译码器实现逻辑电路
74LS153译码器组合逻辑电路设计案例分析
74LS153译码器组合逻辑电路设计案例分析1、逻辑电路：D3、D2、D1、D0为数据输入端，A1、A0为地址信号输入端，Y 为数据输出端，ST 为使能端，又称选通端，输入低电平有效。
下图7.10为74LS153 管脚排列示意图。
该芯片中存在两个4选1数据选择器。
2Y92C0102C1112C2122C313A 14B 2~1G 11Y71C061C151C241C33~2G15图7.10 74LS153 管脚排列表7.5为74LS153的功能表。
当使能端G 有效时，输出等于地址信号A 、B 所选择的数据信号。
可得输出函数表达式为：3322110C m C m C m C m Y o +++=。
对于一个n 选1的数据选择器，其输出函数为：n n o C m C m Y ++=...0 二、用数据选择器实现组合逻辑函数实现原理：数据选择器是一个逻辑函数的最小项输出：∑-===++=1200...n i ii n n o c m C m C m Y 而任何一个n 位变量的逻辑函数都可变换为最小项之和的标准式。
对照函数表达式和相应的数据选择器输出函数表达式，可以实现用数据选择器来表示逻辑函数。
实现步骤：(1)根据函数变量选择合适的数据选择器，一般变量个数n 个，选择2n 选1的数据选择器。
(2)将被表示的函数转换成标准与或表达式。
(3)写出选择的数据选择器的输出函数。
(4)对比两函数，使数据选择器的地址端和函数变量一一对应（高位对高位），表达式中出现的最小项相应的输入数据C 为1，否则为0。
(5)画逻辑电路图。
例:用数据选择器和门电路实现AC AB Y +=的组合逻辑电路。
(1) 选择数据选择器：选8选1数据选择器74LS151。
(2) 标准与或表达式756m m m ABC C B A C AB AC AB Y '+'+'=++=+=' (3)写出数据选择器输出函数776655443322110C m C m C m C m C m C m C m C m Y o +++++++=(4)对照上述两表达式，令A=A2，B=A1，C=A0，则n n m m '=，所以，C 0=C 1=C 2=C 3=C 4=0；C 5=C 6=C 7=1。
4.3常用组合逻辑电路(3线—8线译码器 138)
用二极管与门阵列组成的3 线－8线译码器
Y0 A2' A1' A0' m0 Y1 A2' A1' A0 m1 Y2 A2' A1 A0' m2 ... Y7 A2 A1 A0 m7
附加 控制端
集成译码器实例：74HC138
低电平 输出
S S1S 2S3 S1(S 2'S3')'
• 利用附加控制端进行扩展 例：用74HC138（3线—8线译码器） 构成 4线—16线译码器
D3=0
Z
' i
mi'
D3=1
二、二-十进制译码器 二-十进制译码器的逻辑功能是将输入的BCD代 码译成10个高、低电平输出信号。 如74HC42
Yi mi (i 0 ~ 9)
四、 用译码器设计组合逻辑电路
集成译码器实例：74HC138
附加 控制端
Yi' ( S mi )'
S 1时 Yi' mi'
低电平 输出
S 0时,输出为全1。
74HC138的功能表：
输
入
输
出
S1
S
' 2
S3'
A2
A1
A0
Y7' Y6' Y5' Y4' Y3' Y2' Y1' Y0'
0
X XXX1 1 1 1 1 1 1 1
将要实现的输出逻辑函数的最小项之和的形式两次 取反，即
Z1 ((m3 m4 m5 m6 )) (m3 m4 m5 m6 ) Z2 ((m1 m3 m7 )) (m1 m3 m7 ) Z3 ((m2 m3 m5 )) (m2 m3 m5 ) Z4 ((m0 m2 m4 m7 )) (m0 m2 m4 m7 )
译码器设计组合逻辑电路的方法步骤
译码器设计组合逻辑电路的方法步骤宝子，今天咱来唠唠用译码器设计组合逻辑电路这事儿。
