数字电子技术译码器
译码器 (数字电子技术)
Y &
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 CT74LS138 A0 A1 A2 C B A STA
1 STB STC
[例] 试用译码器实现全加器。 (1)分析设计要求，列出真值表 解： 设被加数为 Ai ，加数为 Bi ，低位进位数为 Ci-1 。 输出本位和为 Si ，向高位的进位数为 Ci 。
6.4
主要要求：
译码器
理解译码的概念。 掌握二进制译码器 CT74LS138 的逻辑功能和 使用方法。 理解其他常用译码器的逻辑功能和使用方法。 掌握用二进制译码器实现组合逻辑电路
的方法。
一、译码的概念与类型
译码是编码的逆过程。
将表示特定意义信息的 二进制代码翻译出来。
实现译码功能的电路
译码器(即 Decoder)
输出逻辑函数式
CT74LS138 真值表
输 入 输 出 Y0=A2A1A0=m0 STA STB+STC A2 A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y1=A2A1A0=m1 1 ××× 1 1 1 1 1 1 1 1 × 禁止 Y2=A2A1A0=m2 0 × ××× 1 1 1 1 1 1 1 1 译码 Y3=A2A1A0=m3 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 Y4=A2A1A0=m4 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 允许译码器工作 Y5=A2A1A0=m5 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 Y6=A2A1A0=m6 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 Y7=A2A1A0=m7 Y7 ~ Y0 由输入二进制码 A2、 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 A1、A0 的取值决定。 二进制译码器能译出输入变量 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 的全部取值组合，故又称变量译码 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 器，也称全译码器。其输出端能提 供输入变量的全部最小项。
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
数字电子技术(第四版)(孙津平)章 (4)
图 3.22 例8的连接图
3. 例9
试用八选一数据选择器74LS151产生逻辑函数
解 把逻辑函数变换成最小项表达式：
八选一数据选择器的输出逻辑函数表达式为
若将式中A2、A1、A0用A、B、C来代替, D0=D1=D3= D6=1, D2=D4=D5=D7=0，画出该逻辑函数的逻辑图， 如图 3.23所示。
1. 74LS151是一种典型的集成电路数据选择器。 如图3.21所示 是74LS151的管脚排列图。 它有三个地址端A2A1A0。 可选择
D0～D7八个数据， 具有两个互补输出端W和Ｗ。 其功能如表3.12
所示。
图 3.21 74LS151 （a） 符号图; (b) 管脚图
2. 例 8 用两片74LS151连接成一个十六选一的数据选择器。 解 十六选一的数据选择器的地址输入端有四位， 最高
止工作。
图3.18 例7的连接图
3.4 数据选择器和数据分配器
3.4.1 数据选择器
数据选择器按要求从多路输入选择一路输出， 根据输入端 的个数分为四选一、 八选一等等。 其功能相当于如图3.19所示 的单刀多掷开关。
