武汉理工大学《基础技能强化训练》课程设计说明书
1
设计题目的理论分析
译码器的认识:
将二进制代码转换成对应的高低电平,以代表文字、符号或数码表示特定对象的过程称为译码,译码是前述编码的相反过程。
实现译码操作的逻辑电路就是译码器。按照被编码信号的不同特点和要求,有二进制译码器、二-十进制译码器、显示译码器之分。译码器的输出,可以是对应编码的一位高低电平信号,也可以仍然是一个二进制码,结合显示器、译码器的输出二进制码将被利用来直接或间接地驱动显示器,显示被编码相应的文子、符号等。
2线-4线译码器:
常用的2线-4线译码器的集成芯片有74XX139、4555等型号芯片,74XX139型号芯片为输出低有效,4555芯片为输出高有效。
图2为2线-4线译码器的逻辑符号,图2中A1、A0为地址输入端,A1为高位端。逻辑符号中输出、输入端的小圆圈表示低电平有效。
Y3 Y2 Y1 Y0
A1 A0 E
图1 74XX193 2线-4线译码器逻辑符号
1
武汉理工大学《基础技能强化训练》课程设计说明书
图2 Altium designer 原理图
Y3、Y2、Y1和Y0为译码器输出端。E为使能端(或称选通信号控制端),低电平有效。当E=0时,允许译码器工作,Y3、Y2、Y1、Y0中仅有一个为低电平输出;当E=1时,禁止译码器工作,所有输出Y3、Y2、Y1、Y0均为高电平。一般使能端有两个用途:一是可以引入选通信号脉冲,以抑制冒险脉冲的发生;二是可以用来扩展输入变量数(功能扩展)。
表一是2线-4线译码器74XX139的逻辑功能表,表中的1表示高电平,0表示低电平。
表1 2线-4线译码器74XX139功能表 译码输入变量 E 1 0 0 0 0
A1 X 0 0 1 1 A2 X 0 1 0 1 Y3 1 1 1 1 0 译码输出变量 Y2 1 1 1 0 1 Y1 1 1 0 1 1 Y0 1 0 1 1 1 从表1中还可以看出,当E=0时,2线-4线译码器的输出函数分别是
2
武汉理工大学《基础技能强化训练》课程设计说明书
Y3= EA1A0
?
?
(1)
可见,译码器的每一个输入函数对应输入变量的一组取值,当使能端有效(E=0)时,它正好是输入变量最小项的非。因此变量译码器也称为最小项发生器。
?? Y1=?EA1A0? Y0=?EA1A0? Y2= EA1A0
3
武汉理工大学《基础技能强化训练》课程设计说明书
2. Simulink仿真
根据上一节中对设计题目的理论分析,在simulink进行电路仿真。由于其中已经存在一些数字模块了,故直接调用就可以了。
2.1 添加模块
通过理论上的分析,我们会发现这个模块中有4个模块,它们分别是:逻辑运算模块(Simulink-Math-Logical Operator);离散脉冲源(Simulink-Sources-Disrcrete Pulse Generator);常数源(Simulink-Source-Constant);示波器(Simulink-Sinks-Scope).将这四种模块各拖一个到新建的模型中。
图3 放置元件
2.2 修改模块参数
离散脉冲的参数:为了能得到00-11的脉冲序列,双击这两个模块来修改参数。将周期(period)设为2,脉宽(Pulse Width)设为1,采样时间(Sample Time)分别为2、1,其余的采用默认值,并将它们命名为A1、A0。这样设置后,A1,A0构成的两位二进制数将以4为周期,从00变化到11—即第一秒为00.....第四秒为11,然后第五秒又为00,如此循环下去。
示波器的参数:将示波器改为四输入的示波器即可,将示波器1改为两输入的示波器。
4
武汉理工大学《基础技能强化训练》课程设计说明书
图4 修改元件后仿真图
图5 2线-4线译码器
5