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1、数数 字字 电电 子子 技技 术术知识目标：知识目标：1、掌握译码电路的功能及常用译码器；、掌握译码电路的功能及常用译码器； 2、掌握显示电路的功能及种类；、掌握显示电路的功能及种类； 3、熟练掌握常用集成译码器、显示器的功能及应用。、熟练掌握常用集成译码器、显示器的功能及应用。 译码器及显示器的功能及应用译码器及显示器的功能及应用报警显示电路的设计报警显示电路的设计第第8 8讲讲教学目标教学目标教学重点教学重点教学难点教学难点能力目标：能力目标：1、能分析和设计组合逻辑电路；、能分析和设计组合逻辑电路； 2、能读懂常用集成译码器的功能；、能读懂常用集成译码器的功能； 3、会用集成编码器、译码
2、器及显示器制作显示电路。、会用集成编码器、译码器及显示器制作显示电路。 数数 字字 电电 子子 技技 术术一、译码与译码器；一、译码与译码器；一、译码与译码器；一、译码与译码器；二、集成译码器二、集成译码器二、集成译码器二、集成译码器74LS13874LS138的功能分析及应用；的功能分析及应用；的功能分析及应用；的功能分析及应用；三、集成显示译码器三、集成显示译码器三、集成显示译码器三、集成显示译码器CD4511CD4511的功能分析；的功能分析；的功能分析；的功能分析；四、常用的数字显示器。四、常用的数字显示器。四、常用的数字显示器。四、常用的数字显示器。数数 字字 电电 子子 技技 术术
3、思考讨论：思考讨论：思考讨论：思考讨论： 拨电话时号码是怎样显示的？ 生活中常用十进制数及文字、符号等表示事物。数字电路只能以二进制信号工作。编码器译码器数数 字字 电电 子子 技技 术术功能要求：功能要求： 当简单抢答器接通电源后，分别按下当简单抢答器接通电源后，分别按下4个抢答器的抢答个抢答器的抢答键，如果电路工作正常，数码管将分别显示抢答成功者的号键，如果电路工作正常，数码管将分别显示抢答成功者的号码。如果没有显示或显示的不是成功抢答者的号码，说明电码。如果没有显示或显示的不是成功抢答者的号码，说明电路故障，应予以排除。路故障，应予以排除。数数 字字 电电 子子 技技 术术电路组成：电路
4、组成：数数 字字 电电 子子 技技 术术1 1 1 1、译码译码译码译码 编码的逆过程，将编码时赋予代码的特定含义编码的逆过程，将编码时赋予代码的特定含义“翻翻译译”出来。出来。 常用的译码器有常用的译码器有二进制译码器、二二进制译码器、二- -十进制译码器十进制译码器和和显示译码器显示译码器等。等。二进制代码原来信息编码对象编码译码实现译码功能的电路。实现译码功能的电路。2 2 2 2、译码器译码器译码器译码器数数 字字 电电 子子 技技 术术例：例：例：例：一个简单的两位二进制代码的译码器。一个简单的两位二进制代码的译码器。一个简单的两位二进制代码的译码器。一个简单的两位二进制代码的译码器
5、。 输输 入入输输 出出A BY3 Y2 Y1 Y00 00 11 01 10 0 0 10 0 1 00 1 0 01 0 0 0译码器的真值表译码器的真值表 输入是一组两位二进制代码输入是一组两位二进制代码AB，输出是与代码状，输出是与代码状态相对应的态相对应的4个信号个信号Y3Y2Y1Y0。数数 字字 电电 子子 技技 术术（1 1）74LS13874LS138电路的功能电路的功能1 1、 集成二进制译码器集成二进制译码器集成二进制译码器集成二进制译码器74LS13874LS138 二进制译码器是把二进制代码的所有组合状态都翻译出来的电路。二进制译码器是把二进制代码的所有组合状态都翻译出
