74LS138 Dekoderens arbejdsprincip, applikationsscenarier og 7AHC138 vs 74LS138
2024-04-16 6630

En dekoder er en elektronisk enhed eller kredsløb, der bruges til at konvertere input digitale signaler, koder eller mønstre til specifikke outputsignaler, afkodning eller information.Dekodere bruges ofte i forskellige applikationer, herunder kommunikationsudstyr, computere og digitale elektroniske systemer, til at afkode og konvertere digitale signaler.74LS138 er en integreret 3-8-linjedekoderchip, der spiller en vigtig rolle i digitalt kredsløb og logisk design.I denne artikel vil vi tage et dybtgående kig på arbejdsprincippet og anvendelserne af 74LS138.

74LS138 er medlem af "74xx" -familien af ​​TTL Logic Gates.Det er en almindeligt anvendt dekoderchip, også kendt som en 3-8 dekoder.Der er to linjestrukturtyper af denne chip, nemlig 54LS138 og 74LS138.Blandt dem er 54LS138 hovedsageligt til militær brug, mens 74LS138 er velegnet til civil brug.Denne chip udmærker sig i hukommelse af hukommelse af hukommelse eller datarutningsapplikationer, især hvor der kræves meget kort udbredelsesforsinkelsestider.Disse dekodere minimerer effektivt virkningen af ​​systemafkodning, når man bygger højtydende lagringssystemer.

74LS138s tre aktiverede stifter (to aktive lav og en aktiv høj) reducerer behovet for en ekstern port eller inverter markant, når man udvides.Ved at bruge disse aktivering af stifter kan en 24-tråds dekoder fungere uden en ekstern inverter, mens en 32-ledningsdekoder kun kræver en inverter.Derudover giver 74LS138 fleksibiliteten til at bruge Enable PIN -stiften som en dataindgangsnål i Demultiplexing -applikationer.Det er værd at nævne, at inputenden af ​​denne chip bruger højtydende Schottky-diodeklampeteknologi, som ikke kun effektivt undertrykker linjing, men også hjælper med at forenkle systemdesign.

• CD74ACT138E

• Sn74als138an

• Sn74hct138n

Det angiver produktets driftstemperaturområde.Texas Instruments lancerede den kommercielle kvalitetsdip (7400N) i 1966. Dette produkt besatte en dominerende position på markedet på grund af dets fremragende ydelse.Over tid blev "74" branchestandard for denne produktlinje.Foruden 74 -serien lancerede Texas Instruments også 54 Military Grade og 64 Products Series Series -serier.Med hensyn til temperaturområde har 74 -serien produkter lov til at blive brugt i området fra 0 ° C til 70 ° C, mens 54 -seriens produkter får lov til at blive brugt i området fra -55 ° C til 135 ° C.Men hvad der skal gøres klart, er, at der ikke er nogen iboende forbindelse mellem "74" og "0 ° C til 70 ° C".Brug af "74" til at udtrykke dette temperaturområde er helt kunstigt.

Det repræsenterer de tekniske indikatorer for produktet, herunder følgende:

Det repræsenterer produktnummeret på produktet.Nummeret i sig selv har ingen særlig betydning;Hvert tal svarer til en bestemt funktion.Denne korrespondance mellem tal og funktioner er kunstigt indstillet og er en en-til-en-korrespondance.Derfor kan vi ikke direkte læse de funktionelle oplysninger, der er relateret til dette nummer alene.

74LS138-dekoderen vedtager en 3-til-8-struktur med 3 inputterminaler (A0, A1, A2) og 8 udgangsterminaler (Y0-Y7).Afhængig af kombinationen af ​​input sætter dekoderen visse udgange lavt (0V) og holder andre output høje (5V).Sådan fungerer det:

• Når en af ​​valgterminalerne (E1) er i en høj tilstand, og de to andre valgterminaler (/E2) og (/E3) er i en lav tilstand, er den binære kode for adresseterminalerne (A0, A1, A2)vil blive afkodet i en lav tilstand ved de output, der svarer til Y0 til Y7.Dette betyder, at outputene vil være ikke-staten for Y0 til Y7.For eksempel, når den binære kode for A2A1A0 er 110, udsender Y6-output et signal på lavt niveau.

