74HC138譯碼器原理功能分析

譯碼器

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(jiàn)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。

譯碼器分類

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)。

大家都知道74hc138是一個(gè)譯碼器，那么什么是譯碼器，74hc138又有怎樣的功能呢?本文將主要介紹的是關(guān)于74hc138的的原理功能解析，幫助你更深的了解74hc138元器件。

74HC138是一款高速CMOS器件，74HC138引腳兼容低功耗肖特基TTL(LSTTL)系列。74HC138譯碼器可接受3位二進(jìn)制加權(quán)地址輸入(A0, A1和A2)，并當(dāng)使能時(shí)，提供8個(gè)互斥的低有效輸出(Y0至Y7)。74HC138特有3個(gè)使能輸入端：兩個(gè)低有效(E1和E2)和一個(gè)高有效(E3)。除非E1和E2置低且E3置高，否則74HC138將保持所有輸出為高。

在我們?cè)O(shè)計(jì)單片機(jī)電路的時(shí)候，單片機(jī)的 IO 口數(shù)量是有限的，有時(shí)并滿足不了我們的設(shè)計(jì)需求，比如我們的 STC89C52 一共有32個(gè) IO 口，但是我們?yōu)榱丝刂聘嗟钠骷鸵褂靡恍┩鈬臄?shù)字芯片，這種數(shù)字芯片由簡(jiǎn)單的輸入邏輯來(lái)控制輸出邏輯，比如 74HC138 這個(gè)三八譯碼器，圖1是 74HC138 在我們?cè)韴D上的一個(gè)應(yīng)用。

圖1 74HC138 應(yīng)用原理圖

從這個(gè)名字來(lái)分析，三八譯碼器，就是把3種輸入狀態(tài)翻譯成8種輸出狀態(tài)。從圖1所能看出來(lái)的，74HC138 有1～6一共是6個(gè)輸入引腳，但是其中4、5、6這三個(gè)引腳是使能引腳。使能引腳和我們前邊講 74HC245 的 OE 引腳是一樣的，這三個(gè)引腳如果不符合規(guī)定的輸入要求，Y0 到 Y7 不管你輸入的1、2、3引腳是什么電平狀態(tài)，總是高電平。所以我們要想讓這個(gè) 74HC138 正常工作，ENLED 那個(gè)輸入位置必須輸入低電平，ADDR3 位置必須輸入高電平，這兩個(gè)位置都是使能控制端口。不知道大家是否記得我們第二課的程序有這么兩句 ENLED = 0;ADDR3 = 1;就是控制使這個(gè) 74HC138 使能的。

這類邏輯芯片，大多都是有使能引腳的，使能符合要求了，那下面就要研究控制邏輯了。對(duì)于數(shù)字器件的引腳，如果一個(gè)引腳輸入的時(shí)候，有0和1兩種狀態(tài);對(duì)于兩個(gè)引腳輸入的時(shí)候，就會(huì)有00、01、10、11這四種狀態(tài)了，那么對(duì)于3個(gè)輸入的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)8種狀態(tài)了，大家可以看下邊的這個(gè)真值表——圖2，其中輸入是 A2、A1、A0 的順序，輸出是從Y0、Y1.。..。.Y7 的順序。

圖3-16 74HC138 真值表

從圖2可以看出，任一輸入狀態(tài)下，只有一個(gè)輸出引腳是低電平，其他的引腳都是高電平。

74HC138的應(yīng)用

一般在單片機(jī)電路中，為了掌握更多的器件，就要運(yùn)用一些核心的數(shù)字芯片，這種數(shù)字芯片由復(fù)雜的輸出邏輯來(lái)掌握輸入邏輯，比方 74HC138這個(gè)三八譯碼器，圖 1 是 74HC138 在我們道理圖上的一個(gè)使用。

74HC138應(yīng)用原理圖

從這個(gè)名字來(lái)剖析，三八譯碼器，就是把 3 種輸出形態(tài)翻譯成 8 種輸入形態(tài)。從圖 3-15所能看出來(lái)的，74HC138 有 1～6 一共是 6 個(gè)輸出引腳，然則個(gè)中 4、5、6 這三個(gè)引腳是使能引腳。使能引腳和我們前邊講 74HC245 的 OE 引腳是一樣的，這三個(gè)引腳假如不契合規(guī)則的輸出請(qǐng)求，Y0 到 Y7 不論你輸出的 1、2、3 引腳是什么電平形態(tài)，老是高電平。所以我們要想讓這個(gè) 74HC138 正常任務(wù)，ENLED 誰(shuí)人輸出地位必需輸出低電平，ADDR3 地位必需輸出高電平，這兩個(gè)地位多是使能掌握端口。不曉得人人能否記得我們第二課的程序有這么兩句 ENLED = 0;ADDR3 = 1;就是掌握使這個(gè) 74HC138 使能的。

這類邏輯芯片，大多多是有使能引腳的，使能契合請(qǐng)求了，那下面就要研討掌握邏輯了。關(guān)于數(shù)字器件的引腳，假如一個(gè)引腳輸出的時(shí)分，有 0 和 1 兩種形態(tài);關(guān)于兩個(gè)引腳輸出的時(shí)分，就會(huì)有 00、01、10、11 這四種形態(tài)了，那么關(guān)于 3 個(gè)輸出的時(shí)分，就會(huì)呈現(xiàn) 8 種形態(tài)了，人人可以看下邊的這個(gè)真值表——圖 3-16，個(gè)中輸出是 A2、A1、A0 的次序，輸入是從Y0、Y1.。..。.Y7 的次序。

74HC138在任一輸出形態(tài)下，只要一個(gè)輸入引腳是低電平，其他的引腳多是高電平。在后面的電路中我們?cè)?jīng)看到，8 個(gè) LED 小燈的總開(kāi)關(guān)三極管 Q16 基極的掌握端是LEDS6，也就是 Y6 輸入一個(gè)低電平的時(shí)分，可以守舊三極管 Q16，從右側(cè)的愿望輸入的后果，我們可以推導(dǎo)出我們的 A2、A1、A0 的輸出形態(tài)應(yīng)當(dāng)是 110，如下圖：

那么我們?cè)偃w捋一遍點(diǎn)亮 LED 小燈的進(jìn)程，起首看 74HC138，我們要讓 LEDS6 為低電平才干導(dǎo)通三極管 Q16，所以 ENLED = 0;ADDR3 = 1;包管 74HC138 使能。然后 ADDR2 =1; ADDR1 = 1; ADDR0 = 0;如許包管了三極管 Q16 這個(gè)開(kāi)關(guān)守舊，5V 電源加到 LED 上。

而 74HC245 左側(cè)是經(jīng)過(guò) P0 口掌握，我們讓 P0.0 引腳等于 0，就是 DB_0 等于 0，而右側(cè) DB0 等于 DB_0 的形態(tài)，也是 0，那么如許在這一排共 8 個(gè) LED 小燈傍邊，只要最右側(cè)的小燈和 5V 之間有壓差，有壓差就會(huì)有電流暢過(guò)，有電流暢過(guò)我們的 LED2 就會(huì)發(fā)光了。