1、数字电子技术数字电子技术第七讲第七讲 译码器逻辑功能测试译码器逻辑功能测试 4 4课时课时P2 抢答器的设计与调试抢答器的设计与调试二二、抢答器的设计与调试抢答器的设计与调试2.1 2.1 译码器译码器 2.1.1 2.1.1 显示译码器显示译码器 2.1.2 2.1.2 变量译码器变量译码器2.2 2.2 优先编码器优先编码器2.3 2.3 锁存器锁存器2.4 2.4 八人抢答八人抢答器器LED数码管数码管LC5011：演示演示二二、抢答器的设计与调试抢答器的设计与调试2.1.1 显示译码器显示译码器常见的显示器件有：常见的显示器件有：LCD和和LED二二、抢答器的设计与调试抢答器的设计与调
2、试P2.1 译码器功能的测试译码器功能的测试2.1.1 显示译码器显示译码器显示译码器及显示译码器及LEDLED数码管功能测试数码管功能测试二二、抢答器的设计与调试抢答器的设计与调试演示演示2.1.1 显示译码器显示译码器CD4511管脚图和逻辑符号：管脚图和逻辑符号：二二、抢答器的设计与调试抢答器的设计与调试2.1.1 显示译码器显示译码器CD4511逻辑功能逻辑功能二二、抢答器的设计与调试抢答器的设计与调试2.1.1 显示译码器显示译码器CD4511CD4511功能真值表功能真值表 注：注：表示状态可以是表示状态可以是0 0也可以是也可以是1 1；*表示状态锁定在表示状态锁定在LE=0LE
3、=0时的输出状态。时的输出状态。二二、抢答器的设计与调试抢答器的设计与调试2.1.1 显示译码器显示译码器看一看：看一看：74LS13874LS138管脚排布及逻辑符号管脚排布及逻辑符号二二、抢答器的设计与调试抢答器的设计与调试2.1.2 变量变量译码器译码器n21 1、什么是译码器？、什么是译码器？译码器（译码器（DecoderDecoder）是一种组合逻辑电路，它将输入的二）是一种组合逻辑电路，它将输入的二进制码转换为一定规律的控制信号。按照用途一般可分为变进制码转换为一定规律的控制信号。按照用途一般可分为变量译码器和显示译码器。量译码器和显示译码器。2 2、什么是变量译码器？、什么是变量
4、译码器？变量译码器的逻辑功能是将每个输入的二进制代码译成对变量译码器的逻辑功能是将每个输入的二进制代码译成对应的输出高、低电平信号，常用的变量译码器有二进制译码应的输出高、低电平信号，常用的变量译码器有二进制译码器（又称器（又称 译码器）和二译码器）和二-十进制译码器（十进制译码器（8421BCD8421BCD译码器译码器）两种。）两种。3 3、什么是二进制译码器？、什么是二进制译码器？二进制变量译码器是使用最为广泛的一种将二进制变量译码器是使用最为广泛的一种将n n个输入变为个输入变为2 2n n个输出的多输出端组合逻辑电路，每个输出端对应于一个最个输出的多输出端组合逻辑电路，每个输出端对应
5、于一个最小项表达式（或最小项表达式的小项表达式（或最小项表达式的“非非”表达式），因此又可以表达式），因此又可以称为最小项译码器、最小项发生器电路。称为最小项译码器、最小项发生器电路。二二、抢答器的设计与调试抢答器的设计与调试2.1.2 变量变量译码器译码器下图为下图为3 3位二进制译码器的框图。输入的位二进制译码器的框图。输入的3 3位二进制代码位二进制代码共有共有8 8种状态，译码器将每个输入代码译成对应的一根输种状态，译码器将每个输入代码译成对应的一根输出线上的高电平（出线上的高电平（a a图）或低电平（图）或低电平（b b图）信号，因此也图）信号，因此也把这个译码器叫做把这个译码器叫做
6、3-83-8线译码器。线译码器。二二、抢答器的设计与调试抢答器的设计与调试2.1.2 变量变量译码器译码器4 4、什么是使能端？、什么是使能端？在中规模集成电路中，经常会碰到在中规模集成电路中，经常会碰到“使能端使能端”（Enable PinEnable Pin），用来控制电路的工作状态，或利用它来在多个芯片中选择），用来控制电路的工作状态，或利用它来在多个芯片中选择一部分芯片工作，因此有时又称其为一部分芯片工作，因此有时又称其为“片选片选”输入端。输入端。使能端高电平有效的译码器及其逻辑符号使能端高电平有效的译码器及其逻辑符号 二二、抢答器的设计与调试抢答器的设计与调试2.1.2 变量变量译