• Ved at anvende de tre vælgerterminaler, E1, E2 og E3, kan 74LS138-dekoderen udvides i kaskade til at blive en 24-ledningsdekoder.Yderligere, hvis en ekstern inverter er tilsluttet, kan den kaskaderes til en 32-ledningsdekoder.

• Hvis en af ​​valgterminalerne bruges som en dataindgang, kan 74LS138 også bruges som datadistributør.

• 74LS138 -dekoderen kan bruges i dekoderkredsløbet i 8086 til at realisere hukommelsesudvidelsesfunktionen.

Den fulde adder har tre input: A, B og CI og to udgange: S og co.I modsætning hertil har 3-8-dekoderen tre dataindgange: A, B og C, tre muliggør og otte udgange (0-7).I dette tilfælde kan vi tænke på de tre dataindgange fra 3-8-dekoderen, da de tre input af en fuld adder, dvs. input A, B og C for dekoderen svarer til input A, B og CIhenholdsvis af den fulde adder.For at sikre, at dekoderen fungerer korrekt, er vi nødt til at indstille alle tre af dets muligheder for aktive niveauer.Imidlertid ligger nøglen i, hvordan man håndterer forholdet mellem de otte output fra 3-8-dekoderen og de to output fra den fulde adder.

Vi kan bruge output ud (1, 2, 4, 7) af 3-8-dekoderen som input til en 4-input eller gate og bruge output fra denne eller gate som summen (er) på adder.På samme tid anvendes output ud (3, 5, 6, 7) af 3-8-dekoderen som input til en anden 4-input eller gate, og udgangen af ​​denne eller port bruges som sum output (CO) af adder.Når inputene til adder er henholdsvis a = 1, b = 0 og ci = 1, tildeler vi tilsvarende disse værdier til inputene fra 3-8-dekoderen, dvs. a = 1, b = 0 og cDenDette punkt og den afrundende output (CO) er 1. Dette resultat matcher nøjagtigt funktionen af ​​den fulde adder, så vores design er gyldigt.

74LS138 -dekoderen har en bred vifte af applikationsscenarier i digitalt kredsløb og logikdesign.Følgende er et par almindelige applikationseksempler:

74LS138 -dekoderen kan bruges i kontrollogikkredsløb.Ved at bruge indgangssignalet som et kontrolsignal og udgangen fra dekoderen som en anden kontroltilstand i kontrollogikkredsløbet kan komplekse kontrolfunktioner, såsom timingkontrol og tilstandsvalg, realiseres.

På grund af multiplexingfunktionen af ​​74LS138 -dekoderen kan den også bruges som multiplexer.Ved at bruge indgangssignalet som selektionssignalet og udgangen fra dekoderen som den valgte signalkilde kan valg og skift af et eller flere signaler blandt flere indgangssignaler realiseres.

74LS138 -dekoderen kan også bruges til Digital Tube Display Driver Circuit.Ved at indtaste den binære kode til input fra dekoderen styres de viste tal eller tegn i henhold til udgangstilstanden for dekoderen.Dette forenkler designet af driverkredsløbet og forbedrer displayets fleksibilitet og pålidelighed.

74LS138 dekoder kan også bruges til hukommelsesudvidelseskredsløb.Ved at forbinde udgangen fra dekoderen til hukommelseschippens adresselinje kan adgang til en større hukommelse realiseres.Dekoderen hjælper med at bestemme den hukommelsesenhed, der skal åbnes, hvilket forbedrer hukommelsens adresseringsevne.