图3.19 数据选择器示意图
如图3.20所示是四选一选择器的逻辑图和符号图。 其
2. 非二进制编码器(以二-十进制编码器为例) 二-十进制编码器是指用四位二进制代码表示一位十进制数 的编码电路， 也称１0线-４线编码器。四位二进制代码共有16 种组合状态， 而0～9共10个数字只用其中 10 个状态， 所以二-十进制编码方案很多。 最常见是8421 BCD码编码器，
如图3.7所示。 其中,输入信号I0～I9代表0～9共10个十进制信号， 输出信号Y0～Y3为相应二进制代码。
话铃响用1表示， 铃没响用0表示。 当优先级别高 的信号有效时， 低级别的则不起作用， 这时用×表示； 用
《数字电子技术基础》复习指导（第四章）
《数字电⼦技术基础》复习指导（第四章）第四章组合逻辑电路⼀、本章知识点(⼀)概念1.组合电路：电路在任⼀时刻输出仅取决于该时刻的输⼊，⽽与电路原来的状态⽆关。
电路结构特点：只有门电路，不含存储（记忆）单元。
2.编码器的逻辑功能：把输⼊的每⼀个⾼、低电平信号编成⼀个对应的⼆进制代码。
优先编码器：⼏个输⼊信号同时出现时，只对其中优先权最⾼的⼀个进⾏编码。
3.译码器的逻辑功能：输⼊⼆进制代码，输出⾼、低电平信号。
显⽰译码器：半导体数码管(LED数码管)、液晶显⽰器(LCD)4.数据选择器：从⼀组输⼊数据中选出某⼀个输出的电路，也称为多路开关。
5.加法器半加器：不考虑来⾃低位的进位的两个1位⼆进制数相加的电路。
全加器：带低位进位的两个 1 位⼆进制数相加的电路。
超前进位加法器与串⾏进位加法器相⽐虽然电路⽐较复杂，但其速度快。
6.数值⽐较器：⽐较两个数字⼤⼩的各种逻辑电路。
7.组合逻辑电路中的竞争⼀冒险现象竞争：门电路两个输⼊信号同时向相反跳变(⼀个从1变0，另⼀个从0变1)的现象。
竞争-冒险：由于竞争⽽在电路输出端可能产⽣尖峰脉冲的现象。
消除竞争⼀冒险现象的⽅法：接⼊滤波电容、引⼊选通脉冲、修改逻辑设计(⼆)组合逻辑电路的分析⽅法分析步骤：1.由图写出逻辑函数式，并作适当化简；注意：写逻辑函数式时从输⼊到输出逐级写出。
2.由函数式列出真值表；3.根据真值表说明电路功能。
(三)组合逻辑电路的设计⽅法设计步骤：1.逻辑抽象：设计要求----⽂字描述的具有⼀定因果关系的事件。
逻辑要求---真值表(1) 设定变量--根据因果关系确定输⼊、输出变量；(2)状态赋值：定义逻辑状态的含意输⼊、输出变量的两种不同状态分别⽤0、1代表。
(3)列出真值表2.由真值表写出逻辑函数式真值表→函数式，有时可省略。
3.选定器件的类型可选⽤⼩规模门电路，中规模常⽤组合逻辑器件或可编程逻辑器件。
4.函数化简或变换式(1)⽤门电路进⾏设计：从真值表----卡诺图/公式法化简。
数字电子课译码器融入思政
数字电子课译码器融入思政
数字电子课译码器是一种在数字电子技术领域应用的解码器，用于将输入的数字信号转换成特定的输出信号。
与思政融合的话题，我们可以从教育角度来看。
在教育中，思政是指思想政治教育，其目的是培养学生的思想道德品质和政治素质。
融入思政的过程中，数字电子课译码器可以作为一个教育工具，用于教学中的实际操作和示范。
教师可以利用译码器的特性和功能，通过实验演示数字电子技术的原理和应用，引导学生深入了解和理解数字电路的工作原理。
此外，数字电子课译码器也可以用于教育引导学生正确使用信息技术和数字产品。
在信息时代，人们需要正确获取和解读信息，避免被虚假、夸大和不实信息所误导。
通过数字电子课译码器的学习，学生可以了解数字信号的转换过程，从而更好地理解和分辨信息的真实性和可信度。
总的来说，数字电子课译码器可以融入思政教育中，通过学习和实践，引导学生正确应用数字电子技术，培养学生的科学精神和创新能力，提高信息素养，以更好地适应和发展现代社会的需求。
