搞定138譯碼器(七)，138譯碼器前篇之譯碼器全方位解析

138譯碼器應(yīng)用較多，許多朋友接觸的第一款譯碼器便是138譯碼器。對(duì)于138譯碼器，小編曾帶來(lái)諸多文章，如138譯碼器邏輯功能、74HC138譯碼器的介紹等。為保證大家能對(duì)138譯碼器有更為深刻的理解，本文將先對(duì)譯碼器做一次全面介紹。

一、譯碼器簡(jiǎn)介

譯碼器(decoder)是一類多輸入多輸出組合邏輯電路器件，其可以分為：變量譯碼和顯示譯碼兩類。變量譯碼器一般是一種較少輸入變?yōu)檩^多輸出的器件，常見的有n線-2^n線譯碼和8421BCD碼譯碼兩類;顯示譯碼器用來(lái)將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的七段碼，一般其可分為驅(qū)動(dòng)LED和驅(qū)動(dòng)LCD兩類。

二、譯碼器的分類

譯碼器的種類很多，但它們的工作原理和分析設(shè)計(jì)方法大同小異，其中二進(jìn)制譯碼器、二-十進(jìn)制譯碼器和顯示譯碼器是三種最典型，使用十分廣泛的譯碼電路。

二進(jìn)制碼譯碼器，也稱最小項(xiàng)譯碼器，N中取一譯碼器，最小項(xiàng)譯碼器一般是將二進(jìn)制碼譯為十進(jìn)制碼;

代碼轉(zhuǎn)換譯碼器，是從一種編碼轉(zhuǎn)換為另一種編碼;

顯示譯碼器，一般是將一種編碼譯成十進(jìn)制碼或特定的編碼，并通過(guò)顯示器件將譯碼器的狀態(tài)顯示出來(lái)。

三、譯碼器作用

譯碼器在數(shù)字系統(tǒng)中有廣泛的用途，不僅用于代碼的轉(zhuǎn)換、終端的數(shù)字顯示，還用于數(shù)據(jù)分配，存貯器尋址和組合控制信號(hào)等。不同的功能可選用不同種類的譯碼器。

譯碼是編碼的逆過(guò)程，在編碼時(shí)，每一種二進(jìn)制代碼，都賦予了特定的含義，即都表示了一個(gè)確定的信號(hào)或者對(duì)象。把代碼狀態(tài)的特定含義“翻譯”出來(lái)的過(guò)程叫做譯碼，實(shí)現(xiàn)譯碼操作的電路稱為譯碼器。或者說(shuō)，譯碼器是可以將輸入二進(jìn)制代碼的狀態(tài)翻譯成輸出信號(hào)，以表示其原來(lái)含義的電路。

四、譯碼器的工作原理

般我們指的譯碼器是從一種數(shù)據(jù)表示形式轉(zhuǎn)換為另一數(shù)據(jù)表示形式的器件。而指令的解析未必就是你說(shuō)到的譯碼器可以解決的，而是諸如乘法器、全加法器或者更為基本的觸發(fā)器或邏輯電路直接構(gòu)成，并不屬于譯碼器的子集。

建議你把基本概念弄清楚了再來(lái)表達(dá)你的準(zhǔn)確想法，不然旁人很難幫上你的忙。

對(duì)你補(bǔ)充的回答：根據(jù)前面對(duì)譯碼器的解釋，指令譯碼器也是同樣的道理，你可以把它理解為普通的地址譯碼器，比如3-8譯碼器(或8-256譯碼器)，其實(shí)就是把3(或8)條數(shù)據(jù)線上表示的信息轉(zhuǎn)換為8(或256)條數(shù)據(jù)線來(lái)表示的一種形式，(即譯碼)，然后利用該信息表示的獨(dú)立性和唯一性對(duì)功能電路作出恰當(dāng)?shù)倪x擇(比如選擇當(dāng)前執(zhí)行的指令的部件為加法處理單元)。在這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)它就是一個(gè)普通的地址譯碼器，用于選中哪個(gè)功能單元來(lái)處理當(dāng)下的操作數(shù)。一條指令只需一個(gè)地址，而非你說(shuō)的多少種譯碼器，一個(gè)8位指令譯碼器就可以支持256條指令，一個(gè)16位指令譯碼器可達(dá)到最多65536條指令。

因此，你可以通過(guò)一個(gè)典型的3-8譯碼器來(lái)了解譯碼的基本原理，常見型號(hào)是74LS138.當(dāng)然，實(shí)際的指令解碼電路要復(fù)雜得多，而且是基于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，你只能從等效的角度來(lái)了解。由淺入深，慢慢來(lái)。通過(guò)對(duì)74LS138的了解，你會(huì)對(duì)譯碼器有初步的認(rèn)識(shí)，也是最重要、最基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)。

