74hc138譯碼器是什么，譯碼器的原理功能分析

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。

譯碼器

譯碼器簡(jiǎn)介

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)。

74hc138

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）。

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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。

74HC138是高速硅柵CMOS解碼器，適合內(nèi)存地址解碼或數(shù)據(jù)路由應(yīng)用。74HC138 作用原理于高性能的存貯譯碼或要求傳輸延遲時(shí)間短的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),在 高性能存貯器系統(tǒng)中,用這種譯碼器可以提高譯碼系統(tǒng)的效率。將快速賦能電路用于高速存貯器時(shí),譯碼器的延遲時(shí)間和存貯器的賦能時(shí)間通常小于存貯器的典型存取時(shí)間,這就是說(shuō)由肖特基鉗位的系統(tǒng)譯碼器所引起的有效系統(tǒng)延遲可以忽略不計(jì)。HC138 按照三位二進(jìn)制輸入碼和賦能輸入條件,從8 個(gè)輸出端中譯出一個(gè) 低電平輸出。兩個(gè)低電平有效的賦能輸入端和一個(gè)高電平有效的賦能輸入端減少了擴(kuò)展所需要的外接門(mén)或倒相器,擴(kuò)展成24 線譯碼器不需外接門(mén);擴(kuò)展成32 線譯碼器,只需要接一個(gè)外接倒相器。在解調(diào)器應(yīng)用中,賦能輸入端可用作數(shù)據(jù)輸入端。

74hc138的功能

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。利用這種復(fù)合使能特性，僅需4片74HC138芯片和1個(gè)反相器，即可輕松實(shí)現(xiàn)并行擴(kuò)展，組合成為一個(gè)1-32（5線到32線）譯碼器。任選一個(gè)低有效使能輸入端作為數(shù)據(jù)輸入，而把其余的使能輸入端作為選通端，則74HC138亦可充當(dāng)一個(gè)8輸出多路分配器，未使用的使能輸入端必須保持綁定在各自合適的高有效或低有效狀態(tài)。

74HC138原理圖

以上便是138譯碼器的原理圖。其中，在芯片第4、5引腳處，標(biāo)識(shí)符G2A和G2B上面有一橫杠，這個(gè)意思是代表此端口輸出低電平有效（可見(jiàn)，4、5引腳連接的是GND），而第6引腳連接的VCC。?
74HC138譯碼器可接受3位二進(jìn)制加權(quán)地址輸入（A，B和C），并當(dāng)使能時(shí)，提供8個(gè)互斥的低有效輸出（Y0~Y7）。74HC138特有3個(gè)使能輸入端：兩個(gè)低電平有效（G2A、G2B）和一個(gè)高有效（G1）。除非G2A和G2B置低且G1置高，否則74HC138將保持所有輸出為高。

其真值表如下所示（可通過(guò)芯片手冊(cè)進(jìn)行查閱）：

74HC138真值表

如圖表下的注解所示：H—高電平，L—低電平，X—任意電平，G2（—）是代表G1A和G2B之和（其實(shí)看原理圖便知，G2A和G2B是一起控制的）。?

通過(guò)真值表，我們知道正確的控制方式為，G1給高電平，G2給低電平。于是，通過(guò)控制ABC三者輸入的值（二進(jìn)制），控制Y0-Y7的輸出值（二進(jìn)制）。?

例如，ABC = 000，Y0-Y7 = 0111 1111 ； ABC = 101，Y0~Y7 = 1111 1011。?

有一點(diǎn)請(qǐng)注意：?

前面說(shuō)到，138譯碼器是提供8個(gè)互斥（Y0-Y7，8個(gè)腳互不影響）的低電平輸出，但是輸出來(lái)除了被ABC地址選中的那一個(gè)，其他的都是1，這是因?yàn)樾酒瑑?nèi)部的每個(gè)輸出端口前，都接有一個(gè)與非門(mén)，于是輸出端電平反相了。

下面附上74HC138譯碼器的邏輯圖：?

在每一個(gè)輸出端口前面，可以看到都存在一個(gè)與非門(mén)電路（簡(jiǎn)單的數(shù)電知識(shí)），我們可以在邏輯圖中對(duì)ABC賦值，再去查看Y0~Y7的輸出，再與真值表核對(duì)一下。

到此為止，可能已經(jīng)能看出來(lái)，138譯碼器的功能之一了：如原理圖所示，使得P2.5P2.6P2.7三個(gè)引腳，控制了8個(gè)輸出！但是大家會(huì)問(wèn)到，每次輸出都會(huì)是7個(gè)高電平，1個(gè)低電平。

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 3-15 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。

結(jié)語(yǔ)

關(guān)于74HC138的介紹就到這了，在本文中我們共同探討的譯碼器以及74HC138的介紹、原理功能分析，希望通過(guò)本文能讓你對(duì)74HC138有更好的認(rèn)知，如有不足之處歡迎指正。