6、来的电路。二进制译码器是把二进制代码的所有组合状态都翻译出来的电路。二进制译码器是把二进制代码的所有组合状态都翻译出来的电路。如果输入信号有如果输入信号有如果输入信号有如果输入信号有n n 位二进制代码，输出信号为位二进制代码，输出信号为位二进制代码，输出信号为位二进制代码，输出信号为mm个，个，个，个，mm = 2 = 2n n。禁止禁止译码译码译译码码工工作作低电平低电平有效有效高电平高电平有效有效译中译中译中译中为为为为0 0 0 074LS13874LS138电路的功能表电路的功能表数数 字字 电电 子子 技技 术术（2）74LS138译码器的逻辑符号译码器的逻辑符号 在在在在S S
7、S S1 1 1 1=1=1=1=1， =0=0=0=0时，输出信号时，输出信号时，输出信号时，输出信号 才取决于输入信号才取决于输入信号才取决于输入信号才取决于输入信号A A A A2 2 2 2、 A A A A1 1 1 1、 A A A A0 0 0 0的组合。的组合。的组合。的组合。 当当当当S S S S1 1 1 1=0=0=0=0时，无论其他输入信号是什时，无论其他输入信号是什时，无论其他输入信号是什时，无论其他输入信号是什么，输出都是高电平，即无效信号。么，输出都是高电平，即无效信号。么，输出都是高电平，即无效信号。么，输出都是高电平，即无效信号。 为高电平时，输出也都是无为
8、高电平时，输出也都是无效信号。效信号。 三点说明：三点说明：三点说明：三点说明：低电平有低电平有低电平有低电平有效输出效输出效输出效输出三位二进三位二进三位二进三位二进制代码制代码制代码制代码使能端使能端使能端使能端数数 字字 电电 子子 技技 术术例：例：例：例：用两片用两片用两片用两片3-83-8线译码器线译码器线译码器线译码器74LS13874LS138构成构成构成构成4-164-16线译码器，电路如图所示。线译码器，电路如图所示。线译码器，电路如图所示。线译码器，电路如图所示。 电路中，电路中，当当D=0时时，片（，片（2）被禁止，片（）被禁止，片（1）工作，这时将）工作，这时将DCB
9、A的的00000111 这这 8 个代码译成片（个代码译成片（1） 8 个低电平信号个低电平信号输出。输出。 当当D=1时时，片（，片（1）被禁止，片（）被禁止，片（2）工作，这时则将）工作，这时则将DCBA的的10001111 这这 8 个代码译成片（个代码译成片（2） 8 个低电平信号输出。个低电平信号输出。CBA D数数 字字 电电 子子 技技 术术例：例：用全用全译码译码器器实现逻辑实现逻辑函数函数解解 : :（1 1）全）全译码译码器的器的输输出出为输为输入入变变量的相量的相应应最小最小项项之非，之非， 故先将故先将逻辑逻辑函数式函数式 f f 写成最小写成最小项项之反的形式。由摩根
10、定理之反的形式。由摩根定理（2 2）f f 有三个有三个变变量，因而量，因而选选用三用三变变量量译码译码器。器。（3 3）变变量量C C、B B、A A 分分别别接三接三变变量量译码译码器的器的C C、B B、A A 端，端， 则则上式上式变为变为：2 2、74LS138 74LS138 的应用的应用（1）实现逻辑函数）实现逻辑函数数数 字字 电电 子子 技技 术术用三变量译码器用三变量译码器74LS138实现以上函数的逻辑图。实现以上函数的逻辑图。数数 字字 电电 子子 技技 术术例例例例：将：将：将：将输输输输入信号序列入信号序列入信号序列入信号序列00100100 00100100 分配
11、到分配到分配到分配到Y0 Y0 通道通道通道通道输输输输出。出。出。出。 在图中，如果在图中，如果D D输入的是时钟脉冲，则由地址码的状态将该时钟脉输入的是时钟脉冲，则由地址码的状态将该时钟脉冲分配到冲分配到Y Y0 0 Y Y7 7的某一个输出端，从而构成时钟脉冲分配器。的某一个输出端，从而构成时钟脉冲分配器。（2 2）数据分配器或时钟分配器数据分配器或时钟分配器数数 字字 电电 子子 技技 术术四输入变量译码器用于存储器的地址译码四输入变量译码器用于存储器的地址译码四输入变量译码器用于存储器的地址译码四输入变量译码器用于存储器的地址译码 实现微机系统中存储器或输入实现微机系统中存储器或输入
