一、譯碼器的定義及功能

　　譯碼是編碼的逆過程，它的功能是將具有特定含義的二進制碼進行辨別，并轉換成控制信號，具有譯碼功能的邏輯電路稱為譯碼器。
　　譯碼器可分為兩種類型，一種是將一系列代碼轉換成與之一一對應的有效信號。這種譯碼器可稱為唯一地址譯碼器，它常用于計算機中對存儲器單元地址的譯碼，即將每一個地址代碼轉換成一個有效信號，從而選中對應的單元。另一種是將一種代碼轉換成另一種代碼，所以也稱為代碼變換器，以下先介紹二進制唯一地址譯碼器。

　　二進制譯碼器的一般原理圖

　　從二進制譯碼器的一般原理圖中可見，它具有Ｎ個輸入端，2ⁿ個輸出端和一個使能輸入端。在使能輸入端為有效電平時，對應每一組輸入代碼，只有其中一個輸出端為有效電平，其余輸出端則為非有效電平。
　　下面首先分析由門電路組成的譯碼電路，以便熟悉譯碼器的工作原理和電路結構。
　　２輸入變量的二進制譯碼器邏輯圖如圖所示。

　　由于２輸入變量Ａ，Ｂ共有４種不同狀態組合，因而可譯出４個輸出信號Y₀～Y₃，故上圖為２線輸入，２線輸出譯碼器，簡稱２線－４線譯碼器。
　　由圖可寫出各輸出端的邏輯表達式：

　　根據這些邏輯表達式可列出功能表如下：

　　由表可知，對于正邏輯，當EI為１時，無論Ａ、Ｂ為何種狀態，輸出全為１，譯碼器處于非工作狀態。而當EI為０時，對應于Ａ、Ｂ的某種狀態組合，其中只有一個輸出量為０，其余各輸出量均為１。比如，AB＝00時，輸出Y₀為０，Y₁～Y₃均為１。由此可見，譯碼器是通過輸出端的邏輯電平以識別不同的代碼。

二、集成電路譯碼器

1.74138集成譯碼器

　　上圖為常用的集成譯碼器74138，其功能表為：

74138功能表

　　由邏輯圖可知，該譯碼器有３個輸入Ａ，Ｂ，Ｃ，它們共有８種狀態的組合，即可譯出８個輸出信號Y₀～Y₇，故該譯碼器稱為３線－８線譯碼器。與２線－３線譯碼器比較，該譯碼器的主要特點是，設置了G₁、G_2A和G_2B３個使能輸入端。由功能表可知,對于正邏輯，當G₁＝１，且G_2A和G_2B均為０時，譯碼器處于工作狀態。　　

　　由功能表可得
　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　 ……

　　顯然，一個３線－８線譯碼器能產生３變量函數的全部最小項，利用這一點能夠方便地實現３變量邏輯函數。

　　例1 用一個３線－８線譯碼器實現函數

　　解：第一步，將３個使能端按允許譯碼的條件進行處理，即G₁接+5Ｖ，G_2A和G_2B接地，于是得到各輸出端的邏輯表達式為

　　第二步，將輸入變量Ｘ、Ｙ、Ｚ分別接到Ｃ、Ｂ、Ａ端，并利用摩根定律進行變換，可得到

　　可見，３線－８線譯碼器再加－個與非門，即可實現題目所指定的組合邏輯，邏輯圖如下：

2.7442二－十進制譯碼器

　　在第１章已經討論過8421BCD碼,對應于０～９的十進制數由４位二進制數0000～1001表示。人們雖然不習慣于直接識別二進制數，但可采用二－十進制譯碼器來解決。這種譯碼器應有４個輸入端，10個輸出端。下圖即是7442二一十進制譯碼器的邏輯圖和引腳圖：

　　它的功能表如下表所示。其輸出為低電平有效。

　　對于Y₀輸出從邏輯圖和功能表都可以得出 ，當A₃A₂A₁A₀=0000時，輸出 Y₀＝０，它對應于十進制數０,其余輸出依此類推。

3.七段顯示譯碼器

　　在數字測量儀表和各種數字系統中，都需要將數字量直觀地顯示出來，一方面供人們直接讀取測量和運算的結果；另一方面用于監視數字系統的工作情況。因此，數字顯示電路是許多數字設備不可缺少的部分。數字顯示電路通常由譯碼器、驅動器和顯示器等部分組成，如下圖所示。

　　下面對顯示器和譯碼驅動器分別進行介紹。
　　數碼顯示器是用來顯示數字、文字或符號的器件，現在已有多種不同類型的產品，廣泛應用于各種數字設備中，目前數碼顯示器件正朝著小型、低功耗、平面化方向發展。
　　數碼的顯示方式一般有三種：
　　第一種是字形重疊式，它是將不同字符的電極重疊起來，要顯示某字符，只須使相應的電極發亮即可，如輝光放電管、邊光顯示管等
。
　　第二種是分段式，數碼是由分布在同一平面上若干段發光的筆劃組成，如熒光數碼管等。
　　第三種是點陣式，它由一些按一定規律排列的可發光的點陣所組成，利用光點的不同組合便可顯示不同的數碼，如場致發光記分牌。
　　數字顯示方式目前以分段式應用最普遍，下圖表示七段式數字顯示器利用不同發光段方式組合，顯示０～15等阿拉伯數字。在實際應用中，10～15并不采用，而是用２位數字顯示器進行顯示。