7、码器译码器思考：设计一个输出高电平有效的二四线译码器思考：设计一个输出高电平有效的二四线译码器使能端低电平有效的译码器及其逻辑符号使能端低电平有效的译码器及其逻辑符号二二、抢答器的设计与调试抢答器的设计与调试2.1.2 变量变量译码器译码器5、74LS138逻辑图 74LS138是用TTL与非门组成的3位二进制变量译码器，其逻辑图，如图所示 二二、抢答器的设计与调试抢答器的设计与调试2.1.2 变量变量译码器译码器译码器处于工作状态。否则译码器被禁止，所有的输出端被封锁在高电平。且A2,A1,A0称为地址输入端，当附加控制门GS输出为高电平,可得各输出的表达式：7012760126501254
8、012430123201221012100120mAAAYmAAAYmAAAYmAAAYmAAAYmAAAYmAAAYmAAAY由上式可以看出 三个变量的全部最小项“非”的形式。为二二、抢答器的设计与调试抢答器的设计与调试2.1.2 变量变量译码器译码器项目：二进制变量译码器扩展电路功能测试项目编号：SZC2-3任务要求：按测试程序要求完成所有测试内容，并撰写测试 报告（格式要求见附录A）。测试设备：数字电路综合测试台1台，数字万用表一只。做一做做一做测试电路：利用使能端将利用使能端将2-42-4线译码器扩展为线译码器扩展为3-83-8线译码器线译码器二二、抢答器的设计与调试抢答器的设计与调试
9、2.1.2 变量变量译码器译码器P2M1 P2M1 译码器功能的测试译码器功能的测试图2.12 74LS139逻辑符号及管脚图二二、抢答器的设计与调试抢答器的设计与调试 时，第 （1/2）片74LS138工作，而第 （1/2）片74LS138被禁止，输入端上 的10001111这8个代码被译成了 。中对应端上的低电平信号，而 上的输出为全1。这样就把两片3位二进制变量译码器通过3个“片选”输入端扩展成一个 位二进制变量译码器。二二、抢答器的设计与调试抢答器的设计与调试2.1.2 变量变量译码器译码器如何使用变量译码器实现组合逻辑函数功能？如何使用变量译码器实现组合逻辑函数功能？任意组合逻辑函数
10、都可以用标准“与或”式（即最小项之和）的形式来表示，而根据前面所学到的知识，若变量译码器输出为高电平有效，则每个输出端对应于一个最小项；若输出为低电平有效，则每个输出端对应于一个最小项的“非”逻辑。因此，利用门电路对变量译码器的输出端进行适当的运算，就可以得到所需的组合逻辑函数。以74LS138为例，它的输出为低电平有效，也就是说74LS138的每个输出对应于 这三个输入的最小项的 “非”逻辑。根据反演律，最小项之和形式的表达式可以很容易的转换为最小项“非”之积的形式。二二、抢答器的设计与调试抢答器的设计与调试 拓展知识拓展知识2.1.2 变量变量译码器译码器因此，只需要将74LS138的 这
11、四个输出端送入一个4输入与非门中，就可以在与非门的输出端上得到 的组合逻辑函数。以此类推，74LS138可以实现任意的3变量组合逻辑函数。例例：使用74LS138及门电路设计一个全加器，该电路有3个输入端，其中 为本位的输入，另一个为前一位和的进位 ；输出有两个，一个为输入 之和 。1iCOCS另一个为两数之和的进位 二二、抢答器的设计与调试抢答器的设计与调试2.1.2 变量变量译码器译码器解解：全加器功能真值表如表2.4所示。表表2.4全加器功能真值表全加器功能真值表 由功能真值表可分别写出 和 的最小项表达式。由于74LS138的输出对应于输入的最小项的“非”逻辑，因此将其换为最小项“非”
12、之积的形式。SOC二二、抢答器的设计与调试抢答器的设计与调试2.1.2 变量变量译码器译码器 由以上表达式可用74LS138及4输入与非门74LS20组成全加器，电路如下图所示。二二、抢答器的设计与调试抢答器的设计与调试2.1.2 变量变量译码器译码器 二-十进制译码（8421BCD译码器）也是一种较为常见的译码器电路。它的逻辑功能是将输入的4位8421BCD码的10个代码译成10个高、低电平输出信号。由于二-十进制译码器有4根输入线，10根输出线，所以又称为4线-10线译码器。集成二-十进制译码器74LS42的管脚图和逻辑符号二二、抢答器的设计与调试抢答器的设计与调试2.1.2 变量变量译码器译码器集成二集成二-十进制译码器十进制译码器74LS4274LS42功能真值表功能真值表2.1.2 变量变量译码器译码器作业：1 测试报告SZC2-32 习题：2、3（2）（3）The End
