74ls138是一种集成的3-8线译码器芯片。它的逻辑电路如图1所示。
图1 3.8线译码器的电路图
从图1可以看出,74ls138电路除了双点画线框内的译码电路外,还包含了由gs门组成的控制电路部分。
74ls138有3个附加的控制端s0、s1、和s2。当s0=1、时,gs输出为高电平(1),译码器处于正常工作状态;否则,译码器被禁止,所有的输出被锁定在高电平。这3个控制端又称“片选”输入端,利用片选的作用可以将多片连接起来以扩展译码器的功能。
表1 74ls138译码器的逻辑功能表
输入
输出
s0
+
a2
a1
a0
y7
y6
y5
y4
y3
y2
y1
y0
0
×
×
×
×
1
1
1
1
1
1
1
1
×
1
×
×
×
1
1
1
1
1
1
1
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0
0
0
0
1
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0
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0
0
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0
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1
1
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0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
从表1可以看出,输入变量的每一组状态对应着一个输出端的低电平0信号,因此当输出端输出低电平0时,认为该端有信号输出,称为输出端为低电平有效,相应地输出变量的字母上面画一短线。只有当s0=1、时,译码器才处于工作状态,否则译码器不工作,输出端全部为高电平1。因此译码器工作时,,因此称控制端、也为低电平有效,用字母上画一短线表示。图2所示为5-6-4的逻辑图形符号,输入、输出端靠近方框外的小圆圈表示低电平有效。
图2 74ls138逻辑符号
例1:试用两片74ls138组成4-16线译码器,将输入的4位二进制代码a3a2a1a0译成16个独立的低电平信号~。
解:由图2可知,一片74ls138芯片只有3个代码输入端a2、a1、a0,想要对4位代码进行译码,必须用控制端来补充作为第4个代码输入端a3。
由74ls138的逻辑功能表1可知,控制端s0=1、时译码器才能工作,否则译码器不工作。因此,可以用第4个代码输入端a3作为高位端,通过该端的状态分别控制两片74ls138芯片的工作状态。逻辑电路如图3所示。
图3 例1的逻辑电路图
当然,连线的方式不止这一种,请读者自行分析。
由表1可知,当s0=1、时,译码器处于工作状态,而且若将a2、a1、a0作为3个逻辑输入变量,则8个输出端给出的就是这3个输入变量的全部最小项,即
(1)
利用附加的门电路将这些最小项适当地组合起来,可以产生任何形式的三变量组合逻辑函数。
同理,由于n位二进制译码器的输出给出了n个变量的全部最小项,因此用n变量的二进制译码器可以获得任意形式的输入变量不大于n的组合逻辑函数。
例2:试用3-8线译码器74ls138和门电路实现下列组合逻辑函数。
首先将给定的组合逻辑函数式化成最小项之和的形式,即
(2)
由图1和式(1)可知,只要令74ls138的输入a2=a,a1=b,a0=c,则它的输出~就对应着式中的~。
所以将式(2)化成最小项非的形式,即
(3)
上式表明,只要在74ls138的输出端附加3个与非门就可以得到所要求的逻辑函数。电路的解法如图图4所示。
图4 例3的电路图