電工電子學(xué)第7章

第七章數(shù)字電路基礎(chǔ)及組合邏輯電路

第一節(jié)數(shù)字電路基礎(chǔ)

第二節(jié)門電路第三節(jié)常用集成組合邏輯電路返回主目錄第一節(jié)數(shù)字電路基礎(chǔ)一、數(shù)字信號(hào)的概念1．?dāng)?shù)字信號(hào)的特點(diǎn)

電子電路所處理的電信號(hào)可以分為兩大類：模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)。通常把電子電路分為模擬電路和數(shù)字電路。數(shù)字電路的主要特點(diǎn)：（1）采用二進(jìn)制數(shù)，抗干擾能力強(qiáng)。（2）不僅能完成數(shù)值運(yùn)算，而且能進(jìn)行邏輯判斷和邏輯運(yùn)算。（3）分析方法不同于模擬電路。數(shù)字電路也有一定的局限性，因此，往往把數(shù)字電路和模擬電路結(jié)合起來，組成一個(gè)完整的電子系統(tǒng)。

2．脈沖信號(hào)和數(shù)字信號(hào)

一切非正弦的、帶有突變特點(diǎn)的波形，統(tǒng)稱為脈沖。數(shù)字電路處理的信號(hào)多是矩形脈沖，這種信號(hào)常用二值量信息表示，即用邏輯信號(hào)1和0來表示信號(hào)的狀態(tài)（高電平或低電平），我們所講的數(shù)字信號(hào)，通常都是指這種信號(hào)。圖7-1幾種常見的脈沖波形

3．?dāng)?shù)字電路的應(yīng)用數(shù)字電路的應(yīng)用十分廣泛，它已廣泛應(yīng)用于數(shù)字通訊、自動(dòng)控制、數(shù)字測量儀表、家用電器、電子計(jì)算機(jī)等各個(gè)領(lǐng)域。二、數(shù)制和碼制1．?dāng)?shù)的表示方法（1）十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)是最常用的計(jì)數(shù)體制，十進(jìn)制數(shù)的特點(diǎn)是：1）基數(shù)是10。2）計(jì)數(shù)規(guī)律是“逢十進(jìn)一”。每一數(shù)碼處于不同的位置時(shí)，它代表的數(shù)值是不同的，即不同的數(shù)位有不同的位權(quán)。例如，

（2）二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)的特點(diǎn)：1）基數(shù)是２。采用兩個(gè)數(shù)碼０和１。2）計(jì)數(shù)規(guī)律是“逢二進(jìn)一”。二進(jìn)制的各位位權(quán)分別為20、21、22…。

二進(jìn)制數(shù)表示的數(shù)值也等于其各位加權(quán)系數(shù)之和。例：…例：（3）十六進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)的基數(shù)是16，采用16個(gè)數(shù)碼：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ，其中10～15分別用Ａ～Ｆ表示。十六進(jìn)制數(shù)的計(jì)數(shù)規(guī)律是“逢十六進(jìn)一”，各位的位權(quán)是16的冪。

（4）二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換1）將二進(jìn)制正整數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)將二進(jìn)制數(shù)從最低位開始，每４位分為一組（最高位可以補(bǔ)０），每組都轉(zhuǎn)換為１位相應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)數(shù)碼即可。例7-1解將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。二進(jìn)制數(shù)0100

1011十六進(jìn)制數(shù)4Ｂ即

2）將十六進(jìn)制正整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。將十六進(jìn)制數(shù)的每一位轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的４位二進(jìn)制數(shù)即可。例7-2解將轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。十六進(jìn)制數(shù)4Ｂ

二進(jìn)制數(shù)01001011即（最高位為0可舍去）

2．常用編碼建立代碼與文字、符號(hào)或特定對(duì)象之間的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系稱為編碼。(1)二－十進(jìn)制碼指用十個(gè)四位二進(jìn)制數(shù)來分別表示十進(jìn)制數(shù)中的０～９十個(gè)數(shù)碼，簡稱BCD碼。BCD碼的編碼方式有很多種,一般分有權(quán)碼和無權(quán)碼。8421BCD碼是一種最基本的，應(yīng)用十分普遍的BCD碼，它是一種有權(quán)碼，8421就是指編碼中各位的位權(quán)分別是8、4、2、1。(2)二－十進(jìn)制數(shù)將十進(jìn)制數(shù)的每一位分別用4位二進(jìn)制碼表示出來，所構(gòu)成的數(shù)稱為二－十進(jìn)制數(shù)。

