位的系統譯碼器(qì)所引起的有(yǒu)效系統延遲可(kě)以忽略不計(jì)。HC138 按照三位二進制(zhì)輸入碼和(hé)賦能輸入條件,從8 個(gè)輸出端中譯出一個(gè) 低(dī)電(diàn)平輸出。兩個(gè)低(dī)電(diàn)平有(yǒu)效的賦能輸入端和(hé)一個(gè)高(gāo)電(diàn)平有(yǒu)效的賦能輸入端減少(shǎo)了擴展所需要的外接門(mén)或倒相器(qì),擴展成24 線譯碼器(qì)不需外接門(mén);擴展成32 線譯碼器(qì),隻需要接一個(gè)外接倒相器(qì)。在解調器(qì)應用中,賦能輸入端可(kě)用作(zuò)數(shù)據輸入端。

 

74hc138的功能

 

    74HC138譯碼器(qì)可(kě)接受3位二進制(zhì)加權地址輸入（A0, A1和(hé)A2），并當使能時(shí)，提供8個(gè)互斥的低(dī)有(yǒu)效輸出（Y0至Y7）。74HC138特有(yǒu)3個(gè)使能輸入端：兩個(gè)低(dī)有(yǒu)效（E1和(hé)E2）和(hé)一個(gè)高(gāo)有(yǒu)效（E3）。除非E1和(hé)E2置低(dī)且E3置高(gāo)，否則74HC138将保持所有(yǒu)輸出為(wèi)高(gāo)。利用這種複合使能特性，僅需4片74HC138芯片和(hé)1個(gè)反相器(qì)，即可(kě)輕松實現并行(xíng)擴展，組合成為(wèi)一個(gè)1-32（5線到32線）譯碼器(qì)。任選一個(gè)低(dī)有(yǒu)效使能輸入端作(zuò)為(wèi)數(shù)據輸入，而把其餘的使能輸入端作(zuò)為(wèi)選通(tōng)端，則74HC138亦可(kě)充當一個(gè)8輸出多(duō)路分配器(qì)，未使用的使能輸入端必須保持綁定在各自合适的高(gāo)有(yǒu)效或低(dī)有(yǒu)效狀态。

 74HC138原理(lǐ)圖

 

    以上(shàng)便是138譯碼器(qì)的原理(lǐ)圖。其中，在芯片第4、5引腳處，标識符G2A和(hé)G2B上(shàng)面有(yǒu)一橫杠，這個(gè)意思是代表此端口輸出低(dī)電(diàn)平有(yǒu)效（可(kě)見，4、5引腳連接的是GND），而第6引腳連接的VCC。 74HC138譯碼器(qì)可(kě)接受3位二進制(zhì)加權地址輸入（A，B和(hé)C），并當使能時(shí)，提供8個(gè)互斥的低(dī)有(yǒu)效輸出（Y0~Y7）。74HC138特有(yǒu)3個(gè)使能輸入端：兩個(gè)低(dī)電(diàn)平有(yǒu)效（G2A、G2B）和(hé)一個(gè)高(gāo)有(yǒu)效（G1）。除非G2A和(hé)G2B置低(dī)且G1置高(gāo)，否則74HC138将保持所有(yǒu)輸出為(wèi)高(gāo)。

 

    其真值表如下所示（可(kě)通(tōng)過芯片手冊進行(xíng)查閱）：

74HC138真值表

 

    在每一個(gè)輸出端口前面，可(kě)以看到都存在一個(gè)與非門(mén)電(diàn)路（簡單的數(shù)電(diàn)知識），我們可(kě)以在邏輯圖中對ABC賦值，再去查看Y0~Y7的輸出，再與真值表核對一下。

 

    到此為(wèi)止，可(kě)能已經能看出來(lái)，138譯碼器(qì)的功能之一了：如原理(lǐ)圖所示，使得(de)P2.5P2.6P2.7三個(gè)引腳，控制(zhì)了8個(gè)輸出！但(dàn)是大(dà)家(jiā)會(huì)問到，每次輸出都會(huì)是7個(gè)高(gāo)電(diàn)平，1個(gè)低(dī)電(diàn)平。

 

74HC138的應用

 

    一般在單片機電(diàn)路中，為(wèi)了掌握更多(duō)的器(qì)件，就要運用一些(xiē)核心的數(shù)字芯片，這種數(shù)字芯片由複雜的輸出邏輯來(lái)掌握輸入邏輯，比方 74HC138這個(gè)三八譯碼器(qì)，圖 3-15 是 74HC138 在我們道(dào)理(lǐ)圖上(shàng)的一個(gè)使用。

74HC138應用原理(lǐ)圖