译码器呢，就像是一个翻译官。
那怎么用它来设计组合逻辑电路呢？咱得先了解下要实现的逻辑功能是啥。
比如说，要实现一个判断输入信号是不是满足某个特定关系的功能。
这就好比你要知道自己要做一个啥样的小发明一样。
接着呢，要确定输入变量的个数。
这就像是你要知道自己有多少种原料可以用。
如果有3个输入变量，那就得找合适的3 - 8线译码器之类的。
然后呀，要列出逻辑函数的真值表。
这个真值表就像是一个规则手册。
把输入变量的各种可能取值，以及对应的输出结果都写清楚。
这就好比把每种原料组合能做出啥东西都写下来。
再之后呢，把逻辑函数用最小项表示出来。
这一步就像是把你的小发明的原理用一种特定的数学语言描述出来。
之后就是关键啦，要把译码器的输出和逻辑函数联系起来。
译码器的输出端那些信号就像是一个个小助手，你要根据逻辑函数的要求，把这些小助手合理地组合起来。
比如说，可能需要把某些输出端通过与门或者或门连接起来，就像把小助手们按照你的计划组队一样。
在这个过程中，可能会遇到一些小麻烦哦。
比如说，可能会发现译码器的输出和你想要的逻辑函数不太匹配。
这时候别慌，就像你做手工的时候发现材料有点不对一样，可以调整下连接方式或者再思考下逻辑关系。
最后呢，画出电路图。
这个电路图就是你的设计成果啦，就像你把自己的小发明从想法变成了实实在在的图纸一样。
宝子，用译码器设计组合逻辑电路其实也不是很难啦，只要一步一步来，就像搭积木一样，慢慢就能把它搞定啦。
而且在这个过程中，你还能发现很多逻辑的小乐趣呢。
要是遇到问题也不怕，多试几次，总能成功的哦。
译码器设计组合逻辑电路案例分析
译码器设计组合逻辑电路案例分析【信息单】一、编码器在数字系统中，把二进制码按一定的规律编排，使每组代码具有特定的含义，称为编码。
具有编码功能的逻辑电路称为编码器。
编码器是一个多输入多输出的组合逻辑电路。
按照编码方式不同，编码器可分为普通编码器和优先编码器；按照输出代码种类的不同，可分为二进制编码器和非二进制编码器。
1．普通编码器普通编码器分二进制编码器和非二进制编码器。
若输入信号的个数N 与输出变量的位数n 满足N =2n ，此电路称为二进制编码器；若输入信号的个数N 与输出变量的位数n 不满足N =2n ，此电路称为非二进制编码器。
普通编码器任何时刻只能对其中一个输入信息进行编码,即输入的N 个信号是互相排斥的。
若编码器输入为4个信号，输出为两位代码，则称为4线-2线编码器(或4/2线编码器)。
2．优先编码器优先编码器是当多个输入端同时有信号时，电路只对其中优先级别最高的信号进行编码的编码器。
3．集成编码器10线-4线集成优先编码器常见型号为54/74147、54/74LS147，8线-3线常见型号为54/74148、54/74LS148。
4．编码器举例(1)键控8421BCD 码编码器10个按键S 0～S 9代表输入的10个十进制数0～9，输入为低电平有效，即某一按键按下，对应的输入信号为0，输出对应的8421码，输出为4位码，所以有4个输出端A 、B 、C 、D 。
真值表见表7.1，由真值表写出各输出的逻辑表达式为 9898S S S S =+=A76547654S S S S S S S S =+++=B 76327632S S S S S S S S =+++=C 9753197531S S S S S S S S S S =++++=D表7.1键控8421BCD 码编码器真值表(2)二进制编码器用n 位二进制代码对2n 个信号进行编码的电路称为二进制编码器。
3位二进制编码器有 8个输入端3个输出端，所以常称为8线—3线编码器，其功能真值表见表7.2，输入为高电平有效。
38译码器实现逻辑电路
Z 2 BC A' B 'C Z 3 A' B AB 'C Z 4 A' BC ' B 'C ' ABC
' ' ' ' ' Z1 AC ' A' BC AB 'C m(3,4,5,6) Z1 m (3,4,5,6) ( m3 m4 m5 m6 )
