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数字电路实验
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数字电路-课程设计(大作业)报告
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说课稿（基本逻辑门电路—与门）
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二极管与门译码电路图（一）
来源：本站整理
作者：佚名日 16:03
[导读] 二极管与门译码电路图（一）
二极管与门译码电路图（一）
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二极管相关文章
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器(decoder)是一类多输入多输出器件，其可以分为：变量译码和显示译码两类。 变量器一般是一种较少输入变为较多输出的器件，常见的有n线-2^n线译码和译码两类；显示器用来将转换成对应的七段码，一般其可分为驱动LED和驱动LCD两类。
是的逆过程，在编码时，每一种，都赋予了特定的含义，即都表示了一个确定的或者。把状态的特定含义“翻译”出来的过程叫做，实现译码操作的称为译码器。或者说，器是可以将输入的状态翻译成输出，以表示其原来含义的。
根据需要，输出可以是，也可以是或者。器的种类很多，但它们的工作原理和分析设计方法大同小异，其中二进制译码器、二-十进制译码器和显示译码器是三种最典型，使用十分广泛的译码。译码器
码器，也称最小项器，N中取一译码器，最小项译码器一般是将二进制码译为十进制码；
转换译码器，是从一种转换为另一种编码；
显示器，一般是将一种译成十进制码或特定的编码，并通过显示器件将译码器的状态显示出来。变量器是一个将n个输入变为2^n个输出的多输出端的。其模型可用下图来表示，其中输入变化的所有组合中，每个输出为1的情况仅一次，由于最小项在真值表中仅有一次为1，所以输出端为输入变量的最小项的组合。故器又可以称为最小项发生器。器是一种具有“翻译”功能的逻辑，这种电路能将输入的各种状态，按照其原意翻译成对应的输出。有一些器设有一个和多个使能控制输入端，又成为端，用来控制允许译码或禁止译码。
在图1中，74138是一种3线—8线器 ，三个输入端CBA共有8种状态组合（000—111），可译出8个输出Y0—Y7。这种器设有三个使能输入端，当G2A与G2B均为0，且G1为1时，译码器处于工作状态，输出。当器被禁止时，输出高电平。
图2时检测74ls138器时间波形的，使用的为数字发生器和。数字发生器在一个周期内按顺序送出两组000—111的方波。
图3表明如何将两片3线—8线器连接成4线—16线译码器。其中第二片74138的G1和第一片的使能端G2A接成D输入端。当D=0时，第一片74138工作，对的输入进行输出。当D=1时，第二片74138工作，对的输入信号进行输出。
在图4中 ，7442为二—十进制器，具有4个输入端和10个输出端。输入采用8421BCD码，与十进制数0—9对应。当输入超过这个范围是无效，10个输出端均为。7442没有，因此只要输入在规定范围内，就会有一个输出端为低电平。
图5位BCD—七段显示器，LED将显示与BCD码对应的十进制数0—9。因为显示器输出，所以应该采用共阴极LED。
与的过程刚好相反。通过可对一个有效输入生成一组。有的设有，用来控制允许或禁止编码。
的功能是允许同时在几个输入端有输入，编码器按输入信号排定的优先顺序，只对同时输入的几个信号中优先权最高的一个进行编码。在图6中，74147为BCD，输入和输出都是有效。为了取得有效输出，可在每个输出端连接一个反相器。7417只有1—9各输入端，0输入端不接入。这是因为7417约定，当无有效输入时，输出0的BCD0000。
图7是一个检测优先编码/功能的逻辑，对每一个接地的逻辑开关，都会显示一个相应的十进制数。在输入端的8个逻辑开关中，代号为[7]的优先级别最高，代号为[0]的优先级别最低。
在讨论器的功能前我们来看一下译码器的内部结构，下图是一个主要由构成的2输入译码器，其输出共有22个（即4），从图上可以每个其输出对应于一个最小项。在这中当输入BA的取值为10，即对应于十进制数的2时，其F2输出为，其余的输出为0。
