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译码器Multisim电路仿真汇总——硬件工程师笔记

news 2025/7/4 23:00:41

74LS实现二线三线译码器

1 74LS139D和74LS138D基础知识

1.1 74LS139D 二线四线译码器

1.1.1 功能特点

1.1.2 引脚功能

1.1.3 工作原理

1.1.4 应用场景

1.1.5 使用方法

1.1.6 注意事项

1.6.7 逻辑真值表

1.2 74LS138D 3线8线译码器

1.2.1 功能特点

1.2.2 引脚功能

1.2.3 应用场景

1.2.4 使用方法

1.2.5 注意事项

74LS139D实现两线四线译码器

74LS138D实现三线八线译码器

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74LS实现二线三线译码器

1 74LS139D和74LS138D基础知识

1.1 74LS139D 二线四线译码器

74LS139D 是一款2线4线译码器，属于TTL逻辑系列集成电路。它包含一个2线4线译码器。

1.1.1 功能特点

1. 2线4线译码：

译码器将2位输入信号转换为4个输出信号。

2. 低电平有效输出：

所有输出信号均为低电平有效(Y0-Y3)，未选中的输出为高电平。

3. 使能控制：

每个译码器都有独立的使能端（~G），只有当使能端为低电平时，译码器才正常工作。

4. 扩展能力：

可以通过级联多个74LS139D扩展为更大规模的译码器，例如3线8线译码器。

1.1.2 引脚功能

74LS139D的引脚排列如下：

引脚号	名称	功能
1	A	输入1
2	B	输入2
3	~G	使能端低电平有效
4	Y0	输出1
5	Y1	输出2
6	Y2	输出3
7	Y3	输出4

1.1.3 工作原理

输入信号：译码器有2个输入端（A1、B1），用于接收2位二进制输入信号。

输出信号：每个译码器有4个输出端(Y0—Y3)，根据输入信号，对应的输出端将输出低电平。

使能端：每个译码器的使能端(~G)必须为低电平，译码器才正常工作。如果使能端为高电平，所有输出将保持高电平。

输出逻辑：

当输入为`00`时，Y0为低电平，其他输出为高电平。

当输入为`01`时，Y1为低电平，其他输出为高电平。

当输入为`10`时，Y2为低电平，其他输出为高电平。

当输入为`11`时，Y3为低电平，其他输出为高电平。

1.1.4 应用场景

1. 地址译码：

在微处理器系统中，用于将地址信号译码为片选信号。例如，将2位地址信号译码为4个片选信号。

2. 数据分配：

将一个数据源分配到多个目的地。例如，将一个数据信号分配到4个不同的输出端。

3. LED控制：

通过译码控制多个LED的亮灭。例如，根据输入信号点亮对应的LED。

4. 多路选择器：

用于选择多个输入信号中的一个输出信号。

5. 扩展译码器：

通过级联多个74LS139D，可以实现更大规模的译码功能，例如3线8线译码器。

1.1.5 使用方法

1. 基本使用：

将2位输入信号连接到输入端（A1、B1），根据输入信号，对应的输出端将输出低电平。

确保使能端（~G）为低电平，译码器才正常工作。

2. 扩展使用：

通过级联多个74LS139D，可以实现更大规模的译码功能。例如，将两个74LS139D的输出端连接到一个4线16线译码器的输入端。

3. 级联设计：

在仿真软件（如Multisim）中，可以通过级联设计实现更复杂的译码逻辑。

1.1.6 注意事项

1. 电平逻辑：

确保输入和输出的电平逻辑与电路设计一致，特别是低电平有效的输出。

2. 使能端控制：

正确配置使能端，避免译码器误工作。

3. 电源和地：

确保电源和地连接正确，以保证芯片的正常工作。

4. 输出负载：

确保输出端的负载电流在芯片的允许范围内，避免损坏芯片。

1.6.7 逻辑真值表

A	B	Y0	Y1	Y2	Y3
0	0	0	1	1	1
1	0	1	0	1	1
0	1	1	1	0	1
1	1	1	1	1	0

0表示低电平，1表示高电平

1.2 74LS138D 3线8线译码器

74LS138D是一款常用的3线8线译码器，属于TTL（晶体管晶体管逻辑）系列集成电路，主要用于将3位二进制输入信号转换为8个独立的输出信号。

1.2.1 功能特点

3线8线译码：74LS138D能够将3位二进制输入（A、B、C）转换为8个独立的输出信号（Y0-Y7），每个输入组合对应一个低电平有效的输出。

低电平有效输出：所有输出信号均为低电平有效，未选中的输出为高电平。

使能控制：具有三个使能端（G1、~G2、~G3），只有当G1为高电平，且~G2和~G3均为低电平时，译码器才正常工作。

扩展能力：可以通过级联多个74LS138D扩展为更大规模的译码器，例如4线16线译码器。

1.2.2 引脚功能

ABC：3位二进制输入端。

G1：使能端，高电平有效。

~G2、~G3：使能端，低电平有效。

Y0-Y7：8个输出端，低电平有效。

1.2.3 应用场景

地址译码：在微处理器系统中，用于将地址信号译码为片选信号。

数据分配：将一个数据源分配到多个目的地。

LED控制：通过译码控制多个LED的亮灭。

多单片机协同工作：用于控制多个单片机的选通信号。

汽车尾灯控制：控制汽车尾灯的点亮与熄灭。

1.2.4 使用方法

基本使用：将3位二进制输入信号连接到ABC，根据输入信号，对应的输出端将输出低电平。

扩展使用：通过将多个74LS138D的使能端连接到不同的控制信号，可以实现更大规模的译码功能。

级联设计：在Multisim等仿真软件中，可以通过级联设计实现更复杂的译码逻辑。

1.2.5 注意事项

电平逻辑：确保输入和输出的电平逻辑与电路设计一致，特别是低电平有效的输出。

使能端控制：正确配置使能端，避免译码器误工作。

电源和地：确保电源和地连接正确，以保证芯片的正常工作。

74LS139D实现两线四线译码器

如上图所示，使用字发生器控制输入，输入二进制（0-3），输出用小灯的状态表示，实现二线-四线译码器，其真值表如1.6.7所示。

74LS138D实现三线八线译码器

如上图所示，使用字发生器控制输入，输入二进制（0-7），输出用小灯的状态表示，实现三线-八线译码器，其真值表如下表所示。

A	B	C	Y0	Y1	Y2	Y3	Y4	Y5	Y6	Y7
0	0	0	0	1	1	1	1	1	1	1
0	0	1	1	0	1	1	1	1	1	1
0	1	0	1	1	0	1	1	1	1	1
0	1	1	1	1	1	0	1	1	1	1
1	0	0	1	1	1	1	0	1	1	1
1	0	1	1	1	1	1	1	0	1	1
1	1	0	1	1	1	1	1	1	0
1	1	1	1	1	1	11	1	1	1	0

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