集成電路譯碼器

1.74138集成譯碼器

　　上圖為常用的集成譯碼器74138，其功能表為：

74138功能表

　　由邏輯圖可知，該譯碼器有３個輸入Ａ，Ｂ，Ｃ，它們共有８種狀態的組合，即可譯出８個輸出信號Y₀～Y₇，故該譯碼器稱為３線－８線譯碼器。與２線－３線譯碼器比較，該譯碼器的主要特點是，設置了G₁、G_2A和G_2B３個使能輸入端。由功能表可知,對于正邏輯，當G₁＝１，且G_2A和G_2B均為０時，譯碼器處于工作狀態?！　?/P>

　　由功能表可得
　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　 ……

　　顯然，一個３線－８線譯碼器能產生３變量函數的全部最小項，利用這一點能夠方便地實現３變量邏輯函數。

　　例1 用一個３線－８線譯碼器實現函數

　　解：第一步，將３個使能端按允許譯碼的條件進行處理，即G₁接+5Ｖ，G_2A和G_2B接地，于是得到各輸出端的邏輯表達式為

　　第二步，將輸入變量Ｘ、Ｙ、Ｚ分別接到Ｃ、Ｂ、Ａ端，并利用摩根定律進行變換，可得到

　　可見，３線－８線譯碼器再加－個與非門，即可實現題目所指定的組合邏輯，邏輯圖如下：

2.7442二－十進制譯碼器

　　在第１章已經討論過8421BCD碼,對應于０～９的十進制數由４位二進制數0000～1001表示。人們雖然不習慣于直接識別二進制數，但可采用二－十進制譯碼器來解決。這種譯碼器應有４個輸入端，10個輸出端。下圖即是7442二一十進制譯碼器的邏輯圖和引腳圖：

　　它的功能表如下表所示。其輸出為低電平有效。

　　對于Y₀輸出從邏輯圖和功能表都可以得出 ，當A₃A₂A₁A₀=0000時，輸出 Y₀＝０，它對應于十進制數０,其余輸出依此類推。

3.七段顯示譯碼器

　　在數字測量儀表和各種數字系統中，都需要將數字量直觀地顯示出來，一方面供人們直接讀取測量和運算的結果；另一方面用于監視數字系統的工作情況。因此，數字顯示電路是許多數字設備不可缺少的部分。數字顯示電路通常由譯碼器、驅動器和顯示器等部分組成，如下圖所示。

　　下面對顯示器和譯碼驅動器分別進行介紹。
　　數碼顯示器是用來顯示數字、文字或符號的器件，現在已有多種不同類型的產品，廣泛應用于各種數字設備中，目前數碼顯示器件正朝著小型、低功耗、平面化方向發展。
　　數碼的顯示方式一般有三種：
　　第一種是字形重疊式，它是將不同字符的電極重疊起來，要顯示某字符，只須使相應的電極發亮即可，如輝光放電管、邊光顯示管等
。
　　第二種是分段式，數碼是由分布在同一平面上若干段發光的筆劃組成，如熒光數碼管等。
　　第三種是點陣式，它由一些按一定規律排列的可發光的點陣所組成，利用光點的不同組合便可顯示不同的數碼，如場致發光記分牌。
　　數字顯示方式目前以分段式應用最普遍，下圖表示七段式數字顯示器利用不同發光段方式組合，顯示０～15等阿拉伯數字。在實際應用中，10～15并不采用，而是用２位數字顯示器進行顯示。

按發光物質不同，數碼顯示器可分為下列幾類：
　?。?）半導體顯示器，亦稱發光二極管顯示器；
　?。?）熒光數字顯示器，如熒光數碼管、場致發光數字板等；
　　（3）液體數字顯示器，如液晶顯示器、電泳顯示器等；
　?。?）氣體放電顯示器，如輝光數碼管、等離子體顯示板等。

　　如前所述，分段式數碼管是利用不同發光段組合的方式顯示不同數碼的。因此，為了使數碼管能將數碼所代表的數顯示出來，必須將數碼經譯碼器譯出，然后經驅動器點亮對應的段。例如，對于8421碼的0011狀態，對應的十進制數為3，則譯碼驅動器應使a、b、c、d、g各段點亮。即對應于某一組數碼，譯碼器應有確定的幾個輸出端有信號輸出，這是分段式數碼管電路的主要特點。下面介紹常用的7448七段顯示譯碼器。
　　7448七段顯示譯碼器輸出高電平有效，用以驅動共陰極顯示器。該集成顯示譯碼器設有多個輔助控制端，以增強器件的功能。
　　7448的功能表如下：

　　它有3個輔助控制端LT、RBI、BI／RBO，現分別簡要說明如下：
　?、?滅燈輸入BI／RBO
　　BI／RBO是特殊控制端，有時作為輸入,有時作為輸出。當BI／RBO作輸入使用且BI＝０時，無論其他輸入端是什么電平，所有各段輸出a～g均為，所以字形熄滅。
　　② 試燈輸入LT
　　當LT＝０時，BI／RBO是輸出端，且RBO＝１,此時無論其他輸入端是什么狀態，所有各段輸出a～g均為1，顯示字形。該輸入端常用于檢查7448本身及顯示器的好壞。
　?、?動態滅零輸入RBI
　　當LT＝１，RBI＝０且輸入代碼 DCBA＝0000時 ，各段輸出a～g均為低電平 ，與BCD碼相應的字形熄滅，故稱“滅零”。利用 LT＝１與 RBI＝０可以實現某一位的“消隱” 。此時BI／RBO是輸出端 ，且RBO＝０。
　?、軇討B滅零輸出RBO
　　BI／RBO作為輸出使用時，受控于LT和RBI。當LT＝１且RBI＝０，輸入代碼DCBA＝0000時，RBO＝０；若LT＝０或者LT＝１且 RBI＝１，則RBO＝１。該端主要用于顯示多位數字時，多個譯碼器之間的連接。
　　從功能表還可看出，對輸入代碼0000，譯碼條件是：LT和RBI同時等于１，而對其他輸入代碼則僅要求LT＝１，這時候，譯碼器各段a～g輸出的電平是由輸入BCD碼決定的，并且滿足顯示字形的要求。

　　下面舉一個利用7448實現多位數字譯碼顯示的例子，通過它了解各控制端的用法，特別是如何動態滅零，實現無意義位的“消隱”。
　　該例電路如下圖所示。

　　圖中７位顯示器由７個譯碼器7448驅動。各片7448的LT均接高電平，由于第一片的RBI＝0且DCBA＝0000，所以第一片滿足滅零條件，無字形顯示，同時輸出RBO＝0；第一片的RBO與第二片的RBI相連，使第二片也滿足滅零條件，無顯示并輸出RBO＝0；同理，第三片的零也熄滅，無顯示。由于第四、五、六、七片譯碼器的RBI＝1，所以它們都正常譯碼，按輸入BCD碼去點亮各段電極。
　　如果接法不變，但第一片7448的輸入代碼不是0000而是任何其他BCD碼，則該片將正常譯碼并驅動顯示，同時使RBO＝１。這樣，第二片、第三片就喪失了滅零條件，所以電路對最高位非零的數字仍然正常顯示。