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集成电路译码器

1.74138集成译码器

　　上图为常用的集成译码器74138，其功能表为：

74138功能表

　　由逻辑图可知，该译码器有３个输入Ａ，Ｂ，Ｃ，它们共有８种状态的组合，即可译出８个输出信号Y₀～Y₇，故该译码器称为３线－８线译码器。与２线－３线译码器比较，该译码器的主要特点是，设置了G₁、G_2A和G_2B３个使能输入端。由功能表可知,对于正逻辑，当G₁＝１，且G_2A和G_2B均为０时，译码器处于工作状态。　　

　　由功能表可得
　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　 ……

　　显然，一个３线－８线译码器能产生３变量函数的全部最小项，利用这一点能够方便地实现３变量逻辑函数。

　　例1 用一个３线－８线译码器实现函数

　　解：第一步，将３个使能端按允许译码的条件进行处理，即G₁接+5Ｖ，G_2A和G_2B接地，于是得到各输出端的逻辑表达式为

　　第二步，将输入变量Ｘ、Ｙ、Ｚ分别接到Ｃ、Ｂ、Ａ端，并利用摩根定律进行变换，可得到

　　可见，３线－８线译码器再加－个与非门，即可实现题目所指定的组合逻辑，逻辑图如下：

2.7442二－十进制译码器

　　在第１章已经讨论过8421BCD码,对应于０～９的十进制数由４位二进制数0000～1001表示。人们虽然不习惯于直接识别二进制数，但可采用二－十进制译码器来解决。这种译码器应有４个输入端，10个输出端。下图即是7442二一十进制译码器的逻辑图和引脚图：

　　它的功能表如下表所示。其输出为低电平有效。

　　对于Y₀输出从逻辑图和功能表都可以得出 ，当A₃A₂A₁A₀=0000时，输出 Y₀＝０，它对应于十进制数０,其余输出依此类推。

3.七段显示译码器

　　在数字测量仪表和各种数字系统中，都需要将数字量直观地显示出来，一方面供人们直接读取测量和运算的结果；另一方面用于监视数字系统的工作情况。因此，数字显示电路是许多数字设备不可缺少的部分。数字显示电路通常由译码器、驱动器和显示器等部分组成，如下图所示。

　　下面对显示器和译码驱动器分别进行介绍。
　　数码显示器是用来显示数字、文字或符号的器件，现在已有多种不同类型的产品，广泛应用于各种数字设备中，目前数码显示器件正朝着小型、低功耗、平面化方向发展。
　　数码的显示方式一般有三种：
　　第一种是字形重叠式，它是将不同字符的电极重叠起来，要显示某字符，只须使相应的电极发亮即可，如辉光放电管、边光显示管等
。
　　第二种是分段式，数码是由分布在同一平面上若干段发光的笔划组成，如荧光数码管等。
　　第三种是点阵式，它由一些按一定规律排列的可发光的点阵所组成，利用光点的不同组合便可显示不同的数码，如场致发光记分牌。
　　数字显示方式目前以分段式应用最普遍，下图表示七段式数字显示器利用不同发光段方式组合，显示０～15等阿拉伯数字。在实际应用中，10～15并不采用，而是用２位数字显示器进行显示。

按发光物质不同，数码显示器可分为下列几类：
　　（1）半导体显示器，亦称发光二极管显示器；
　　（2）荧光数字显示器，如荧光数码管、场致发光数字板等；
　　（3）液体数字显示器，如液晶显示器、电泳显示器等；
　　（4）气体放电显示器，如辉光数码管、等离子体显示板等。

　　如前所述，分段式数码管是利用不同发光段组合的方式显示不同数码的。因此，为了使数码管能将数码所代表的数显示出来，必须将数码经译码器译出，然后经驱动器点亮对应的段。例如，对于8421码的0011状态，对应的十进制数为3，则译码驱动器应使a、b、c、d、g各段点亮。即对应于某一组数码，译码器应有确定的几个输出端有信号输出，这是分段式数码管电路的主要特点。下面介绍常用的7448七段显示译码器。
　　7448七段显示译码器输出高电平有效，用以驱动共阴极显示器。该集成显示译码器设有多个辅助控制端，以增强器件的功能。
　　7448的功能表如下：

　　它有3个辅助控制端LT、RBI、BI／RBO，现分别简要说明如下：
　　① 灭灯输入BI／RBO
　　BI／RBO是特殊控制端，有时作为输入,有时作为输出。当BI／RBO作输入使用且BI＝０时，无论其他输入端是什么电平，所有各段输出a～g均为，所以字形熄灭。
　　② 试灯输入LT
　　当LT＝０时，BI／RBO是输出端，且RBO＝１,此时无论其他输入端是什么状态，所有各段输出a～g均为1，显示字形。该输入端常用于检查7448本身及显示器的好坏。
　　③ 动态灭零输入RBI
　　当LT＝１，RBI＝０且输入代码 DCBA＝0000时 ，各段输出a～g均为低电平 ，与BCD码相应的字形熄灭，故称“灭零”。利用 LT＝１与 RBI＝０可以实现某一位的“消隐” 。此时BI／RBO是输出端 ，且RBO＝０。
　　④动态灭零输出RBO
　　BI／RBO作为输出使用时，受控于LT和RBI。当LT＝１且RBI＝０，输入代码DCBA＝0000时，RBO＝０；若LT＝０或者LT＝１且 RBI＝１，则RBO＝１。该端主要用于显示多位数字时，多个译码器之间的连接。
　　从功能表还可看出，对输入代码0000，译码条件是：LT和RBI同时等于１，而对其他输入代码则仅要求LT＝１，这时候，译码器各段a～g输出的电平是由输入BCD码决定的，并且满足显示字形的要求。

　　下面举一个利用7448实现多位数字译码显示的例子，通过它了解各控制端的用法，特别是如何动态灭零，实现无意义位的“消隐”。
　　该例电路如下图所示。

　　图中７位显示器由７个译码器7448驱动。各片7448的LT均接高电平，由于第一片的RBI＝0且DCBA＝0000，所以第一片满足灭零条件，无字形显示，同时输出RBO＝0；第一片的RBO与第二片的RBI相连，使第二片也满足灭零条件，无显示并输出RBO＝0；同理，第三片的零也熄灭，无显示。由于第四、五、六、七片译码器的RBI＝1，所以它们都正常译码，按输入BCD码去点亮各段电极。
　　如果接法不变，但第一片7448的输入代码不是0000而是任何其他BCD码，则该片将正常译码并驱动显示，同时使RBO＝１。这样，第二片、第三片就丧失了灭零条件，所以电路对最高位非零的数字仍然正常显示。