课题十五编、译码器应用实例.doc

课题十五 编、译码器应用实例
教师授课教案
课程名称：数字电子技术             20 0 年至20 0年第  学期第    次课
班    级：                          编制日期：20  0年      月      日
教学单元（章节）：
4、3  编/译码器应用实例
目的要求：
1、通过编译码器的功能表学会使用编译码器
2、能通过功能表选择所需器件
知识要点：
编码器的应用　译码器的应用　常用编码器与译码器集成电路简介
技能要点：课题
学会使用编译码器学会使用编译码器、能通过功能表选择所需器件
教学步骤：
1、复习编码器、译码器的功能及功能表的理解
2、新课
教具及教学手段：
多媒体与讲授相结合、举例、提问与提示
作业布置情况：
习题4、4   4、5  4、6
课后分析与小结：
授课教师：                         授课日期：20     年     月     日

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复习：
编码器、译码器的功能及功能表
新课
一、编码器的应用
1．微控制器报警编码电路

图示为利用74LS148编码器监视8个化学罐液面的报警编码电路。若8个化学罐中任何一个的液面超过预定高度时，其液面检测传感器便输出一个0电平到编码器的输入端。编码器输出3位二进制代码到微控制器。此时，微控制器仅需要3根输入线就可以监视8个独立的被测点
Intel 8051微控制器，它有4个输入/输出接口。我们使用其中的一个口输入被编码的报警代码，并且利用中断输入 接收报警信号      （是编码器输入信号有效的标志输出，只要有一个输入信号为有效的低电平， 就变成低电平）。当Intel 8051的 端接收到一个0时，就运行报警处理程序并做相应的反应，完成报警。
2．用编码器构成A/D转换器
书本图4．15为74LS148构成的A/D转换器。这个电路主要由比较器、 寄存器和编码器3部分组成原理：输入信号UI（模拟电压）同时加到7个比较器反相端与各自基准电压比较，若大于基准电压则Ci=0，否则Ci=1。寄存器74LS373寄存缓冲比较器输出的信号，避免因比较器响应速度不一致而造成的逻辑错误。比较器的输出量保存一时钟周期后供编码使用。

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74LS148编码器据寄存器提供的信号进行编码。
二、译码器的应用
1．译码器作地址译码器
书本图4．16所示是将四输入变量译码器用于半导体只读存储器地址译码的一个实例图中，译码器的输出端用来控制存储器的片选端， 该输出信号取决于高位地址码A5~A8。A5~A8 4位地址有16个输出信号。利用这些输出信号可从16片存储器中选用一片，再由低位地址码A0~A4从被选片中选中一个存储单元，读出选中单元的内容。
2．用译码器构成数据分配器或时钟分配器
数据分配器也称为多路分配器，它可以按地址的要求将1路输入数据分配到多输出通道中某一特定输出通道去。
3．用译码器实现逻辑函数
全译码器在选通时，各输出函数为输入变量相应最小项之非，而任意逻辑函数总能表示成最小项之和的形式。因此，全译码器加一个与非门可实现逻辑函数
例 用全译码器实现逻辑函数
F=
解1）全译码器的输出为输入变量相应最小项之非，故先将逻辑函数式F写成最小项之反的形式。由德·摩根定理得F=
（2）F有 3 个变量， 因而选用三变量译码器。
（3）将变量C、B、A分别接三变量译码器的C、B、A端，则上式变为
F=
=
下图是用三变量译码器74LS138实现上述函数的逻辑图。
实现微机系统中存储器或输入/输出接口芯片的地址译码是译码器的一个典型用途。

参照书本图4、17结合译码器74LS138功能表分析工作原理

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4．译码器用于灯光控制
书本图4．19是用于娱乐场所或电子玩具中的滚环追逐电路。 该电路能够产生正、反两方向循环、双向循环并有常态和闪烁两种方式图中用555构成多谐振荡器，其输出为一串矩形脉冲。它的充电路径为：+5V→R1→R2→C→地，输出为高电平（R1=4．7 kΩ，R2=10 ω）
放电路径为：C→R2→T(555内放电管）→地，输出为低电平。电容C上的充放电，使得555连续翻转，产生矩形脉冲。其脉冲宽度T1≈0．7(R1+R2）C，脉冲休止期T2≈0．7R2C，周期T=T1+T2。调整C的值，可改变振荡器的输出频率。C1=0．01μF用作旁路电容。
555输出的脉冲信号，同时送到74LS393的两个计数脉冲CLK端，使它们同步工作。 Q3~Q0为16分频器的输出信号，它们以二进制方式记录CLK的脉冲数。 计满16个脉冲，又回到起始状态，重新开始计数。MR接地时，正常计数；MR接高电平时，Q3~Q0置0。
开关S1断开时，555产生一串矩形脉冲。S2有闪烁和常态两种状态。S2置常态时，相当于MR接地。S3置正向，74159（1）的两个使能端接地，片(1)工作； 74159（2）的使能端悬空，片（2）不工作。发光二极管按0→1→2→…→15→0→…的顺序正向循环。S3置反向时，74159（1）不工作，74159（2）工作，发光二极管按15→14→…0→15→…顺序反向循环发光。
S3置双向时，两片74159都工作，一路按正循环发光，一路按反循环发光。S2置闪烁时，S3与555输出的矩形脉冲相连。当脉冲是低电平时，74159工作，点亮发光二极管；当脉冲是高电平时，74159处于禁止状态， 发光二极管熄灭。
电路主要由定时器555、双16分频器74LS393及两片集电极开路的4—16线译码器74159构成

注意：发光二极管允许流过的电流， 应小于74159允许灌入的电流。

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在脉冲一个周期内，发光二极管一亮一灭地闪烁， 发光顺序仍由S3决定。开关S1闭合时，74159的输出信号维持不变，即发光二极管某一只或两只亮。
5．多路信号的分时传送
应用实例作为学生课后自学和提高的内容。常用编码器与译码器集成电路简介，作为资料以便学生了解和查阅。
先介绍数据选择器