附加 控制端
S S3 S2 S1
低电平 输出
Yi' ( S mi )'
74HC138的功能表：
输 入
《数字电子技术基础》第五版
输
出
S1
0 X 1 1 1 1 1 1 1 1
' ' A2 A1 A0 Y ' Y ' Y ' Y ' Y ' Y ' Y ' Y ' S2 S3 7 6 5 4 3 2 1 0
1 1 1 1 1 0 1 1 1 1
1 1 1 1 0 1 1 1 1 1
1 1 1 0 1 1 1 1 1 1
1 1 0 1 1 1 1 1 1 1
《数字电子技术基础》第五版
• 利用附加控制端进行扩展 例： 用74HC138（3线—8线译码器）
4线—16线译码器
《数字电子技术基础》第五版
D3=0
1. 基本原理 3位二进制译码器给出3变量的全部最小项; 。。。 n位二进制译码器给出n变量的全部最小项; 任意函数 将n位二进制译码输出的最小项组合起来，可获 得任何形式的输入变量不大于n的组合函数
Y ∑ mi
《数字电子技术基础》第五版
2. 举例
实验-译码器
实验八译码器及其应用一、实验目的:1、掌握中规模集成译码器逻辑功能分析及测试方法；2、学会中规模集成译码器的连接使用方法；3、熟悉数码管的使用方法。
二、实验原理:1、译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。
它的作用是把给定的代码进行“翻译”，变成相应的状态，使输出通道中相应的一路有信号输出。
译码器在数字系统中有着广泛的用途，不仅适用于代码的转换，终端的数字显示，而且还适用于数据分配，存储器寻址和组合控制信号等方面。
2、译码器可分为通用译码器和显示译码器两大类。
通用译码器又分为变量译码器和代码变换译码器。
（1）、变量译码器（又称二进制译码器），用以表示输入变量的状态，如2/4线译码器、3/8线译码器和4/16线译码器。
若有n个输入变量，则有2n个不同的状态组合，就有2n 个输出端供其使用。
而每一个输出状态所代表的函数就对应一个n变量的最小项表达式。
图8-1 3-8译码器74LS138逻辑图及列脚排列以3/8线译码器74LS138为例进行分析，图8-1（a）、（b）分别为其逻辑图和引脚排列图。
A2、A1、A0为地址输入端，Y0~Y7是译码器输出端，S1、S2、S3是使能端。
表8-1为74LS138功能表，当S1=1，S2+S3=0时，器件使能端有效，地址码所指定的输出端有信号（为0）输出，其它所有输出端均无信号（为1）输出。
当S1=0，S2+S3=X时或S1=X，S2+S3=1时，译码器被禁止，所有输出同时为1。
二进制译码器实际上也就是负脉冲输出的脉冲分配器。
若利用使能端中的一个输入端输入数据信息，器件就成为一个数据分配器（又称多路分配器），如图8-2所示。
若在S1输入端输入数据信息，S2=S3=0，地址码所对应的输出是S1数据信息的反码；若从S2输入端输入数据信息，令S1=1，S3=0，地址码所对应的输出就是S2端数据信息的原码。
若数据信息是时钟脉冲，则数据分配器便成为时钟脉冲分配器。
根据输入地址的不同组合译出唯一的地址，故可用作地址译码器。
译码器、数据选择实现组合逻辑电路的设计(完整电子教案)
译码器、数据选择实现组合逻辑电路的设计（完整电子教案）7.1 利用译码器实现输出控制【项目任务】市电互补控制器中共有4种工作模式，编号0为停机、1为太阳工作、2为市电互补、3为市电模式。
当停机模式时，市电和光伏电不导入；当太阳工作模式，市电不导入，光伏电导入；当市电互补模式，市电和光伏电都导入；当市电模式，市电导入，光伏发电部导入。
利用译码器实现上述组合逻辑电路功能。
图7.1译码器实现输出控制【信息单】一、编码器在数字系统中，把二进制码按一定的规律编排，使每组代码具有特定的含义，称为编码。
具有编码功能的逻辑电路称为编码器。
编码器是一个多输入多输出的组合逻辑电路。
