74LS138 Dekooderin työperiaate, sovellusskenaariot ja 7AHC138 vs. 74LS138
2024-04-16 6628

Dekooderi on elektroninen laite tai piiri, jota käytetään digitaalisten signaalien, koodien tai kuvioiden muuntamiseen tietyiksi lähtösignaaleiksi, dekoodaamiseksi tai tietoksi.Dekoodereita käytetään yleisesti useissa sovelluksissa, mukaan lukien viestintälaitteet, tietokoneet ja digitaaliset elektroniset järjestelmät, digitaalisten signaalien purkamiseksi ja muuntamiseksi.74LS138 on integroitu 3-8-linjadekooderisiru, jolla on tärkeä rooli digitaalisessa piirissä ja logiikan suunnittelussa.Tässä artikkelissa tarkastellaan perusteellisesti 74LS138: n työperiaatetta ja sovelluksia.

74LS138 on TTL -logiikkaporttien "74xx" -perheen jäsen.Se on yleisesti käytetty dekooderisiru, joka tunnetaan myös nimellä 3-8 dekooderi.Tätä sirua on kaksi linjarakennetyyppiä, nimittäin 54LS138 ja 74LS138.Niistä 54LS138 on pääasiassa sotilaallista käyttöä, kun taas 74LS138 soveltuu siviilikäyttöön.Tämä siru on erinomainen korkean suorituskyvyn muistin dekoodaus- tai datan reitityssovelluksissa, etenkin jos vaaditaan hyvin lyhyitä etenemisviiveaikoja.Nämä dekooderit minimoivat tehokkaasti järjestelmän dekoodauksen vaikutukset rakennettaessa korkean suorituskyvyn varastointijärjestelmiä.

74LS138: n kolme mahdollistavaa nastaa (kaksi aktiivista ja yksi aktiivinen korkea) vähentävät merkittävästi ulkoisen portin tai invertterin tarvetta laajentuessaan.Näitä mahdollisia nastat käyttämällä 24-johdin dekooderi voi toimia ilman ulkoista invertteriä, kun taas 32-johdin dekooderi vaatii vain invertterin.Lisäksi 74LS138 tarjoaa joustavuuden käyttää Enable PIN -laitetta datan syöttötappina demultipleksointisovelluksissa.On syytä mainita, että tämän sirun syöttöpää käyttää korkean suorituskyvyn Schottky-diodin kiinnitystekniikkaa, joka ei vain tukahduta tehokkaasti linjan soittoaan, vaan auttaa myös yksinkertaistamaan järjestelmän suunnittelua.

Olla CD74ACT138E

Olla Sn74als138an

Olla SN74HCT138N

Se osoittaa tuotteen käyttölämpötila -alueen.Texas Instruments lanseerasi kaupallisen luokan DIP (7400N) vuonna 1966. Tämä tuote oli hallitseva asema markkinoilla erinomaisen suorituskyvyn vuoksi.Ajan myötä "74" tuli tämän tuotelinjan alan standardi.74 -sarjan lisäksi Texas Instruments julkaisi myös 54 sotilasluokan ja 64 teollisuusluokan sarjan tuotetta.Lämpötila -alueen suhteen 74 -sarjan tuotteita saa käyttää välillä 0 ° C -70 ° C, kun taas 54 -sarjan tuotteita voidaan käyttää -55 ° C -135 ° C.Mutta on tehtävä selväksi, että "74" ja "0 ° C - 70 ° C" välillä ei ole luontaista yhteyttä."74": n käyttäminen tämän lämpötila -alueen ilmaisemiseen on täysin keinotekoinen.

Se edustaa tuotteen teknisiä indikaattoreita, mukaan lukien seuraavat:

Se edustaa tuotteen funktionumeroa.Itse numerolla ei ole erityistä merkitystä;Jokainen numero vastaa tiettyä toimintoa.Tämä numeroiden ja funktioiden välinen vastaavuus on keinotekoisesti asetettu ja on yksi-yksi vastaavuus.Siksi emme voi suoraan lukea pelkästään tähän numeroon liittyviä funktionaalisia tietoja.

74LS138-dekooderi ottaa käyttöön 3-8-rakenteen, 3 syöttöliittimellä (A0, A1, A2) ja 8 lähtöliittimellä (Y0-Y7).Tulojen yhdistelmästä riippuen dekooderi asettaa tietyt lähdöt alhaisella (0 V) ja pitää muut lähdöt korkeina (5 V).Näin se toimii:

• Kun yksi valintapäätteistä (E1) on korkeassa tilassa ja kaksi muuta valitsinpäätteen (/E2) ja (/E3) ovat matalassa tilassa, osoitepäätteiden binaarikoodi (A0, A1, A2)dekoodataan alhaisessa tilassa L0: iin Y7: tä vastaavissa lähtöissä.Tämä tarkoittaa, että tuotokset ovat Y0-Y7: n valtiosta.Esimerkiksi, kun A2A1A0: n binaarikoodi on 110, Y6-lähtö tuottaa matalan tason signaalin.