大学生 数字电子技术(数电)集成译码器及其应用 实验指导书
教案（第4次课，2学时）实验四集成译码器及其应用一、实验目的1. 掌握集成译码器的使用方法2. 掌握用译码器设计组合逻辑电路的方法二、实验内容1. 74HC138的逻辑功能测试。
2. 设计3个开关控制一个电灯的逻辑电路，要求改变任何一个开关的状态都能控制电灯由亮变灭或者由灭变亮。
要求用译码器来实现。
3. 设计一个监视交通信号灯工作状态的逻辑电路。
每一组信号灯均由红、黄、绿三盏灯组成如图1所示。
正常工作情况下，任何时刻必有一盏灯点亮，而且只允许有一盏灯点亮。
而当出现其他五种点亮状态时，电路发生故障，这时要求发出故障信号，以提醒维护人员前去修理。
要求用译码器来实现。
（选做）图1 交通信号灯的正常工作状态和故障状态三、实验设备及器件数字电路实验台、万用表、74HC138、74HC20四、实验原理1. 芯片介绍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广泛的用途，不同的功能可选用不同种类的译码器。
二进制译码器的输入是一组二进制代码，输出是一组与输入代码一一对应的高低电平信号。
若有n个输入变量，则有2n个输出端供其使用。
而每一个输出所代表的函数对应n个输入变量的最小项。
以3线-8线译码器74HC138为例，图2为其引脚排列。
其中A2A1A0为地址输入端，Y0′~Y7′为译码输出端，S1、S2′、S3′为附加控制端。
图2 74HC138引脚图2. 逻辑功能74HC138逻辑功能如表1所示。
表1 74HC138逻辑功能表当S1=1，或S2′+S3′=0时，译码器处于工作状态，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（全为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。
3. 译码器实现逻辑函数利用二进制译码器可以方便地实现逻辑函数。
数电数字电子技术期末考试常用芯片功能总结
06
计数器芯片
二进制计数器芯片
01
02
03
04
二进制计数器芯片是数字电子 技术中常用的芯片之一，主要 用于对二进制数进行计数。
二进制计数器芯片通常具有加 法器和寄存器功能，能够实现 二进制数的加法运算和存储。
二进制计数器芯片在数字电路 设计中具有广泛的应用，如数 字钟表、频率计、电子秤等。
二进制计数器芯片的常见型号 包括74HC393、74HC160等
OR门芯片
总结词
实现逻辑或运算的芯片
详细描述
OR门芯片是一种常见的逻辑门芯片，用于实现逻辑或运算。当输入端中至少有 一个为高电平时，输出端为高电平；当输入端同时为低电平时，输出端为低电平 。
NOT门芯片
总结词
实现逻辑非运算的芯片
详细描述
NOT门芯片是一种常见的逻辑门芯片，用于实现逻辑非运算。当输入端为高电平时，输出端为低电平；当输入端 为低电平时，输出端为高电平。
JK触发器芯片
JK触发器芯片有两个主要输入端：J （置位）和K（复位），以及一个 时钟（Clk）输入端。
当复位信号为高电平且时钟信号 上升沿到来时，JK触发器会将内 部寄存器清零。
JK触发器芯片是一种具有置位、 复位和翻转功能的数字逻辑芯片 。
当置位信号为高电平且时钟信号 上升沿到来时，JK触发器会将内 部寄存器置为高电平。
04
任意进制计数器芯片
01
任意进制计数器芯片是一种能够 实现任意进制数计数的数字电子
技术芯片。
03
任意进制计数器芯片在数字电路 设计中具有广泛的应用，如频率
合成器、波形发生器等。
02
任意进制计数器芯片通常具有可 编程功能，能够根据需要设置不
译码器的工作原理
译码器的工作原理
译码器是一种用于将数字信号转换为模拟信号的电子设备。
它在数字通信系统中起着至关重要的作用，能够将数字数据转换为模拟信号，使得数字设备和模拟设备之间能够进行有效的通信和交流。