例三、邏輯代數(shù)

1．基本邏輯關(guān)系（1）邏輯變量自然界中，許多現(xiàn)象都存在著對(duì)立的兩種狀態(tài)，為了描述這種相互對(duì)立的狀態(tài)，往往采用僅有兩個(gè)取值的變量來表示，這種二值變量就稱為邏輯變量。邏輯變量可以用字母Ａ、Ｂ、Ｃ、…Ｘ、Ｙ、Ｚ等來表示，但邏輯變量只有兩個(gè)不同的取值，分別是邏輯０和邏輯１。

（2）基本的邏輯關(guān)系及其運(yùn)算所謂邏輯關(guān)系是指一定的因果關(guān)系，即條件和結(jié)果的關(guān)系?；镜倪壿嬯P(guān)系只有“與”、“或”、“非”三種。1）與邏輯和與運(yùn)算只有當(dāng)決定某一種結(jié)果的所有條件都具備時(shí)，這個(gè)結(jié)果才能發(fā)生，這種邏輯關(guān)系稱為與邏輯關(guān)系，簡稱與邏輯。例如，把兩只開關(guān)和一只燈泡串聯(lián)接到電源上，只有當(dāng)兩只開關(guān)都閉合時(shí)，燈泡才能亮，只要有一個(gè)開關(guān)斷開，燈就滅。因此燈亮和開關(guān)的接通是與邏輯關(guān)系，可以用邏輯代數(shù)中的與運(yùn)算表示（用Ｙ代表燈泡的狀態(tài)、用Ａ、Ｂ分別代表兩只開關(guān)的狀態(tài)），與運(yùn)算又稱邏輯乘，記作Ｙ=Ａ·Ｂ或Ｙ=ＡＢ2）或邏輯和或運(yùn)算當(dāng)決定某一結(jié)果的幾個(gè)條件中，只要有一個(gè)或一個(gè)以上的條件具備，結(jié)果就發(fā)生，這種邏輯關(guān)系，就稱為或邏輯關(guān)系，簡稱或邏輯。例如，把兩只開關(guān)并聯(lián)再和一只燈泡串聯(lián)接到電源上，這樣只要有一個(gè)開關(guān)接通，燈泡就亮。因此燈亮和開關(guān)接通是或邏輯關(guān)系，可以用邏輯代數(shù)中的或運(yùn)算來表示）燈泡的狀態(tài)用Ｙ表示，開關(guān)的狀態(tài)分別用Ａ、Ｂ表示）：Ｙ=Ａ+Ｂ3）非邏輯和非運(yùn)算如果條件與結(jié)果的狀態(tài)總是相反，則這樣的邏輯關(guān)系叫做非邏輯關(guān)系，簡稱非邏輯，或稱為邏輯非。邏輯變量Ａ的邏輯非，表示為，讀作“Ａ非”或“Ａ反”，其表達(dá)式為：

2．邏輯函數(shù)及其表示方法（1）邏輯函數(shù)的定義邏輯函數(shù)的定義和普通代數(shù)中函數(shù)的定義類似。在邏輯電路中，如果輸入變量Ａ、Ｂ、Ｃ…的取值確定后，輸出變量Ｙ的值也被唯一確定了。那么，我們就稱Ｙ是Ａ、Ｂ、Ｃ…的邏輯函數(shù)。邏輯函數(shù)的一般表達(dá)式可以寫作：Ｙ＝Ｆ（Ａ，Ｂ，Ｃ，…）根據(jù)函數(shù)的定義：Ｙ＝Ａ·Ｂ、Ｙ＝Ａ＋Ｂ、Ｙ＝三個(gè)表達(dá)式反映的是三個(gè)基本的邏輯函數(shù)，表示Ｙ是Ａ、Ｂ的與函數(shù)、或函數(shù)、非函數(shù)。

（2）邏輯函數(shù)的表示方法1）真值表真值表是將邏輯變量的各種可能的取值和相應(yīng)的函數(shù)值排列在一起而組成的表格。表7-2與門真值表例如，圖7-2a所示是二極管與門電路。當(dāng)A、B全為高電平時(shí)，輸出才為高電平。

圖7-2二極管“與”門及其邏輯符號(hào)a)二極管與門電路b)與門邏輯符號(hào)