Først skal vi forstå outputegenskaberne på 74LS138.Når aktiveringsterminalen (G1) er høj, vælger 74LS138, at de tilsvarende outputsignaler (Y0 til Y7) er høje i henhold til indgangssignalerne (A, B og C), og de andre udgangssignaler er lave.Dette betyder, at vi kan forbinde output fra 74LS138 direkte til input fra logikkredsløbet.Dernæst vælger vi det passende logikkredsløb til at oprette forbindelse til output fra 74LS138 i henhold til vores behov.For eksempel kan vi bruge grundlæggende logiske gate -kredsløb som og porte eller porte, ikke porte eller mere komplekse kombinationslogikkredsløb.Derefter forbinder vi outputsignalet fra 74LS138 direkte til input fra logikkredsløbet.Under forbindelsesprocessen er vi nødt til at være opmærksomme på signalforsinkelse og støjproblemer.Hvis det er muligt, kan vi bruge buffere eller drivere til at minimere forsinkelsen og støjen.Efter at have afsluttet forbindelserne, er vi nødt til at teste og verificere, at logikkredsløbet fungerer korrekt, og at output fra 74LS138 kører logikkredsløbet korrekt.

74HC138 og 74LS138 logisk funktion er nøjagtig den samme, der er ingen forskel, men der er mange forskelle i deres parametre og niveautyper.Følgende er forskellene mellem dem:

74LS138 INTERN er bipolær transistorudgangstilstand, køreevnen er stærkere, strømforbruget er også større;Og 74HC138 er et MOS -rørkredsløb, strømforbruget er mindre.

74LS138 hører til TTL -niveauet af niveau, mens 74HC138 hører til CMOS -niveauet af niveau.I det tidlige digitale kredsløbsdesign blev evnen til at drive et kredsløb ofte målt ved antallet af TTL -kredsløb, det kunne køre, for eksempel 4 eller 8 TTL -kredsløb.De høje og lave niveau specifikationer for TTL og CMOS er forskellige.Fra databladet på 74LS138 kan vi lære, at i TTL -niveau betragtes højere end 2,7V som VOH på højt niveau, mens lavere end 0,4 V betragtes som lavt niveau vol.Tværtimod, i henhold til databladet på 74HC138, defineres højere end 1,9 V i CMOS -niveau som højt niveau VOH, mens lavere end 0,1V er defineret som lavt niveau vol.

Strømforsyningsområdet for 74LS138 -logikchippen er normalt mellem 4,75V og 5,25V, mens 74HC138 har et bredere strømforsyningsområde fra 2V til 6V.Det kan ses, at HC -serien har et bredere strømforsyningsområde og derfor er mere tilpasningsdygtig i forskellige applikationer.LS -serien er en tidlig logisk chip, når kredsløbsdesignet for det meste var baseret på 5V strømforsyningssystem, så strømforsyningsområdet fra 4,75V til 5,25V kun imødekommer dette krav.Efterhånden som teknologien udviklede sig, dukkede flere og mere 3,3V strømforsyningssystemer op.I dette tilfælde var det tydeligt, at LS -serien chips ikke længere var egnede, og HC -seriechips med et bredere strømforsyningsområde dukkede op.I dag bruger de fleste af mikrokontrollere 3,3V strømforsyningssystem, så 74HC138 -chip er mere velegnet.

IC 74LS138 er et 3 til 8 linjekoderintegreret kredsløb fra 74XX -familien.Hovedfunktionen af ​​denne IC er at afkode ellers demultiplex applikationerne.Dekoderen 74LS138 IC bruger avanceret teknologi som Silicon (SI) Gate TTL -teknologi.

Denne 74LS138 IC har 3-binære udvalgte input som A, B, & C. Hvis IC er aktiveret, vil disse inputstifter beslutte, hvilken af ​​de 8 normalt høje O/PS, der vil gå lavt.Aktiver stifter er to aktive lav og en aktiv høj.

Dekoderen 74LS138 IC bruger avanceret teknologi som Silicon (SI) Gate TTL -teknologi.Disse er velegnede til forskellige applikationer som afkodning af hukommelsesadresse ellers dataruting.Disse applikationer vil have høj støj modstand og udnyttelse af lav effekt, der typisk er allierede med TTL-kredsløb.

LS138 kan bruges som en 8-output-demultiplexer ved hjælp af en af ​​de aktive lave aktiveringsindgange som dataindgang og de andre aktiverede input som strobes.De aktiverede input, der ikke bruges, skal være permanent bundet til deres passende aktive høje eller aktive lave tilstand.