译码器的逻辑功能_译码器的作用及工作原理 - 全文

　　一、译码器简介

　　译码器（decoder）是一类多输入多输出组合逻辑电路器件，其可以分为：变量译码和显示译码两类。变量译码器一般是一种较少输入变为较多输出的器件，常见的有n线-2^n线译码和8421BCD码译码两类；显示译码器用来将二进制数转换成对应的七段码，一般其可分为驱动LED和驱动LCD两类。

　　二、译码器的分类

　　译码器的种类很多，但它们的工作原理和分析设计方法大同小异，其中二进制译码器、二-十进制译码器和显示译码器是三种最典型，使用十分广泛的译码电路。

　　二进制码译码器，也称最小项译码器，N中取一译码器，最小项译码器一般是将二进制码译为十进制码；

　　代码转换译码器，是从一种编码转换为另一种编码；

　　显示译码器，一般是将一种编码译成十进制码或特定的编码，并通过显示器件将译码器的状态显示出来。

　　三、译码器作用

　　译码器在数字系统中有广泛的用途，不仅用于代码的转换、终端的数字显示，还用于数据分配，存贮器寻址和组合控制信号等。不同的功能可选用不同种类的译码器。

　　译码是编码的逆过程，在编码时，每一种二进制代码，都赋予了特定的含义，即都表示了一个确定的信号或者对象。把代码状态的特定含义“翻译”出来的过程叫做译码，实现译码操作的电路称为译码器。或者说，译码器是可以将输入二进制代码的状态翻译成输出信号，以表示其原来含义的电路。

　　四、译码器的工作原理

　　般我们指的译码器是从一种数据表示形式转换为另一数据表示形式的器件。而指令的解析未必就是你说到的译码器可以解决的，而是诸如乘法器、全加法器或者更为基本的触发器或逻辑电路直接构成，并不属于译码器的子集。

　　建议你把基本概念弄清楚了再来表达你的准确想法，不然旁人很难帮上你的忙。

　　对你补充的回答：根据前面对译码器的解释，指令译码器也是同样的道理，你可以把它理解为普通的地址译码器，比如3-8译码器（或8-256译码器），其实就是把3（或8）条数据线上表示的信息转换为8（或256）条数据线来表示的一种形式，（即译码），然后利用该信息表示的独立性和唯一性对功能电路作出恰当的选择（比如选择当前执行的指令的部件为加法处理单元）。在这个意义上来说它就是一个普通的地址译码器，用于选中哪个功能单元来处理当下的操作数。一条指令只需一个地址，而非你说的多少种译码器，一个8位指令译码器就可以支持256条指令，一个16位指令译码器可达到最多65536条指令。

　　因此，你可以通过一个典型的3-8译码器来了解译码的基本原理，常见型号是74LS138.当然，实际的指令解码电路要复杂得多，而且是基于系统设计的，你只能从等效的角度来了解。由浅入深，慢慢来。通过对74LS138的了解，你会对译码器有初步的认识，也是最重要、最基础的认识。

　　把所使用的每一种二进制代码状态都赋于特定的含义，表示一个特定的信号或对象，叫编码。如用四位二进制数的0000~1001这十种状太，分别表示0~9这十个十进制数码，称为8421编码。反过来把代码的特定含义翻译出来，称为译码。

　　计算机在处理各种文字符号或数码时，必须把这些信息进行二进制编码，在编码时所使用的第一种二进制代码状态都赋予了特定的含义，即表示一个确定的信号或者对象，实现这种功能的电路叫编码器，如用于键盘的BCD码，ASCII码编码器等。

　　单片机外围电路用译码器较多，所以在这节课我们主要与大家一起来学习下译码器的工作原理（购买了本站产品的朋友，在我们配套的多媒体教学光盘中有相关的教学内容，建议大家观看），把代码的含义‘翻译’成相应的输出信号，以表示其原意。其功能恰恰与编码器相反。

　　译码器可以将输入代码的状态翻译成相应的输出信号，以高、低电平的形式在各自的输出端口送出，以表示其意愿。译码器有多个输入端和多个输出端。假如输入的端个数为，每个输出端只能有两个状态，则输出端个数最多有2n个。常用译码器输入、输出端头数来称呼译码器，如3线-8线译码器，4线-10线译码器等。我们经常用到的74138就是一个三线-八线译码器，朋友们可以到我们网站的《芯片资料》频道下载74138的中文资料。

　　编码、译码的概念我们了解下，下面我们就来重点来讲一下三-八译码器的工作原理，这在我们51单片机的接口电路中也是经常用到的。

　　74138的工作原理如下图所示：

　　从上图可看出，74138有三个输入端：A0、A1、A2和八个输出端Q0~Q7。当输入端A0、A1、A2的编码为000时，译码器输出为Q0=0，而Q1~Q7=1。即Q0对应于A0、A1、A2为000状态，低电平有效。

　　五、译码器的逻辑功能

　　（1）下图为74LS138的功能测试电路，改变输入端A、B、C的逻辑开关状态（000—111），用0—1（灯亮为1，灯灭为0）显示并记录输出结果，并把结果记入表中。

　　（2）译码器作脉冲分配器（数据分配器）。74LS138的“使能”控制端G1加高电平，1KHZ连续脉冲信号加到G2A、G2B其中一端（另一端接地），输入端CBA作为地址码输入，由地址码决定被选通道。依次改变CBA的逻辑开关状态（000—111），观察输出端的变化，并进行具体分析。

　　如下图所示电路可以分析出G2A为数据输入端，从CBA为000—111时，Y0—Y7分别得到与输入相同的数波形。

　　（3）下图为译码器和门电路构成的组合电路，改变输入端CBA的逻辑开关状态（000—111），观察并记录输出端F1和F2的逻辑状态。列真值表，指出此电路能够完成的逻辑功能。

　　从真值表上来看它的功能是全加器。