如果高電平用1表示，低電平用0表示，則可得與門真值表，見表7-2。111001010000YBA表7-2與門真值表

2）邏輯函數(shù)表達(dá)式邏輯函數(shù)表達(dá)式是用各變量的與、或、非邏輯運(yùn)算的組合表達(dá)式來表示邏輯函數(shù)的，簡稱邏輯表達(dá)式、函數(shù)式、表達(dá)式。與門電路輸出狀態(tài)Ｙ與輸入狀態(tài)Ａ、Ｂ的關(guān)系可表示為：該式表明，當(dāng)Ａ和Ｂ全為1時(shí)，輸出Ｙ才為1，這與它的真值表是相符的。

3）邏輯圖用規(guī)定的邏輯符號(hào)連接構(gòu)成的圖，稱為邏輯圖。如圖7-2b所示為與門的邏輯符號(hào)，也是與邏輯的邏輯符號(hào)。每一種邏輯運(yùn)算都可以用一種邏輯符號(hào)來表示，只要能得到邏輯函數(shù)的表達(dá)式，就可以轉(zhuǎn)換為邏輯圖。由于邏輯符號(hào)也代表邏輯門，和電路器件是相對(duì)應(yīng)的，所以，邏輯圖也稱為邏輯電路圖。3邏輯代數(shù)中的基本公式和定律1）變量和常量的關(guān)系公式1公式1ˊ公式2公式2ˊ公式3公式3ˊ2）與普通代數(shù)相似的定律a．交換律公式4公式4ˊb．結(jié)合律公式5公式5ˊc．分配律公式6公式6ˊ3）邏輯代數(shù)中的一些特殊定律a．重疊律公式7公式7ˊb．反演律（摩根定律）公式8公式8ˊc．非非律（否定律或還原律）公式9第二節(jié)門電路一、基本邏輯門在邏輯電路中，電平的高低是相互對(duì)立的邏輯狀態(tài)，可用邏輯１和邏輯０分別表示。通常，我們用邏輯１表示高電平，用邏輯０表示低電平。

1．二極管與門電路二極管與門電路見圖7-2，邏輯功能為“有0出0，全1出1”。

圖7-2二極管“與”門及其邏輯符號(hào)a)二極管與門電路b)與門邏輯符號(hào)

2．二極管或門電路如圖7-3所為二極管或門電路及邏輯符號(hào)，圖7-3b也是或邏輯的邏輯符號(hào)?；蜷T電路的真值表見表7-3。 或門的邏輯功能為：“有1出1，全0出0”。表7-2與門真值表圖7-3二極管“或”門及其邏輯符號(hào)a)二極管或門電路b)或門邏輯符號(hào)111101110000YBA表7-3或門電路真值表

3．非門電路（晶體管反相器）晶體管構(gòu)成的反相器電路如圖7-4所示。圖7-4反相器從圖中可以看出，輸出電平與輸入電平反相，輸出電平和輸入電平之間是非邏輯關(guān)系，所以該電路稱為反相器，又稱為非門。圖7-4b為非門的邏輯符號(hào)，也是非邏輯的邏輯符號(hào)。復(fù)合門，就是把與門，或門和非門結(jié)合起來作為一個(gè)門電路來使用。常用的復(fù)合門及其邏輯符號(hào)、代數(shù)式如圖7-5所示。圖7-5復(fù)合門電路a)與非門b)或非門c)與或非門d)異或門=二、復(fù)合邏輯門電路根據(jù)函數(shù)的不同表達(dá)式，可得函數(shù)Ｌ的邏輯圖如圖7-6所示，同一邏輯函數(shù)可以用不同的邏輯門來實(shí)現(xiàn)。圖7-6函數(shù)的邏輯圖

a)b)c)

d)e)三、集成邏輯門電路1．TTL電路TTL電路全稱為晶體管—晶體管集成邏輯門電路，簡稱TTL電路。TTL電路有不同系列的產(chǎn)品，我們以STTL電路為例，介紹TTL電路。（1）TTL與非門電路1）電路組成74LS00是一種四2輸入的與非門，其內(nèi)部有四個(gè)兩輸入端的與非門，其電路圖和引腳圖如圖7-7所示。圖7-7與非門74LS00LSTTL與非門電路由輸入級(jí)，中間倒相級(jí)和輸出級(jí)三部分組成。當(dāng)電路的任一輸入端有低電平時(shí)，輸出為高電平；當(dāng)輸入全為高電平時(shí)，輸出為低電平；即有0出1，全1出0。電路輸出與輸入之間為與非邏輯關(guān)系，即：在LSTTL電路內(nèi)部，為了提高工作速度，采用了肖特基三極管，肖特基三極管的符號(hào)如圖7-8所示。肖特基三極管的主要特點(diǎn)是開關(guān)時(shí)間短，工作速度高。圖7-8肖特基三極管符號(hào)

