138译码器的工作原理
出处:网络整理 发布于:2025-08-29 17:04:49
138译码器的功能是:根据3位二进制输入代码,从8个输出端中选中一个对应的输出端,使其有效(通常为低电平有效),其他7个输出端则保持无效状态。
简单来说,它就像一个 “多路选择开关”:
输入:3位二进制地址(A, B, C),可以表示 2? = 8 种状态(000 到 111)。
输出:8个输出端(Y0 ~ Y7),每个输出端对应一个输入状态。
二、引脚定义
以一个标准的74HC138芯片为例,它有16个引脚,但关键的是以下几组:
输入端 (3个):
A, B, C: 3位二进制地址输入引脚。其中 A 是位 (LSB),C 是位 (MSB)。这是“控制端”,告诉你想要选中哪一路。
输出端 (8个):
Y0 ~ Y7: 输出引脚,低电平有效。这意味着当某个输出被“选中”时,它的电压是低电平(0);未被选中的输出则为高电平(1)。
例如:当输入 CBA = 000 时,Y0 输出为 0(有效),Y1~Y7输出为 1(无效)。
使能端 (3个):
G1: 高电平有效使能引脚。必须接高电平(1)芯片才工作。
G2A, G2B: 低电平有效使能引脚。必须都接低电平(0)芯片才工作。
使能端是芯片的“总开关”。只有 G1=1 且 G2A=0 且 G2B=0 时,译码器才会根据输入A, B, C正常工作。只要有一个条件不满足,所有输出Y0~Y7全部输出高电平(1),即无效状态。
工作过程总结:
检查“总开关”使能端:确保 G1=1, G2A=0, G2B=0。
读取3位地址输入 C, B, A 的值(例如 101)。
将输入的二进制数转换为十进制数(101 -> 5)。
让对应的输出引脚(Y5)输出低电平(0),其他所有输出引脚(Y0-Y4, Y6-Y7)保持高电平(1)。
三、关键特性与扩展应用
低电平有效输出:这个特性非常有用,因为在实际数字电路中(如驱动LED、继电器或芯片片选),低电平有效的需求非常普遍。
级联扩展:通过使用多个138译码器并巧妙地连接它们的使能端,可以轻松地扩展出更大的译码器。
例如:用两个138可以构成一个 4-16线译码器。将第四根地址线(位)连接到个138的 G2A 和第二个138的 G1。当第四根线为0时,选中个芯片;为1时,选中第二个芯片。
多功能应用:
微处理器系统的地址译码:这是经典的用法。CPU输出一个地址,138译码器负责解析这个地址,并产生一个低电平有效的信号去“选中”对应的内存芯片或外设(如RAM, ROM, 串口等)。
实现逻辑函数:由于它的每个输出端都对应一个项(如Y0对应 C'B'A'),通过将输出端接入一个与非门,可以实现特定的组合逻辑功能。
数据分配器:如果将 G2A 端作为数据输入端,CBA作为地址选择,则可以将输入的数据信号分配到由地址选择的输出通道上去。
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