那么，译码器的工作原理是怎样的呢？
首先，我们需要了解译码器的基本结构。
译码器通常由数字到模拟转换器（DAC）和滤波器两部分组成。
数字到模拟转换器负责将数字信号转换为模拟信号，而滤波器则用于对转换后的模拟信号进行滤波处理，以确保信号质量的稳定和可靠。
这两部分结构协同工作，实现了译码器的基本功能。
其次，译码器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤。
首先，数字信号经过数字到模拟转换器的转换，转换器将数字信号按照一定的规则转换为模拟信号。
然后，转换后的模拟信号经过滤波器的处理，滤波器会对信号进行滤波，去除杂散信号和噪声，使得信号更加稳定和清晰。
最后，经过处理后的模拟信号被输出到模拟设备中，完成了从数字到模拟的转换过程。
此外，译码器的工作原理还涉及到一些重要的技术原理和算法。
例如，数字到模拟转换器需要根据一定的采样率和量化精度对数字信号进行转换，而滤波器则需要根据信号的频率特性和幅度特性进行相应的滤波处理。
这些技术原理和算法的运用，使得译码器能够高效地完成数字到模拟的转换，保证信号的稳定和可靠。
总的来说，译码器的工作原理是基于数字到模拟转换器和滤波器的协同工作，通过对数字信号进行转换和滤波处理，实现了数字与模拟之间的有效转换和通信。
译码器在数字通信系统中具有重要的作用，其工作原理的深入理解对于数字通信技术的应用和发展具有重要意义。
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二进制译码器输入输出满足：m=2n 2位二进制译码器
如：2—4译码器
译码输入 译码输出
3—8译码器 4—16译码器
a1 a0 y0 y1 y2 y3 0 0 0111
（二）十进制译码器
01 10
1011 1101
又称：二—十进制译码器
1 1 1110
或：4—10译码器
3—8译码器74LS138
A0 ～A2 译码输入，二进制编码0-7 依次对应8个输出
1
0
1
000 001
（三）译码器的应用 例12：试用 CT74LS138和与非门构成一位全加器。 解:全加器的最小项表达式应为
Si = ? m (1、2、4、7)
? Ci+1 = m (3、5、6、7 )
Si ? m1 ? m2 ? m4 ? m7 ? m1 ?m2 ?m4 ?m7 ? Y1 ?Y2 ?Y4 ?Y7
多输入 选择 一输出
数据分配器 将传送来的或处理后的信息分配到各通道去。
一输入 分配 多输出
发送端，并—串
接收端，串—并
一、数据选择器 （一）分类：二选一、四选一、八选一、十六选一
双四选一数据选择器CT74LS153
公用控 制输入
使能端
数据 输入
输出端
双四选一数据选择器CT74LS153 简易符号
第五节 奇偶检验电路
一、奇偶检验
（1）奇偶检验码
信息位 ：由若干位二进制代码构成
奇偶检验位 ：一位代码构成 （2）奇偶检验
FE偶检验位 FOD奇检验位
奇检验 ：整个码组中１的个数为奇数 偶检验 ：整个码组中１的息码(N位)+ 检验位(1位)
检验位(1位)
检验结果
第三节 译码器和编码器
译码器
译码
二进制代码
编码
某种代码
（特定含义：规则、顺序）
编码器
一、译码器 （一）二进制译码器 译码输入：n位二进制代码
译码输出m位： 一位为1，其余为0
或一位为0，其余为1
2位二进制译码器
译码输入 译码输出 a1 a0 y0 y1 y2 y3 0 0 1000 0 1 0100 1 0 0010 1 1 0001
八中选一数据选择器CT74LS151
八选一需 三位地址码
（二）数据选择器的应用 例：试用最少数量的四选一选择器扩展成八选一选择器。
解：（1）用一片双四选一数据选择器，实现八个输入端 （2）用使能端形成高位地址，实现三位地址，控制八个输入。