與非門多余端子的處理方法分析如下：①

多余端子接電源或懸空②

多余端子與有用端子并接。

注:對(duì)TTL電路來說，輸入端懸空相當(dāng)于高電平。例7-3已知74LS00四2輸入與非門，試問有多余端子時(shí)該如何處理。解2）TTL門電路的主要參數(shù)門電路的參數(shù)反映著門電路的特性，是合理使用門電路的重要依據(jù)。a．輸出高電平是指輸入端有一個(gè)或一個(gè)以上為低電平時(shí)的輸出高電平值。b．輸出低電平是指輸入端全部接高電平時(shí)的輸出低電平值。c．輸入短路電流是指輸入端有一個(gè)接地，其余輸入端開路時(shí)，流入接地輸入端的電流。d．高電平輸入電流是指一個(gè)輸入端接高電平，其余輸入端接地時(shí)，流入該輸入端的電流。e．輸入高電平最小值當(dāng)輸入電平高于該值時(shí)，輸入的邏輯電平即為高電平。f．輸入低電平最大值只要輸入電平低于，輸入端的邏輯電平即為低電平。g．平均傳輸時(shí)間TTL電路中的二極管和晶體管在進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，即由導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)換為截止?fàn)顟B(tài)，或由截止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)換為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，都需要一定的時(shí)間，這段時(shí)間叫做二極管和晶體管的開關(guān)時(shí)間。同樣，門電路的輸入狀態(tài)改變時(shí)，其輸出狀態(tài)的改變也要滯后一段時(shí)間。是指電路在兩種狀態(tài)間相互轉(zhuǎn)換時(shí)所需時(shí)間的平均值。例7-4解圖7-9為74LS00與非門構(gòu)成的電路，Ａ端為信號(hào)輸入端，Ｂ端為控制端，試根據(jù)其輸入波形畫出其輸出波形。

圖7-9可以看出，在Ｂ=1期間，輸出信號(hào)和輸入信號(hào)的波形相同，所以該電路可作為數(shù)字頻率計(jì)的受控傳輸門。（2）TTL其它類型的門電路1）或非門74LS2774LS27是一種三3輸入或非門。內(nèi)部有三個(gè)獨(dú)立的或非門，每個(gè)或非門有三個(gè)輸入端，圖7-10為它的邏輯符號(hào)與引腳圖?；蚍情T的邏輯關(guān)系為：有高出低，全低出高，即：圖7-1074LS27或非門電路