12、/ /输输出接口芯片的地址译码是译码器的一出接口芯片的地址译码是译码器的一个典型用途。个典型用途。 如图所示是四输入变量译码器用如图所示是四输入变量译码器用于半导体只读存储器地址译码的一个于半导体只读存储器地址译码的一个实例。实例。 图中，译码器的输出用来控制存图中，译码器的输出用来控制存储器的片选端储器的片选端, ,而译码器的输出信号取而译码器的输出信号取决于高位地址码决于高位地址码A A5 5 A A8 8。A A5 5 A A8 8四位地址四位地址有有1616个输出信号，利用这些输出信号个输出信号，利用这些输出信号从从1616片存储器中选用一片，再由低位片存储器中选用一片，再由低位地址码
13、地址码A A0 0 A A4 4从被选片中选中一个字，从被选片中选中一个字，从而读出选中字的内容。从而读出选中字的内容。（3 3）译码器做地址译码器译码器做地址译码器数数 字字 电电 子子 技技 术术 CD4511是将锁存、译码、驱动三种功能集于一身的是将锁存、译码、驱动三种功能集于一身的“三合三合一一”电路。锁存器的作用是避免在计数过程中出现跳数现象，便电路。锁存器的作用是避免在计数过程中出现跳数现象，便于观察和记录。译码器将于观察和记录。译码器将BCD码转换成码转换成7段码，再经过大电流反相段码，再经过大电流反相器，驱动共阴极器，驱动共阴极LED数码管。译码器属于非时序电路，其输出状数码管
14、。译码器属于非时序电路，其输出状态与时钟无关，仅取决于输入的态与时钟无关，仅取决于输入的BCD码。码。 1 1、 集成显示译码器集成显示译码器集成显示译码器集成显示译码器CD4511CD4511数数 字字 电电 子子 技技 术术 如图显示为如图显示为CD4511引脚分布图，引脚分布图，DA为为BCD码输入端。码输入端。ag是是7段码输出端。段码输出端。（1 1 1 1）CD4511CD4511CD4511CD4511的引脚图的引脚图的引脚图的引脚图数数 字字 电电 子子 技技 术术（2 2 2 2）CD4511CD4511CD4511CD4511的功能表的功能表的功能表的功能表输入输入输出输出
15、说明说明LEA3A2A1A0YaYbYcYdYeYfYgLLLLLLLLLLLHHHHHHHHHHLHHHHHHHHHHHLLLLLLLLHHLLLLHHHHLLLLHHLLHHLLLHLHLHLHLHHLHLHHLHLHHHHLHHHHHLLHHHHLHHLHHHHHHHHLHLHHLHHLHLHLHLHLLLHLHLHLHLLLHHHLHHHLLLHHHHHLHH8 8消隐消隐0123456789LLLLLLHHHHHHHHHHHHHHHHHHLLHHHHHHLLHHLHLHLHLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL消隐消隐消隐消隐消隐消隐消隐
16、消隐消隐消隐消隐消隐HHH输出锁定在上一个输出锁定在上一个LE=L时的输出状态时的输出状态保持保持数数 字字 电电 子子 技技 术术2 2、 集成显示译码器集成显示译码器集成显示译码器集成显示译码器CD4511CD4511的应用的应用的应用的应用数数 字字 电电 子子 技技 术术数数 字字 电电 子子 技技 术术数字显示电路的组成方框图 在数字测量仪表和各种数字系统中，都需要将数字量直观地显示出来，一方面供人们直接读取测量和运算的结果，另一方面用于监视数字系统的工作情况。数字显示电路是数字设备不可缺少的部分。数字显示电路通常由显示译码器、驱动器和显示器等部分组成，如图所示。 数数 字字 电电