• Hyödyntämällä kolme valintapäätteenä, E1, E2 ja E3, 74LS138-dekooderi voidaan laajentaa kaskadissa 24-johtimen dekooderiksi.Lisäksi, jos ulkoinen invertteri on kytketty, se voidaan kaskata 32-johdin dekooderiksi.

• Jos jotakin valitsinliittimiä käytetään datansyötönä, 74LS138: ta voidaan käyttää myös tiedonjakona.

• 74LS138 -dekooderia voidaan käyttää 8086: n dekooderipiirissä muistin laajennustoiminnon toteuttamiseksi.

Koko lisätuorissa on kolme tuloa: A, B ja CI ja kaksi lähtöä: S ja CO.Sitä vastoin 3-8-dekooderilla on kolme datatuloa: A, B ja C, kolme mahdollistaa ja kahdeksan lähtöä (0-7).Tässä tapauksessa voimme ajatella 3-8-dekooderin kolmea datatulosta täydellisen lisäaineen, ts. Dekooderin tulot A, B ja C, vastaa tuloja A, B ja CI, vastaavasti täyden lisäaineen.Jotta varmistetaan, että dekooderi toimii oikein, meidän on asetettava kaikki kolme sen mahdollistajaa aktiiviselle tasolle.Avain on kuitenkin 3-8-dekooderin kahdeksan lähdön ja täyden lisätuotannon kahdeksan tulosten välinen suhde.

Voimme käyttää 3-8-dekooderin lähtöä (1, 2, 4, 7) tuloina 4-sisääntulon tai portin tuloina ja käyttää tämän tai portin lähtöä lisäaineen summana.Samanaikaisesti 3-8-dekooderin lähtö (3, 5, 6, 7) käytetään tuloina toiseen 4-sisääntuloon tai porttiin, ja tämän tai portin lähtöä käytetään summan ulostulona (CO (CO) Adder.Kun syöttöaineen tulot ovat vastaavasti A = 1, B = 0 ja CI = 1, määritämme vastaavasti nämä arvot 3-8-dekooderin tuloihin, ts. A = 1, B = 0 ja C= 1. Tässä tapauksessa vain dekooderin lähtö (5) on 1, ja loput dekooderista on 0. Perustuen aikaisemmin suunnittelemiin yhteyssuhteisiin, Adderin summat ovat 0 atTämä kohta, ja pyöristämislähtö (CO) on 1. Tämä tulos vastaa tarkalleen täyden lisäaineen toimintaa, joten suunnittelumme on kelvollinen.

74LS138 -dekooderilla on laaja valikoima sovellusskenaarioita digitaalisessa piirissä ja logiikan suunnittelussa.Seuraavat ovat muutamia yleisiä sovellusesimerkkejä:

74LS138 -dekooderia voidaan käyttää ohjauslogiikkapiireissä.Käyttämällä tulosignaalia ohjaussignaalina ja dekooderin lähtöä erilaisena ohjauslogiikkapiirin ohjaustilana, voidaan toteuttaa kompleksiset ohjaustoiminnot, kuten ajoituksen ohjaus ja tilan valinta.

74LS138 -dekooderin multipleksointifunktion vuoksi sitä voidaan käyttää myös multiplekserinä.Käyttämällä tulosignaalia valintasignaalina ja dekooderin lähtöä valituna signaalilähteenä, voidaan toteuttaa yhden tai useamman signaalin valinta ja kytkentä useiden tai useamman signaalin joukossa.

74LS138 -dekooderia voidaan käyttää myös digitaalisen putken näytönohjaimen piiriin.Syötämällä binaarikoodi dekooderin tuloon, näytetyt numerot tai merkit ohjataan dekooderin lähtötilan mukaan.Tämä yksinkertaistaa ohjainpiirin suunnittelua ja parantaa näytön joustavuutta ja luotettavuutta.

74LS138 -dekooderia voidaan käyttää myös muistin laajennuspiiriin.Yhdistämällä dekooderin lähtö muistisirun osoiteriville, pääsy suurempaan muistiin voidaan toteuttaa.Dekooderi auttaa määrittämään käytettävän muistiyksikön, mikä parantaa muistin osoituskykyä.