按照编码方式不同，编码器可分为普通编码器和优先编码器；按照输出代码种类的不同，可分为二进制编码器和非二进制编码器。
1．普通编码器普通编码器分二进制编码器和非二进制编码器。
若输入信号的个数N与输出变量的位数n满足N=2n，此电路称为二进制编码器；若输入信号的个数N与输出变量的位数n不满足N=2n，此电路称为非二进制编码器。
普通编码器任何时刻只能对其中一个输入信息进行编码,即输入的N个信号是互相排斥的。
若编码器输入为4个信号，输出为两位代码，则称为4线-2线编码器(或4/2线编码器)。
2．优先编码器优先编码器是当多个输入端同时有信号时，电路只对其中优先级别最高的信号进行编码的编码器。
3．集成编码器10线-4线集成优先编码器常见型号为54/74147、54/74LS147，8线-3线常见型号为54/74148、54/74LS148。
4．编码器举例(1)键控8421BCD 码编码器10个按键S 0～S 9代表输入的10个十进制数0～9，输入为低电平有效，即某一按键按下，对应的输入信号为0，输出对应的8421码，输出为4位码，所以有4个输出端A 、B 、C 、D 。
真值表见表7.1，由真值表写出各输出的逻辑表达式为 9898S S S S =+=A76547654S S S S S S S S =+++=B 76327632S S S S S S S S =+++=C 9753197531S S S S S S S S S S =++++=D表7.1键控8421BCD 码编码器真值表(2)二进制编码器用n 位二进制代码对2n 个信号进行编码的电路称为二进制编码器。
实验4 用译码器实现组合逻辑电路
实验四 用译码器实现组合逻辑电路一、实验目的：学会用译码器实现组合逻辑电路 二、实验原理：用译码器加上门电路的方法，来实现较复杂的组合逻辑电路，简单方便。
本实验主要使用的译码器是74LS138。
对门电路的选择以与非门居多。
72LS138译码器的功能特点： 1、译码器的工作条件：只有当G1=G2A ’=G2B ’=1时或0'2'2==B A G G2、译码器实现函数所用门电路的特点：该芯片是由四个与非门组成的一块集成芯 片，第七个端口和第十四个端口分别是接 地和接电源的端口，实现的特点是有零出 一，全一出零。
三、实验仪器及器材：集成块：74LS138 74LS42 74LS20 74LS08 四、实验内容与步骤：（要求写出各电路的设计步骤，并画出实验电路图。
）1、设计一个三变量，判断奇数个“1”的电路（要求用译码器和与非门实现）。
设当三个变A 、B 、C 量中有奇数个“1”的时候，输出端Y 输出“1”；偶数个的时候输出端Y 输出“0”真值表为：得到函数表达式为：Y=ABC C B A C B A C B A +++=7421Y Y Y Y电路图为：些设备由和两台发电机供电，两台发电机的最大输出功率分别为10W 和30W ，要求设计一个逻辑电路以最节约能源的方式启、停发电机，来控制三台设备的运转、停止（要求用译码器和与非门、与门实现）。
设甲，乙分别为10W ，20W 的发电机；1为工作状态，0为不工作状态。
得到真值表为：得到函数表达式为：甲=ABC C B A C B A ++=742Y Y Y乙=ABC C AB C B A BC A C B A ++++=7631Y Y Y Y Y3、设计一个全加器（要求用译码器和与非门实现）。
Mi-1表示来自低位的进位（0表示无进位，1表示有进位）；Ai 表示加数；Bi 表示被加数；Y 表示Ai+Bi 的和；N 表示向高位进位（0表示无进位，1表示有进位）。
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《数字电子技术基础》第五版
逻辑表达式：
用电路进行实现
《数字电子技术基础》第五版
集成译码器实例：74HC138
附加 控制端
S S3S2 S1
低电平 输出
Yi' ( S mi )'