或非門多余端子的處理方法如圖7-11①

多余端子接地:②

多余端子與有用端子并接。例7-5已知74LS27三3輸入或非門，試問有多余端子時(shí)該如何處理。解圖7-11或非門無用端的處理2）異或門74LS8674LS86是一種四異或門，內(nèi)部有四個(gè)異或門。其邏輯符號(hào)如圖7-12所示。邏輯表達(dá)式為：，異或門的邏輯功能為：輸入相異時(shí)，輸出為1；輸入相同時(shí)，輸出為0。異或門邏輯符號(hào)圖7-12所示電路為一由異或門構(gòu)成的正碼/反碼電路。Ｂ＝0時(shí)，輸出=，輸出與輸入相等，輸出為二進(jìn)制碼的原碼（即正碼）。當(dāng)Ｂ＝1時(shí)，輸出，輸出與輸入相反，輸出為輸入二進(jìn)制碼的反碼。圖7-12異或門構(gòu)成的正碼/反碼電路2．CMOS集成門電路CMOS器件內(nèi)部集成的是絕緣柵型場效應(yīng)晶體管，由于這種場效應(yīng)管是由金屬（Metal）、氧化物（Oxide）和半導(dǎo)體材料（Semiconductor）構(gòu)成的，又稱為MOS場效應(yīng)管。MOS場效應(yīng)管也是一種電子器件，其特性和晶體三極管類似，但其柵極（控制極，類似于晶體管的基極）與其它兩個(gè)電極之間是絕緣的，輸入電阻很大，輸入電流極小。NMOS管和PMOS管當(dāng)在MOS管的柵極和另一特定電極之間加上一定的控制電壓時(shí)，會(huì)在除柵極之外的另外兩個(gè)電極之間產(chǎn)生一個(gè)能夠?qū)щ姷耐ǖ?，稱為溝道。如果溝道中多數(shù)載流子是自由電子，則稱為N溝道，對(duì)應(yīng)的管子稱為NMOS管；如果溝道中多數(shù)載流子是空穴，則稱為P溝道，對(duì)應(yīng)的場效應(yīng)管稱為PMOS管。NMOS管和PMOS管的導(dǎo)通條件不同。CMOS集成電路CMOS集成電路中集成有兩種互補(bǔ)的MOS管，一種是N溝道MOS管（NMOS管），另一種是P溝道MOS管（PMOS管），所以稱為CMOS器件（互補(bǔ)型MOS器件）。MOS電路工作速度較低，但具有集成度高、功耗低、工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)。在MOS電路中，應(yīng)用最廣泛的是CMOS電路。（1）CMOS反相器CMOS反相器電路如圖7-13所示。CMOS反相器中常用的有六反相器CD4069。圖7-13CMOS反相器及其等效電路a）電路b）輸入為低電平時(shí)的等效電路c）輸入為高電平時(shí)的等效電路（2）其它邏輯功能的CMOS門1）CMOS與非門CD4011是一種四2輸入與非門，其內(nèi)部有四個(gè)與非門，每個(gè)與非門有兩個(gè)輸入端。2）CMOS或非門CD4025是一種三3輸入或非門。它內(nèi)部有三個(gè)或非門，每個(gè)或非門有三個(gè)輸入端。3）CMOS與或非門CD4085是一種CMOS雙2-2輸入與或非門，并帶有禁止端，其邏輯圖如圖7-14所示。其中禁止端的作用是：當(dāng)禁止端有效時(shí)，輸出狀態(tài)被鎖定為0；禁止端無效時(shí)，電路正常工作。即：當(dāng)INH＝０時(shí)，。當(dāng)INH＝１時(shí)，Ｙ＝０，此時(shí)輸出狀態(tài)被鎖定為0。圖7-14帶禁止端的CMOS與或非門邏輯圖（1/2CD4085）第三節(jié)常用集成組合邏輯電路

按電路邏輯功能的特點(diǎn)來分，數(shù)字電路可分為組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。若電路的任一時(shí)刻的輸出都只取決于該時(shí)刻的輸入狀態(tài)，而與輸入信號(hào)作用之前的電路原來的狀態(tài)無關(guān)，則該數(shù)字電路稱為組合邏輯電路。組合邏輯電路的邏輯功能，可以用邏輯函數(shù)表達(dá)式或真值表來表示。組合邏輯電路的品種很多，常見的有編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)字比較器等，有專用的中規(guī)模集成器件（MSI）。中規(guī)模集成器件通常設(shè)置有一些控制端（使能端）、功能端和級(jí)聯(lián)端等，在不用或少用附加電路的情況下，就能將若干功能部件擴(kuò)展成位數(shù)更多、功能更復(fù)雜的電路。一、編碼器在數(shù)字系統(tǒng)中，常常需要把某種具有特定意義的輸入信號(hào)（例如數(shù)字、字符或某種控制信號(hào)等），編成相應(yīng)的若干位二進(jìn)制代碼來處理，這一過程稱為編碼。能夠?qū)崿F(xiàn)編碼的電路稱為編碼器。

10線-4線8421BCD碼優(yōu)先編碼器10線-4線8421BCD碼優(yōu)先編碼器有10個(gè)輸入端，每一個(gè)輸入端對(duì)應(yīng)著一個(gè)十進(jìn)制數(shù)（09），其輸出端輸出的是輸入信號(hào)相應(yīng)的BCD碼。為防止輸出產(chǎn)生混亂，該編碼器通常都設(shè)計(jì)成優(yōu)先編碼器。CD40147是一種標(biāo)準(zhǔn)型CMOS集成10線-4線8421BCD碼優(yōu)先編碼器。其邏輯框圖如圖7-18所示，其真值表見表7-6。圖7-1510線-4線編碼器CD40147邏輯框圖