Ensinnäkin meidän on ymmärrettävä 74LS138: n lähtöominaisuudet.Kun Enable -pääte (G1) on korkea, 74LS138 valitsee vastaavat lähtösignaalit (Y0 - Y7) korkeat tulosignaalien (A, B ja C) mukaan ja muut lähtösignaalit ovat alhaiset.Tämä tarkoittaa, että voimme yhdistää 74LS138: n lähtö suoraan logiikkapiirin tuloon.Seuraavaksi valitsemme sopivan logiikkapiirin, joka yhdistää 74LS138: n ulostulon tarpeidemme mukaan.Voimme esimerkiksi käyttää logiikkaporttipiirejä, kuten portteja tai portteja, ei portteja tai monimutkaisempia yhdistelmälogiikkapiiriä.Sitten liitämme 74LS138: n lähtösignaalin suoraan logiikkapiirin tuloon.Yhteysprosessin aikana meidän on kiinnitettävä huomiota signaalin viive- ja meluongelmiin.Jos mahdollista, voimme käyttää puskureita tai kuljettajia viiveen ja melun minimoimiseksi.Yhteyksien suorittamisen jälkeen meidän on testattava ja varmistettava, että logiikkapiiri toimii oikein ja että 74LS138: n lähtö ajaa logiikkapiiriä oikein.

74HC138 ja 74LS138 Logiikkafunktio on täsmälleen sama, eroa ei ole, mutta niiden parametreissa ja tasotyypeissä on monia eroja.Seuraavat ovat eroja niiden välillä:

74LS138 Sisäiset ovat bipolaarisen transistorin lähtötila, ajokyky on vahvempi, myös virrankulutus on suurempi;ja 74HC138 on MOS -putkipiiri, virrankulutus on pienempi.

74LS138 kuuluu TTL -tason tyyppiin, kun taas 74HC138 kuuluu CMOS -tason tyyppiin.Varhaisessa digitaalisessa piirisuunnittelussa kyky ajaa piiriä mitattiin usein TTL -piirejen lukumäärällä, joka se voisi ajaa esimerkiksi 4 tai 8 TTL -piirejä.TTL: n ja CMOS: n korkean ja matalan tason tekniset tiedot ovat erilaisia.74LS138: n tietolehden perusteella voimme oppia, että TTL -tasolla korkeampi kuin 2,7 V pidetään korkean tason VOH: ksi, kun taas pienempi kuin 0,4 V pidetään alhaisen tason vol.Päinvastoin, 74HC138: n tietotason mukaan CMOS -tasolla korkeampi kuin 1,9 V määritellään korkeaksi VOH: ksi, kun taas pienempi kuin 0,1 V määritellään alhaiseksi tasoksi.

74LS138 -logiikka -sirun virtalähdealue on yleensä välillä 4,75 V - 5,25 V, kun taas 74HC138: lla on laajempi virtalähdealue 2 V - 6 V.Voidaan nähdä, että HC -sarjassa on laajempi virtalähde, ja siksi se on mukautuvampi erilaisissa sovelluksissa.LS -sarja on varhainen logiikka -siru, kun piirisuunnittelu perustui enimmäkseen 5 V: n virtalähdejärjestelmään, joten virransyöttöalue 4,75 V - 5,25 V vastaa vain tätä kysyntää.Teknologian kehittyessä ilmestyi kuitenkin yhä enemmän 3,3 V: n virtalähdejärjestelmiä.Tässä tapauksessa oli selvää, että LS -sarjan sirut eivät enää olleet sopivia, ja HC -sarjan sirut, joiden virtalähde oli laajempi, ilmestyivät.Nykyään suurin osa mikrokontrollereista käyttää 3,3 V: n virtalähdejärjestelmää, joten 74HC138 -siru on sopivampi.

IC 74LS138 on 3 - 8 linjadekooderi -integroitu piiri 74xx -perheestä.Tämän IC: n päätehtävänä on dekoodaus muuten demultiplex -sovelluksille.Dekooderi 74LS138 IC käyttää edistynyttä tekniikkaa, kuten pii (SI) GATE TTL -tekniikkaa.

Tässä 74LS138 IC: ssä on 3-binaarista valintatuloja, kuten A, B ja C. Jos IC aktivoidaan, nämä syöttötapit päättävät, mikä 8: sta yleensä korkeasta O/PS: stä menee alhaiseksi.Enable -nastat ovat kaksi aktiivista matalaa ja yksi aktiivinen korkea.

Dekooderi 74LS138 IC käyttää edistynyttä tekniikkaa, kuten pii (SI) GATE TTL -tekniikkaa.Nämä sopivat erilaisiin sovelluksiin, kuten muistiosoitteen dekoodaus muuten tiedon reititys.Näissä sovelluksissa on korkea noinavastus ja vähäinen tehonkäyttö, joka on tyypillisesti liitetty TTL-piiriin.

LS138: ta voidaan käyttää 8-lähtö demultiplekserinä käyttämällä yhtä aktiivisesta matalalla mahdollisella sisääntulolla datatuloina ja toiset käyttöönottoa syöttöinä.Käytetyt syötteet on pysyvästi sidottu niiden tarkoituksenmukaiseen korkeaan tai aktiiviseen matalatilaansa.