74HC138的功能表：
《数字电子技术基础》第五版
输
入
输
出
S1
S
' 2
S
' 3
A2
A1
A0 Y7'
Y6'
Y5'
Y4'
Y3'
Y2'
Y1'
Y0'
0
X XXX1 1 1 1 1 1 1 1
X
1 XXX1 1 1 1 1 1 1 1
1
0 00011111110
1
0 00111111101
1
0 0101111101110 01111110111
1
0 10011101111
1
0 10111011111
m1 m3 m5 m7 CBA CBA CBA CBA
Z2 BC A'B'C m(1,3,7)
Z2 m(1,3,7) (m1'm3' m7' )'
Z3 A'B AB'C m(2,3,5)
Z3 m(2,3,5) (m2' m3' m5' )'
Z4 A'BC ' B'C ' ABC m(0,2,4,7) Z4 m(0,2,4,7) (m0' m2' m4' m7' )'
《数字电子技术基础》第五版 例：写出由74HC138和门电路组成的组合逻辑电路的表达式。
Y2
Y1
Y1 Y0 Y2 Y4 Y6 m0 m2 m4 m6
m0 m2 m4 m6 CBA CBA CBA CBA
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Y2
Y1
Y2 Y1Y3 Y5 Y7 m1 m3 m5 m7
001 0000001 0
01 0000001 00
01 1 00001 000
1 000001 0000
1 01 001 00000
1 1 001 000000
1 1 1 1 0000000
真值表 Y0 A2' A1' A0' m0 Y1 A2' A1' A0 m1 Y2 A2' A1 A0' m2 ... Y7 A2 A1 A0 m7
1
0 11010111111
1
0 11101111111
《数字电子技术基础》第五版
• 利用附加控制端进行扩展 例： 用74HC138（3线—8线译码器）
4线—16线译码器
D3=0
Z
' i
mi'
《数字电子技术基础》第五版 D3=1
二、二—十进制译码器
《数字电子技术基础》第五版
• 将输入BCD码的10个代码译成10个高、低电平的输出信号 BCD码以外的伪码，输出均无低电平信号产生
• 例：74HC42
Yi' mi' (i 0 ~ 9)
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三、用译码器设计组合逻辑电路
1. 基本原理 3位二进制译码器给出3变量的全部最小项; 。。。 n位二进制译码器给出n变量的全部最小项;
任意函数 将n位二进制译码输出的最小项组合起来，可获 得任何形式的输入变量不大于n的组合函数
Y ∑m i
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2. 举例
例：利用74HC138设计一个多输出的组合逻辑电路，输出 逻辑函数式为：
Z1 AC ' A'BC AB'C Z2 BC A'B'C Z3 A'B AB'C Z4 A'BC ' B'C ' ABC
Z1 AC ' A'BC AB'C m(3,4,5,6) Z1 m(3,4,5,6) (m3' m4' m5' m6' )'
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4.3.2 译码器
• 译码：将每个输入的二进制代码译成对应的输出高、低 电平信号。
• 常用的有：二进制译码器，二-十进制译码器，显示译码
器等
输入
输出
一、二进制译码器
A2 A1 A0 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0
例：3线—8线译码器 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1