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1、課題十五 編、譯碼器應(yīng)用實例
教師授課教案
課程名稱：數(shù)字電子技術(shù)?? ??????????20 0 年至20 0年第? 學(xué)期第??? 次課
班??? 級：? ????????????????????????編制日期：20 ?0年????? 月????? 日
教學(xué)單元（章節(jié)）：
4、3? 編/譯碼器應(yīng)用實例
目的要求：
1、通過編譯碼器的功能表學(xué)會使用編譯碼器
2、能通過功能表選擇所需器件
知識要點：
編碼器的應(yīng)用 譯碼器的應(yīng)用 常用編碼器與譯碼器集成電路簡介
技能要點：課題
學(xué)會使用編譯碼器學(xué)會使用編譯碼器、能通過功能表選擇所需器件
教學(xué)步驟：
1、復(fù)習(xí)編碼器
2、、譯碼器的功能及功能表的理解
2、新課
教具及教學(xué)手段：
多媒體與講授相結(jié)合、舉例、提問與提示
作業(yè)布置情況：
習(xí)題4、4?? 4、5? 4、6
課后分析與小結(jié)：
授課教師：??????????????? ?????????授課日期：20???? 年???? 月???? 日
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教??? 學(xué)??? 內(nèi)??? 容
板書或旁注
復(fù)習(xí)：
編碼器、譯碼器的功能及功能表
新課
一、編碼器的應(yīng)用
1．微控制器報警編碼電路
圖示為利用74LS148編碼器監(jiān)視8個化學(xué)罐液面的報警編碼電路。若8個化學(xué)罐中任何一個的液面超過預(yù)定高度時，其液面檢測傳感器便輸出一個0電
3、平到編碼器的輸入端。編碼器輸出3位二進制代碼到微控制器。此時，微控制器僅需要3根輸入線就可以監(jiān)視8個獨立的被測點
Intel 8051微控制器，它有4個輸入/輸出接口。我們使用其中的一個口輸入被編碼的報警代碼，并且利用中斷輸入 接收報警信號????? （是編碼器輸入信號有效的標志輸出，只要有一個輸入信號為有效的低電平， 就變成低電平）。當Intel 8051的 端接收到一個0時，就運行報警處理程序并做相應(yīng)的反應(yīng)，完成報警。
2．用編碼器構(gòu)成A/D轉(zhuǎn)換器
書本圖4．15為74LS148構(gòu)成的A/D轉(zhuǎn)換器。這個電路主要由比較器、 寄存器和編碼器3部分組成原理：輸入信號UI（模擬電壓）同時加
4、到7個比較器反相端與各自基準電壓比較，若大于基準電壓則Ci=0，否則Ci=1。寄存器74LS373寄存緩沖比較器輸出的信號，避免因比較器響應(yīng)速度不一致而造成的邏輯錯誤。比較器的輸出量保存一時鐘周期后供編碼使用。
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教??? 學(xué)??? 內(nèi)??? 容
板書或旁注
74LS148編碼器據(jù)寄存器提供的信號進行編碼。
二、譯碼器的應(yīng)用
1．譯碼器作地址譯碼器
書本圖4．16所示是將四輸入變量譯碼器用于半導(dǎo)體只讀存儲器地址譯碼的一個實例圖中，譯碼器的輸出端用來控制存儲器的片選端， 該輸出信號取決于高位地址碼A5~A8。A5~A8 4位地址有16個輸出信號。利用這些輸出信號可從16片存
5、儲器中選用一片，再由低位地址碼A0~A4從被選片中選中一個存儲單元，讀出選中單元的內(nèi)容。
2．用譯碼器構(gòu)成數(shù)據(jù)分配器或時鐘分配器
數(shù)據(jù)分配器也稱為多路分配器，它可以按地址的要求將1路輸入數(shù)據(jù)分配到多輸出通道中某一特定輸出通道去。
3．用譯碼器實現(xiàn)邏輯函數(shù)
全譯碼器在選通時，各輸出函數(shù)為輸入變量相應(yīng)最小項之非，而任意邏輯函數(shù)總能表示成最小項之和的形式。因此，全譯碼器加一個與非門可實現(xiàn)邏輯函數(shù)
例 用全譯碼器實現(xiàn)邏輯函數(shù)
F=
解1）全譯碼器的輸出為輸入變量相應(yīng)最小項之非，故先將邏輯函數(shù)式F寫成最小項之反的形式。由德·摩根定理得F=
（2）F有 3 個變量， 因而選用三變量
6、譯碼器。
（3）將變量C、B、A分別接三變量譯碼器的C、B、A端，則上式變?yōu)楠?