按發光物質不同，數碼顯示器可分為下列幾類：
　　（1）半導體顯示器，亦稱發光二極管顯示器；
　　（2）熒光數字顯示器，如熒光數碼管、場致發光數字板等；
　　（3）液體數字顯示器，如液晶顯示器、電泳顯示器等；
　　（4）氣體放電顯示器，如輝光數碼管、等離子體顯示板等。

　　如前所述，分段式數碼管是利用不同發光段組合的方式顯示不同數碼的。因此，為了使數碼管能將數碼所代表的數顯示出來，必須將數碼經譯碼器譯出，然后經驅動器點亮對應的段。例如，對于8421碼的0011狀態，對應的十進制數為3，則譯碼驅動器應使a、b、c、d、g各段點亮。即對應于某一組數碼，譯碼器應有確定的幾個輸出端有信號輸出，這是分段式數碼管電路的主要特點。下面介紹常用的7448七段顯示譯碼器。
　　7448七段顯示譯碼器輸出高電平有效，用以驅動共陰極顯示器。該集成顯示譯碼器設有多個輔助控制端，以增強器件的功能。
　　7448的功能表如下：

　　它有3個輔助控制端LT、RBI、BI／RBO，現分別簡要說明如下：
　　① 滅燈輸入BI／RBO
　　BI／RBO是特殊控制端，有時作為輸入,有時作為輸出。當BI／RBO作輸入使用且BI＝０時，無論其他輸入端是什么電平，所有各段輸出a～g均為，所以字形熄滅。
　　② 試燈輸入LT
　　當LT＝０時，BI／RBO是輸出端，且RBO＝１,此時無論其他輸入端是什么狀態，所有各段輸出a～g均為1，顯示字形。該輸入端常用于檢查7448本身及顯示器的好壞。
　　③ 動態滅零輸入RBI
　　當LT＝１，RBI＝０且輸入代碼 DCBA＝0000時 ，各段輸出a～g均為低電平 ，與BCD碼相應的字形熄滅，故稱“滅零”。利用 LT＝１與 RBI＝０可以實現某一位的“消隱” 。此時BI／RBO是輸出端 ，且RBO＝０。
　　④動態滅零輸出RBO
　　BI／RBO作為輸出使用時，受控于LT和RBI。當LT＝１且RBI＝０，輸入代碼DCBA＝0000時，RBO＝０；若LT＝０或者LT＝１且 RBI＝１，則RBO＝１。該端主要用于顯示多位數字時，多個譯碼器之間的連接。
　　從功能表還可看出，對輸入代碼0000，譯碼條件是：LT和RBI同時等于１，而對其他輸入代碼則僅要求LT＝１，這時候，譯碼器各段a～g輸出的電平是由輸入BCD碼決定的，并且滿足顯示字形的要求。

　　下面舉一個利用7448實現多位數字譯碼顯示的例子，通過它了解各控制端的用法，特別是如何動態滅零，實現無意義位的“消隱”。
　　該例電路如下圖所示。

　　圖中７位顯示器由７個譯碼器7448驅動。各片7448的LT均接高電平，由于第一片的RBI＝0且DCBA＝0000，所以第一片滿足滅零條件，無字形顯示，同時輸出RBO＝0；第一片的RBO與第二片的RBI相連，使第二片也滿足滅零條件，無顯示并輸出RBO＝0；同理，第三片的零也熄滅，無顯示。由于第四、五、六、七片譯碼器的RBI＝1，所以它們都正常譯碼，按輸入BCD碼去點亮各段電極。
　　如果接法不變，但第一片7448的輸入代碼不是0000而是任何其他BCD碼，則該片將正常譯碼并驅動顯示，同時使RBO＝１。這樣，第二片、第三片就喪失了滅零條件，所以電路對最高位非零的數字仍然正常顯示。

三、數據分配器

　　數據分配是將一個數據源來的數據根據需要送到多個不同的通道上去，實現數據分配功能的邏輯電路稱為數據分配器。它的作用相當于多個輸出的單刀多擲開關，其示意圖如圖所示。

　　數據分配器可以用唯一地址譯碼器實現。
　　如用３線－８線譯碼器可以把一個數據信號分配到８個不同的通道上去。用74138作為數據分配器的邏輯原理圖如下：

　　將G_2B接低電平，G₁作為使能端，Ｃ，Ｂ和Ａ作為選擇通道地址輸入，G_2A作為數據輸入。例如，當G₁=1，CBA=010時，由74138的功能表可得：

　　而其余輸出端均為高電平。因此，當地址CBA=010時，只有輸出端Y₂得到與輸入相同的數據波形。74138譯碼器作為數據分配器的功能表如下所示。

　　74138譯碼器作為數據分配器的功能表

　　數據分配器的用途比較多，比如用它將一臺PC機與多臺外部設備連接，將計算機的數據分送到外部設備中。它還可以與計數器結合組成脈沖分配器，用它與數據選擇器連接組成分時數據傳送系統。