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译码器和数字显示

2015-4-12 08:44| 编辑:电工学习网| 查看: 21532| 评论: 0

译码和编码的过程相反。编码是将某种信号或十进制的10个数码(输入)编成二进制代码(输出)。译码是将二进制代码(输入)按其编码时的原意译成对应的信号或十进制数码(输出)。

1、二进制译码器

例如,要把输入的一组3位二进制代码译成对应的8个输出信号,其译码过程如下:

(1) 列出译码器的状态表

设输入3位二进制代码为ABC,输出8个信号低电平有效,设为。每个输出代表输入的一种组合,并设ABC=000时,,其余输出为1;ABC=001时,,其余输出为1;……;ABC=111时,,其余输出为1,则列出的状态表见表1。

表1 74LS138型3位二进制译码器的状态表

使能 控制 输入 输出

A

B

C

0

×

×

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

×

1

×

×

×

×

1

1

1

1

1

1

1

1

×

×

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

1

0

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

0

0

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

×表示任意态

(2) 由状态表写出逻辑式

(3) 由逻辑式画出逻辑图(图1)

图1 3位二进制译码器

这种3位二进制译码器也称为3/8线译码器,最常用的是74LS138型译码器,表1就是它的功能表。它还有一个使能端和两个控制端高电平有效,=1时,可以译码;时禁止译码,输出全为1。低电平有效,若均为0,可以译码;若其中有1或全1,则禁止译码,输出也全为1。

二进制译码器除3/8线译码器外,还有2/4线译码器和4/16线译码器。

2、二-十进制显示译码器

在数字仪表、计算机和其他数字系统中,常常要把测量数据和运算结果用十进制数显示出来。这就要用显示译码器,它能够把“8421”二-十进制代码译成能用显示器件显示出的十进制数。

常用的显示器件有半导体数码管、液晶数码管和荧光数码管等。下面只介绍半导体数码管一种。

(1)半导体数码管

半导体数码管(或称LED数码管)的基本单元是发光二极管LED(英文Light Emitting Diode的缩写),它将十进制数码分成7个字段,每段为一发光二极管,其字形结构如图2(b)所示。选择不同的字段发光,可显示出不同的字形。例如,当ab,c,d,e,f,g7个字段全亮时,显示出8;b,c段亮时,显示出1。

(a)发光二极管 (b)字形结构

图2半导体数码管

半导体数码管中7个发光二极管有共阴极和共阳极两种接法,如图3所示。前者,某一字段接高电平发光;后者,接低电平时发光。使用时每个管要串联限流电阻。

(a)共阴极 (b)共阳极

图3 半导体数码管两种接法

(2)七段显示译码器

七段显示译码器的功能是把“8421”二-十进制代码译成对应于数码管的7个字段信号,驱动数码管,显示出相应的十进制数码。如果采用共阴极数码管,则输出状态应和表2所示的相反,即1和0对换。

表2 74LS247 型七段译码器的功能表

功能和十进制数 输入 输出 显示

试灯

0

×

1

×

×

×

×

0

0

0

0

0

0

0

8

灭灯

×

×

0

×

×

×

×

1

1

1

1

1

1

1

全灭
灭0

1

0

1

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

灭0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

×

×

×

×

×

×

×

×

×

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

1

1

1

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

0

1

1

1

0

1

0

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

0

1

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

表2所例举的是74LS247型译码器的功能表,图3是它的外引线排列图。它有4个输入端和7个输出端(低电平有效),后者接数码管七段。此外,还有3个输入控制端,其功能如下:

(1) 试灯输入端用来检验数码管的七段是否正常工作。当时,无论为何状态,输出均为0,数码管七段全亮,显示“8”字。

(2) 灭灯输入端,无论其他输入信号为何状态,输出均为1,数码管七段全灭,无显示。

(3) 灭0输入端,只有当时,输出均为1,不显示0字;这时,如果,则译码器正常输出,显示0。当为其他组合时,不论为0或1,译码器均可正常输出。此输入控制信号常用来消除无效0。例如,可消除000.001前两个0,则显示出0.001。

上述3个输入控制端均为低电平有效,在正常工作时这3个输入端均接高电平。

图5七段译码器和数码管的连接图

图4 74LS247型译码器的外引线排列图

图5所示是74LS247型译码器和共阳极BS204型半导体数码管的连接图。

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