17、子子 技技 术术 数字显示器件是用来显示数字、文字或者符号的器件，常见的有辉光数码管、荧光数码管、液晶显示器、发光二极管数码管、场致发光数字板、等离子体显示板等等。本书主要讨论发光二极管数码管。 1、数字显示器件、数字显示器件（1）发光二极管（LED）及其驱动方式 LED具有许多优点，它不仅有工作电压低(1.53V)、体积小、寿命长、可靠性高等优点，而且响应速度快(100ns)、亮度比较高。一般LED的工作电流选在510mA，但不允许超过最大值（通常为50mA）。 LED可以直接由门电路驱动。 数数 字字 电电 子子 技技 术术 图（a）是输出为低电平时，LED发光，称为低电平驱动； 图（b）
18、是输出为高电平时，LED发光，称为高电平驱动高电平驱动；采用高电平驱动方式的TTL门最好选用OC门。 图 门电路驱动LED(a) 低电平驱动 (b) 高电平驱动R为限流电阻数数 字字 电电 子子 技技 术术图 七段显示LED数码管(a) 外形图 (b) 共阴型 (c) 共阳型 LED数码管又称为半导体数码管，它是由多个LED按分段式封装制成的。LED数码管有两种形式：共阴型和共阳型。公共阴极公共阳极高电平驱动低电平驱动(2) LED数码管数码管数数 字字 电电 子子 技技 术术数数 字字 电电 子子 技技 术术七段七段LED(Light Emitting Diode)LED(Light Emi
19、tting Diode)数码显示器的显示原理数码显示器的显示原理: :cabdefgdp a b c d e f gGNDGNDdp共阴极共阴极共阴极共阴极aR 8bcdefgdpVccVcc数数 字字 电电 子子 技技 术术 c d eGNDdpabcdefdp a b f gGNDR= 3305V直流电源cabdefgdp a b c d e f gGNDGNDdp数数 字字 电电 子子 技技 术术 c d eGNDdpabcdefdp a b f gGNDR= 1Kcabdefgdp a b c d e f gGNDGNDdp5V直流电源显示数字1 1数数 字字 电电 子子 技技 术术R
20、5V直流电源RR显示数字2 2 g f a b e d c dpcabdefgdpcabdefgdp a b c d e f gGNDGNDdp数数 字字 电电 子子 技技 术术R5V直流电源RRR显示数字3 3 g f a b e d c dpcabdefgdpcabdefgdp a b c d e f gGNDGNDdp数数 字字 电电 子子 技技 术术图3-15 七段数码管字形显示方式2、七段显示译码器 （1）七段字形显示方式LED数码管通常采用图3-15所示的七段字形显示方式来表示0-9十个数字。数数 字字 电电 子子 技技 术术图3-16 74LS49的逻辑符号（2）七段显示译码器灭
21、灯灭灯控制端控制端8421BCD码码七段七段代码代码 七段显示器译码器把输入的BCD码，翻译成驱动七段LED数码管各对应段所需的电平。常用的七段显示译码器有74LS47、74LS48、74LS49、CD4511等。数数 字字 电电 子子 技技 术术表3-8 74LS49的功能表8421BCD码禁止码灭灯状态数数 字字 电电 子子 技技 术术译码输入端：D、C、B、A，为为8421BCD码；七段代码输出端：abcdefg，某段输出为高电平时该段点亮，用以驱动高电平有效的七段显示LED数码管； 灭灯控制端：IB ，当IB = 1时，译码器处于正常译码工作状态；若IB = 0，不管D、C、B、A输入
22、什么信号，译码器各输出端均为低电平，处于灭灯状态。利用IB信号，可以控制数码管按照要求处于显示或者灭灯状态，如闪烁、熄灭首尾部多余的0等。数数 字字 电电 子子 技技 术术图3-17 74LS49驱动LED数码管电路 图3-17是一个用七段显示译码器74LS49驱动共阴型LED数码管的实用电路。数数 字字 电电 子子 技技 术术灭灯控制端8421BCD码七段代码七段译码器七段译码器74LS47数数 字字 电电 子子 技技 术术二二二二十进制译码器十进制译码器十进制译码器十进制译码器 将将将将4 4位二位二位二位二十进制代码翻译成十进制代码翻译成十进制代码翻译成十进制代码翻译成1 1位十进制数字