下图同样是一个2输入的器，但由于其主要使用了构成的，其每个输出对应于一个最小项的非。在这中，当输入BA的取会为10时，其输出F2不再为1,而是输出为0，其余的输出为1。
我们将下面这种器看作输出有效（即当输入对应于十进制i时，其对应的第i个输出端为，其余为）。而前面的器当然就是有效了。
上面列出的两个为2输入的情况，对于输入为2个以上的情况也与此相同，同样可以有输出有效的，也有输出有效的。由于任何一都可以写成的形式，而器的输出列出了该电路的所有最小项表达式（或最小项的非表达式），故我们可能用译码器电路实现各种组合逻辑电路。
例　用电路实现F(X,Y,Z)=∑(0,1,4,6,7)=∏M(2,3,5)
我们实现该逻辑功能可以有几种方法，下图列出了四种方法，从这四个图中你应可以总结出其规律。
图a为有效输出加或门的实现方法；
图b为有效输出加的实现方法；
图c为有效输出加或非门的实现方法；
图d为有效输出加的实现方法；
图4在中规模集成中经常会碰到（Enable Pin），使能端可以是输入，也可以是输出，其是用来扩展中规模集成电路功能的输入/输出端，下图a是一个2输入器上加上一个输入E，由于输入端E的加入，其功能发生了变化,当E=0时,其输出全部为0,而该译码器在没有加上E端时,其为有效,这时其输出端没有一个处于有效工作状态，我们可以理解为E=0时，该译码器不工作；当E=1时，我们看到，其译码器可以正常工作，我们把这种输入端在E=1时能正常工作的使能端叫做高电平有效。下图b为其简化的。
下图是使用将两个2输入的器转变为3输入的译码器的例子，在下图中当I2为时，第1个译码器的使能端为，其正常工作，而第2个译码器此时不工作，于是译码器1的输出对应于输入I3I2I1的0～3；当I2为高电平时，译码器2工作，而译码器1不工作，故其输出对应于输入I2I1I0的4～7，故下图实现了利用使能端将2输入的译码器扩展为3输入的译码器。
图6在中规模集成中器有几种型号，使用最广的通常是74138，其是一个3到8的译码器，下图是其及管脚排布，下表中列出了该器件的逻辑功能，从表中可以看出其输出为有效，G1为有效，/G2,/G3为低电平有效，当其中一个为低电平，输出端全部为1。
例　试用74138实现F(X,Y,Z)=∑m(0,2,4,7)
用74138实现与前面讲到的器实现的方法相同，但须注意两点：
1.74138的输出是有效，故实现逻辑功能时，输出端不可接或门及或非门（因为每次仅一个为低电平，其余皆为）；
2.74138与前面不同的是，其有，故使能端必须加以处理，否则无法实现需要的逻辑功能。下图给出了其最终的。
显示译码在中常见的数码显示器通常有：发光二极管(LED数码管)和液晶显示数码管(LCD数码管)两种。发光二极管是用发光二极管构成显示数码的笔划来显示数字，由于发二极管会发光，故LED数码管适用于各种场合。液晶显示是利用液晶材料在交变电压的作用下晶体材料会吸收光线，而没有交变电场作用下有笔划不会听吸光，这样就可以来显示数码，但由于液晶材料须有光时才能使用，故不能用于无外界光的场合（现在便携式电脑的液晶显示器是用背光灯的作用下可以在夜间使用），但液晶显示器有一个最大的优点就是耗电相当节省，所以广泛使用于小型计算器等小型设备的数码显示。
下图是LED的内部结构及显示数码的情况，其是一个阳极连在一体的一种LED数码管，我们通常称为共阳极数码管。既然有共阳，那么就有共阴数码管，这里没有画出其内部结构，请你自行画一下。
图9发光二极管点亮只须使其正向导通即可，根据LED的公共极是阳极还是阴极分为两类器，即针对共阳极的有效的译码器；针对共阴极LED的输出有效的译码器。
4511是输出有效的CMOS显示器，其输入为，下图和表分别4511的管脚排布、和逻辑功能表。
/LT:试灯极，有效，当其为低电平时，所有笔划全部亮，如不亮表示该笔划有问题；
/BL:灭灯极，有效，当其为低电平时，不管输入的数据状态如何，其输出全为低电平，即所有笔划熄灭；
/ST/LE:选通/锁存极，其是一个复用的功能端，当输入为时，其输出与输入的变量有关；当输入为时，其输出仅与该端为高电平前的状态，并且输入DCBA端不管如何变化，其显示数值保持不变。
D,C,B,A:8421BCD码输入，其D位为最位；
a～g:输出端，为有效，故其输出应与其阴极的相对应。LCD驱动器与LED的译码不同，其输出不是或，而是电压，当输出有效时，其输出为交变的脉冲电压，否则为高电平或低电平。
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