F=
=
下圖是用三變量譯碼器74LS138實現(xiàn)上述函數(shù)的邏輯圖。
實現(xiàn)微機系統(tǒng)中存儲器或輸入/輸出接口芯片的地址譯碼是譯碼器的一個典型用途。
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參照書本圖4、17結(jié)合譯碼器74LS138功能表分析工作原理
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4．譯碼器用于燈光控制
書本圖4．19是用于娛樂場所或電子玩具中的滾環(huán)追逐電路。 該電路能夠產(chǎn)生正、反兩方向循環(huán)、雙向循環(huán)并有常態(tài)和閃爍兩種方式圖中用555構(gòu)成多諧振蕩器，其輸出為一串矩形脈沖。它的充電路
7、徑為：+5V→R1→R2→C→地，輸出為高電平（R1=4．7 kΩ，R2=10 ω）
放電路徑為：C→R2→T(555內(nèi)放電管）→地，輸出為低電平。電容C上的充放電，使得555連續(xù)翻轉(zhuǎn)，產(chǎn)生矩形脈沖。其脈沖寬度T1≈0．7(R1+R2）C，脈沖休止期T2≈0．7R2C，周期T=T1+T2。調(diào)整C的值，可改變振蕩器的輸出頻率。C1=0．01μF用作旁路電容。
555輸出的脈沖信號，同時送到74LS393的兩個計數(shù)脈沖CLK端，使它們同步工作。 Q3~Q0為16分頻器的輸出信號，它們以二進制方式記錄CLK的脈沖數(shù)。 計滿16個脈沖，又回到起始狀態(tài)，重新開始計數(shù)。MR接地時，正常計數(shù)；MR接高電
8、平時，Q3~Q0置0。
開關(guān)S1斷開時，555產(chǎn)生一串矩形脈沖。S2有閃爍和常態(tài)兩種狀態(tài)。S2置常態(tài)時，相當于MR接地。S3置正向，74159（1）的兩個使能端接地，片(1)工作； 74159（2）的使能端懸空，片（2）不工作。發(fā)光二極管按0→1→2→…→15→0→…的順序正向循環(huán)。S3置反向時，74159（1）不工作，74159（2）工作，發(fā)光二極管按15→14→…0→15→…順序反向循環(huán)發(fā)光。
S3置雙向時，兩片74159都工作，一路按正循環(huán)發(fā)光，一路按反循環(huán)發(fā)光。S2置閃爍時，S3與555輸出的矩形脈沖相連。當脈沖是低電平時，74159工作，點亮發(fā)光二極管；當脈沖是高電平時，74159處于禁止狀態(tài)， 發(fā)光二極管熄滅。
電路主要由定時器555、雙16分頻器74LS393及兩片集電極開路的4—16線譯碼器74159構(gòu)成
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注意：發(fā)光二極管允許流過的電流， 應(yīng)小于74159允許灌入的電流。
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板書或旁注
在脈沖一個周期內(nèi)，發(fā)光二極管一亮一滅地閃爍， 發(fā)光順序仍由S3決定。開關(guān)S1閉合時，74159的輸出信號維持不變，即發(fā)光二極管某一只或兩只亮。
5．多路信號的分時傳送
應(yīng)用實例作為學(xué)生課后自學(xué)和提高的內(nèi)容。常用編碼器與譯碼器集成電路簡介，作為資料以便學(xué)生了解和查閱。
先介紹數(shù)據(jù)選擇器
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課題十五編、譯碼器應(yīng)用實例