例：试用四选一数据选择器构成十六选一的选择器
第一级， 分为四组
（三）数字显示译码器
（1）七段数码管 每一段由一个发光二极管组成 共阴极：高电平亮 共阳极：低电平亮
（2）七段显示译码器
输入：二—十进制代码
输出：译码结果，可驱 动相应的七段数码管显 式示正确的数字
七段译码器CT7447 D、C、B、A：BCD码输入信号
a～g：译码输出，低电平有效
BI/ RBO 熄灭信号输入/灭零输出信号 （１）熄灭信号输入。低电平时，输出a～g均为高电平（全灭）；
二、奇偶位产生和检验电路 异或门的功能：奇数个1的连续异或运算其结果为1；
偶数个1的连续异或运算其结果为0。
发送端偶检验位表达式： FE=B3 B2 B1 B0
接受端偶检验位表达式： S=B3 B2 B1 B0 FE S = 0，传输无误；S = 1传输有误
第六节 模块化设计概述
设计原则： 选择合适的集成电路 减少电路所需的模块总数 降低成本 提高电路可靠性。
起输出端产生瞬时负脉冲 （2）逻辑功能扩展
例：用3—8译码器构成4—16译码器
例：用3—8译码器 构成4—16译码器
X0-X3：译码输入
E：译码控制 E=0，译码 E=1，禁止译码
X3-X0：0000-0111， 第一片工作
X3-X0：1000-1111
第二片工作
000-111 译码输入
0
0
1
000-111 译码输入
设计步骤： （1）根据系统的逻辑功能要求画出系统结构框图，且按 功能将其划分成若干个子方框 （2）根据各子功能框的要求，选用合适的MSI或LSI （3）根据实际情况，有时需按传统设计方法设计出相关 的接口电路和外围辅助电路
例：设计一个将8421BCD码转换成余3BCD码的码组转换器。
（1）利用经典的传统设计法，用SSI实现（见例5） （2）采用与逻辑电路输出端等同数量的数据选择器 且附加门（本题需用四个选择器） （3）采用译码器附加相应数量门（本题需一块4线-16线译 码器和四个门） （4）采用一块四位二进制加法器（见例6） （5）采用ROM和可编程逻辑器件（后续章节学习）。
（２）灭零输出信号。RBI =0时，RBO =0 LT ：试灯信号输入。当 LT =0且 BI = 1（无效）时，
不论D～A状态如何，a～g七段全亮。
RBI ：灭零输入信号（不显示０，其它数码正常显示）。
RBI =0（ LT =１）时，不显示数码0。
第四节 数据选择器和数据分配器
数据选择器 在多个通道中选择其中的某一路，或 个信息中选择其中的某一个 信息传送或加以处理，
S1、S2和S3
使能输入, 与逻辑。 EN = 1（S1 ? 1、S2 ? S3 ? 0 ) ，译码 EN=0 ，禁止译码，输出均为１
Y 0～ Y7
八个输出端，低电平有效。 译码状态下，相应输出端为０ 禁止译码状态下，输出均为１
使能端的两个作用： （1）消除译码器输出尖峰干扰
EN端的正电平的出现在A0-A2稳定之后 EN端正电平的撤除在A0-A2再避次免改A变0-之A2前在变化过程中引
第二级，控制选择 第一级中的一组
二、数据分配器 （一）数据分配器的功能 分配器与选择器的功能相反
一输入 多输出
当F = 1时它即为普通的译 码器。
逻辑符号
（二）数据分配器的应用
例：利用数据选择器和分配器实现信息的“并行—串行—并行”
传送。
000
由译码器连成的数据分配器
0
0
1
1
1 译码
0 禁止译码
C i?1 ? m 3 ? m 5 ? m 6 ? m 7 ? m 3 ?m 5 ?m 6 ?m 7 ? Y 3 ?Y 5 ?Y 6 ?Y 7
Si ? m1 ? m2 ? m4 ? m7 ? m1 ?m2 ?m4 ?m7 ? Y1 ?Y2 ?Y4 ?Y7
C i ?1 ? m 3 ? m 5 ? m 6 ? m 7 ? m 3 ?m 5 ?m 6 ?m 7 ? Y 3 ?Y 5 ?Y 6 ?Y 7