电路中的译码器及其分类与应用

编码是用代码表示特定的信号，译码是编码的逆过程，把代码的特定含义“翻译”出来，即将输入代码的状态翻译成相应的输出信号，以表示其原意。实现译码的电路称为译码器。译码器按其功能特点可分成两大类，即通用译码器和显示译码器。通用译码器又包括变量译码器和代码变换译码器。

（1）通用译码器

通用译码器的功能是输入二进制代码，输出与之对应的一组高、低电平信号。

[例10.13]　试用两片CT54S138 组成一个4 线—16 线译码器，将4 位二进制代码D3D2D1D0 的16 种组合状态译成16 个独立的译码电平信号。

解　每个CT54S138 芯片只有3 个地址输入端A2A1A0，而现在要译的是4 位二进制数，需要4 个输入端，因此可利用一个片选输入端来代替。由题意知要使输出端达到16 个，则要用两片芯片。当被译的对象D3D2D1D0 从0000～0111 这8 种组合时D3 始终为0，因此可将D3 作为高位芯片STA 端的输入，同时也作为低位芯片端的输入，令高位芯片的，低位芯片的STA=1，此时高位芯片不工作，而低位芯片工作译码。当被译的对象D3D2D1D0 从1000～1111（即8～15）时，D3 始终为1，此时低位芯片停止工作，而高位芯片工作译码，如图10.23 所示。

图10.23　2 片CT54S138 组成4 线—16 线译码器

[例10.14]　试用译码器和门电路实现逻辑函数

解　由于逻辑函数Y 中有A、B、C 3 个变量，所以只要选用3 线—8 线译码器CT54S138。其输出为低电平有效。

根据CT54S138 功能，当STA=1 且时，可得其输出逻辑函数式为

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将逻辑函数式Y 和CT54S138 的上列输出表达式进行比较。设A=A2、B=A1、C=A0，则得到，由此可画出图10.24 所示的连线图。

图10.24　例10.14 的图

（2）显示译码器

显示译码器是驱动显示器件的核心部件，它将BCD 码转换成显示十进制数字所需要的信号，在数码管上显示出来。

数码显示器件按发光物质不同可分为4 类：气体放电显示器、荧光数字显示器、半导体显示器、液晶数字显示器。其中半导体显示器是用得最广泛的显示器之一，它是用发光二极管（简称LED）来组成字形显示数字、文字和符号的。

图10.25　LED 数码管

LED 数码管可以分为共阳、共阴两种，如图10.25所示为其引脚排列与接线图。共阳LED 是将各发光二极管阳极连在一起，接高电平，阴极分别接译码器输出端。当译码器的输出为低电平输出时，该二极管发光。驱动共阳LED 的是输出低电平有效的译码器。同理，驱动共阴LED 的应是输出高电平有效的译码器。图10.26 所示为CT5447 驱动共阳LED 的接线图。

图10.26　共阳LED 数码管与CT5447 配接图

液晶显示器中的液晶是液态晶体的简称。它是既具有流体的流动性，又具有某些光学特性的有机化合物，其透明度和颜色受外加电场的控制，利用这一特性，可做成电场控制的7 段液晶数码显示器，其字形和7 段半导体显示器相近。显示器在没有外加电场时，液晶分子排列整齐，入射的光线绝大部分被反射回来，液晶呈现透明状态，不显示数字。当在相应字段的电极加上电压时，液晶中的导电正离子做定向运动，在运动过程中不断撞击液晶分子，从而破坏了液晶分子的整齐排列，使入射光产生了散射而变得混浊，使原来透明的液晶变成了灰暗色，从而显示出相应的数字。当外加电压断开时，液晶分子又恢复整齐排列的状态，显示的数字也随之消失。