23、的电路位十进制数字的电路位十进制数字的电路位十进制数字的电路就是二就是二就是二就是二十进制译码器，又称为十进制译码器，又称为十进制译码器，又称为十进制译码器，又称为BCDBCD十进制译码器。十进制译码器。十进制译码器。十进制译码器。 由功能表可知，该译码器有由功能表可知，该译码器有由功能表可知，该译码器有由功能表可知，该译码器有4 4个输入端个输入端个输入端个输入端A A3 3A A2 2A A1 1A A0 0，并，并，并，并且按且按且按且按8421BCD8421BCD编码输入数据。编码输入数据。编码输入数据。编码输入数据。 它有它有它有它有1010个输出端，分别与十进制数个输出端，分别与十
24、进制数个输出端，分别与十进制数个输出端，分别与十进制数0909相对应，低电相对应，低电相对应，低电相对应，低电平有效。对于某个平有效。对于某个平有效。对于某个平有效。对于某个8421BCD8421BCD码的输入，相应输出端为低码的输入，相应输出端为低码的输入，相应输出端为低码的输入，相应输出端为低电平，其他输出端为高电平。当输入的二进制数超过电平，其他输出端为高电平。当输入的二进制数超过电平，其他输出端为高电平。当输入的二进制数超过电平，其他输出端为高电平。当输入的二进制数超过BCDBCD码时，所有输出端都输出高电平，呈无效状态。码时，所有输出端都输出高电平，呈无效状态。码时，所有输出端都输出
25、高电平，呈无效状态。码时，所有输出端都输出高电平，呈无效状态。数数 字字 电电 子子 技技 术术 数数字字输输 入入输 出01234567890 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 10 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 1 1 1 1 1 1 1 11 1 0 1 1 1 1 1 1 11 1 1 0 1 1 1 1 1 11 1 1 1 0 1 1 1 1 11 1 1 1 1 0 1 1 1 11 1 1 1 1 1 0 1 1 11 1 1 1 1 1 1 0 1 11 1 1 1
26、 1 1 1 1 0 11 1 1 1 1 1 1 1 1 0无无效效1 0 1 01 0 1 01 0 1 11 0 1 11 1 0 01 1 0 01 1 0 11 1 0 11 1 1 01 1 1 01 1 1 11 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1
27、1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 174LS42译码器功能表译码器功能表数数 字字 电电 子子 技技 术术74LS42 74LS42 二二十进制译码器的逻辑图十进制译码器的逻辑图数数 字字 电电 子子 技技 术术 学完本节内容后需要掌握以下内容：学完本节内容后需要掌握以下内容：学完本节内容后需要掌握以下内容：学完本节内容后需要掌握以下内容：一、一、译码与译码器译码与译码器译码与译码器译码与译码器 译码与译码器的定义、译码器的分类译码与译码器的定义、译码器的分类译码与译码器的定义、译码器的分类译码与译码器的定义、译码器的分类二、二、二、二、集成二进制译码器集成二进制译码器集成二进制译码器集成二进制译码器74LS13874LS138功能及应用功能及应用功能及应用功能及应用三、集成显示译码器三、集成显示译码器三、集成显示译码器三、集成显示译码器CD4511CD4511功能及应用功能及应用功能及应用功能及应用四、常用的数字显示器件四、常用的数字显示器件四、常用的数字显示器件四、常用的数字显示器件数数 字字 电电 子子 技技 术术课外作业：课外作业：课外作业：课外作业： 设计一个六路抢答器，并用数字显示抢答队的设计一个六路抢答器，并用数字显示抢答队的编号。编号。