把所使用的每一種二進(jìn)制代碼狀態(tài)都賦于特定的含義，表示一個(gè)特定的信號(hào)或?qū)ο螅芯幋a。如用四位二進(jìn)制數(shù)的0000~1001這十種狀太，分別表示0~9這十個(gè)十進(jìn)制數(shù)碼，稱為8421編碼。反過(guò)來(lái)把代碼的特定含義翻譯出來(lái)，稱為譯碼。

計(jì)算機(jī)在處理各種文字符號(hào)或數(shù)碼時(shí)，必須把這些信息進(jìn)行二進(jìn)制編碼，在編碼時(shí)所使用的第一種二進(jìn)制代碼狀態(tài)都賦予了特定的含義，即表示一個(gè)確定的信號(hào)或者對(duì)象，實(shí)現(xiàn)這種功能的電路叫編碼器，如用于鍵盤的BCD碼，ASCII碼編碼器等。

單片機(jī)外圍電路用譯碼器較多，所以在這節(jié)課我們主要與大家一起來(lái)學(xué)習(xí)下譯碼器的工作原理(購(gòu)買了本站產(chǎn)品的朋友，在我們配套的多媒體教學(xué)光盤中有相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，建議大家觀看)，把代碼的含義‘翻譯’成相應(yīng)的輸出信號(hào)，以表示其原意。其功能恰恰與編碼器相反。

譯碼器可以將輸入代碼的狀態(tài)翻譯成相應(yīng)的輸出信號(hào)，以高、低電平的形式在各自的輸出端口送出，以表示其意愿。譯碼器有多個(gè)輸入端和多個(gè)輸出端。假如輸入的端個(gè)數(shù)為，每個(gè)輸出端只能有兩個(gè)狀態(tài)，則輸出端個(gè)數(shù)最多有2n個(gè)。常用譯碼器輸入、輸出端頭數(shù)來(lái)稱呼譯碼器，如3線-8線譯碼器，4線-10線譯碼器等。我們經(jīng)常用到的74138就是一個(gè)三線-八線譯碼器，朋友們可以到我們網(wǎng)站的《芯片資料》頻道下載74138的中文資料。

編碼、譯碼的概念我們了解下，下面我們就來(lái)重點(diǎn)來(lái)講一下三-八譯碼器的工作原理，這在我們51單片機(jī)的接口電路中也是經(jīng)常用到的。

74138的工作原理如下圖所示：

從上圖可看出，74138有三個(gè)輸入端：A0、A1、A2和八個(gè)輸出端Q0~Q7。當(dāng)輸入端A0、A1、A2的編碼為000時(shí)，譯碼器輸出為Q0=0，而Q1~Q7=1。即Q0對(duì)應(yīng)于A0、A1、A2為000狀態(tài)，低電平有效。

五、譯碼器的邏輯功能

(1)下圖為74LS138的功能測(cè)試電路，改變輸入端A、B、C的邏輯開關(guān)狀態(tài)(000—111)，用0—1(燈亮為1，燈滅為0)顯示并記錄輸出結(jié)果，并把結(jié)果記入表中。

(2)譯碼器作脈沖分配器(數(shù)據(jù)分配器)。74LS138的“使能”控制端G1加高電平，1KHZ連續(xù)脈沖信號(hào)加到G2A、G2B其中一端(另一端接地)，輸入端CBA作為地址碼輸入，由地址碼決定被選通道。依次改變CBA的邏輯開關(guān)狀態(tài)(000—111)，觀察輸出端的變化，并進(jìn)行具體分析。

如下圖所示電路可以分析出G2A為數(shù)據(jù)輸入端，從CBA為000—111時(shí)，Y0—Y7分別得到與輸入相同的數(shù)波形。

(3)下圖為譯碼器和門電路構(gòu)成的組合電路，改變輸入端CBA的邏輯開關(guān)狀態(tài)(000—111)，觀察并記錄輸出端F1和F2的邏輯狀態(tài)。列真值表，指出此電路能夠完成的邏輯功能。

從真值表上來(lái)看它的功能是全加器。

以上便是此次小編帶來(lái)的“138譯碼器”相關(guān)內(nèi)容，通過(guò)本文，希望大家對(duì)本文介紹的內(nèi)容具備一定的認(rèn)知。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，小編將于后期帶來(lái)更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!