第九讲显示译码器及译码器的应用Word文件下载.docx
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R为限流电阻。
VD为工作电压(2V)。
IF为工作电流(10mA)
※LED器件的优缺点:
优点:
工作电压较低、体积小、寿命长、工作可靠性高、响应速度快、亮度高。
缺点:
工作电流大,每个字段工作电流约10mA左右。
2.液晶显示器(LCD)
1)液晶是液态晶体的简称。
它是既具有液体的流动性,又具有某些光学特性的有机化合物。
2)其透明度和颜色受外加电场的控制。
3)控制显示原理:
①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。
②当在相应字段的电极加上电压时,液晶中的导电正离子作定向运动,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暗灰色,从而显示出相应的数字。
③当外加电压断开时,液晶分子又恢复到整齐排列的状态,显示的数字也随之消失。
4)液晶显示器的优缺点:
功耗极小,工作电压低;
显示不够清晰,响应速度慢。
※七段显示译码器相当于一个代码转换电路,四位输入BCD码→七段代码。
常用的4线—7段译码器/驱动器是CC14547。
CC14547具有较大的输出电流驱动能力,可直接驱动LED或其它显示器。
输入:
4位,8421BCD码D、C、B、A(原码)
输出:
7段,Ya~Yg,高电平有效(输出1时该段点亮)
消隐控制端:
,低电平有效。
当=0时,输出Ya~Yg都为低电平,各字段都熄灭,不显示数字。
当=1时,译码器工作。
※显示译码器分类:
•输出低电平有效,配共阳极显示器;
•输出高电平有效,配共阴极显示器。
a段卡诺图:
下列真值表仅适用于共阴极LED:
同理可得其它各段的函数式为:
逻辑图如下:
集成显示译码器74LS48
功能表:
辅助端功能:
由真值表可以看出,为了增强器件的功能,在74LS48中还设置了一些辅助端。
这些辅助端的功能如下:
(1)试灯输入端LT:
低电平有效。
当LT=0时,数码管的七段应全亮,与输入的译码信号无关。
本输入端用于测试数码管的好坏。
(3)灭灯输入/动态灭零输出端BI/RBO:
这是一个特殊的端钮,有时用作输入,有时用作输出。
当BI/RBO作为输入使用,且BI/RBO=0时,数码管七段全灭,与译码输入无关。
当BI/RBO作为输出使用时,受控于LT和RBI:
当LT=1且RBI=0时,BI/RBO=0;
其它情况下BI/RBO=1。
本端钮主要用于显示多位数字时,多个译码器之间的连接。
译码器的应用
1.用译码器实现组合逻辑函数
原理:
变量译码器输出能产生输入变量的所有最小项。
高电平输出时:
低电平输出时:
而任何一个组合逻辑函数都可以变换为最小项之和的标准形式。
因此,用译码器和门电路可实现任何单输出或多输出的组合逻辑函数。
当译码器输出低电平有效时,一般选用与非门;
当译码器输出高电平有效时,一般选用或门;
例1.用译码器实现三个输入变量函数
解:
译码器没有特指的情况下,指的都是变量译码器。
低电平输出有效的译码器能产生输入变量的所有最小项的非。
由于任何逻辑函数都可以按照最小项之和表示成标准积之和的形式,再二次求反,变成与非---与非式。
因此可以想象,利用译码器得到最
小项之非,而由外部的与非门来形成与
非,即可实现逻辑函数。
由于本题有三个输入变量,共八个
最小项。
可以采用3线-8线译码器(如
74LS138),得到逻辑电路图如右图。
例2.用译码器和门电路实现逻辑函数:
1)选择译码器。
由于Y中有3个变量A、B、C,故应选3-8译码器,如74LS138。
因74LS138输出为低电平有效,故选用与非门。
2)将Y变换为标准与或表达式。
3)令A2=A、A1=B、A0=C,可画出逻辑电路图。
例3.用译码器设计一个一位全加器。
它能将两个二进制数及来自低位的进位进行相加,并产生和数与进位数。
1)分析设计要求,列出真值表。
设被加数为Ai,加数为Bi,来自低位的进位为Ci-1。
本位和为Si,向高位的进位为Ci。
输入
输出
AiBiCi-1
SiCi
000
001
010
011
100
101
110
111
00
10
01
11
2)写出逻辑函数表达式
3)选择译码器
全加器有3个输入信号,有两个输出信号,因此可选74LS138和两个与非门来实现。
4)将Ai连A2、Bi连A1、Ci-1连A0,则Si、Ci式变为:
5)有此可画出所设计的全加器电路图。
※用二进制译码器实现码制变换:
※数码显示电路的动态灭零:
2.计算机端口地址译码
(1)地址译码电路的作用:
地址+控制信号接口芯片的选择信号
(2)地址译码电路的输出信号:
低电平有效
(3)I/O地址译码方法(高位地址、低位地址的划分):
片间选择:
高位地址+控制信号片选信号
片内端口选择:
低地址直接与接口芯片地址线连接
(4)地址范围:
n根地址线未参与译码,译出地址含2n个
例:
PC机系统板上的端口地址译码电路(为每个接口芯片分配一个含有32个地址的地址范围)
PC/XT系统板上I/O端口译码电路