輸入輸出I0

I1I2I3I4I5I6I7I8I9Y3Y2Y1Y00000000000111110000000000000×1000000000001××100000000010×××10000000011××××1000000100×××××100000101××××××10000110×××××××1000111××××××××101000×××××××××11001表7-5CD40147的真值表二、譯碼器及數(shù)碼顯示器譯碼是編碼的逆過程，也就是把二進(jìn)制代碼所表示的特定含義“翻譯”出來的過程。實(shí)現(xiàn)譯碼功能的電路稱為譯碼器。

在數(shù)字測量儀表和各種數(shù)字系統(tǒng)中，常常需要用顯示譯碼器將BCD碼譯成十進(jìn)制數(shù)，并驅(qū)動(dòng)數(shù)字顯示器顯示數(shù)碼。因此，顯示譯碼器由兩大部分組成，一部分為譯碼器，另一部分是與顯示器相連接的功率驅(qū)動(dòng)器。1．?dāng)?shù)碼顯示器在各種數(shù)碼管中，分段式數(shù)碼管是利用不同的發(fā)光段組合來顯示不同的數(shù)字，最常見的分段式數(shù)碼管是半導(dǎo)體發(fā)光二極管所構(gòu)成的半導(dǎo)體數(shù)碼管。半導(dǎo)體發(fā)光二極管是一種能將電能或電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的發(fā)光器。單個(gè)ＰＮ結(jié)封裝而成的產(chǎn)品就是發(fā)光二極管，而多個(gè)ＰＮ結(jié)可以封裝成半導(dǎo)體數(shù)碼管（也稱LED數(shù)碼管）。

半導(dǎo)體數(shù)碼管內(nèi)部有兩種接法，即共陽極接法和共陰極接法，BS201就是一種七段共陰極半導(dǎo)體數(shù)碼管（還帶有一個(gè)小數(shù)點(diǎn)），其管腳排列圖和內(nèi)部接線圖如圖7-16所示。

圖7-16共陰極半導(dǎo)體7段數(shù)碼管BS201BS204內(nèi)部是共陽極接法，共陽極接法的管腳排列圖和內(nèi)部接線圖如圖7-17所示，其外引腳排列圖與圖7-23基本相同（共陰輸出變?yōu)楣碴栞敵觯D7-17共陽極LED數(shù)碼管

各段筆劃的組合能顯示出十進(jìn)制數(shù)0～9及某些英文字母，如圖7-18所示。

圖7-18七段顯示的數(shù)字及英文字母圖形半導(dǎo)體數(shù)碼管的優(yōu)點(diǎn)是工作電壓低（1.7～1.9Ｖ），體積小，可靠性高，壽命長（大于一萬小時(shí)），響應(yīng)速度快（優(yōu)于10ns），顏色豐富等，目前已有高亮度產(chǎn)品，缺點(diǎn)是耗電較大，工作電流一般為幾毫安至幾十毫安。半導(dǎo)體數(shù)碼管的工作電流較大，可以用半導(dǎo)體三極管驅(qū)動(dòng)，也可以用帶負(fù)載能力比較強(qiáng)的譯碼/驅(qū)動(dòng)電路直接驅(qū)動(dòng)。圖7-19所示是兩種LED數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)電路，較常用的方法是采用譯碼/驅(qū)動(dòng)器直接驅(qū)動(dòng)。另外，液晶數(shù)碼管也是一種分段式數(shù)碼管，但驅(qū)動(dòng)電路較復(fù)雜。圖7-19半導(dǎo)體發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路a）晶體管驅(qū)動(dòng)b）譯碼/驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)

2七段顯示譯碼器分段式數(shù)碼管是利用不同發(fā)光段的組合來顯示不同的數(shù)字，為了使數(shù)碼管能將數(shù)碼所代表的數(shù)顯示出來，必須首先將數(shù)碼譯出，然后經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路控制對(duì)應(yīng)的顯示段的狀態(tài)。即對(duì)應(yīng)某一數(shù)碼，譯碼器應(yīng)有確定的幾個(gè)輸出端有規(guī)定信號(hào)輸出，這就是分段式數(shù)碼管顯示譯碼器電路的特點(diǎn)。74HC48是一種共陰BCD七段譯碼/驅(qū)動(dòng)器。74HC48的邏輯框圖如圖7-20所示，其真值表見表7-6。圖7-2074HC48BCD共陰七段譯碼/驅(qū)動(dòng)器表7-674HC48真值表數(shù)字功能輸入輸出顯示數(shù)字abcdefg012345678911111111111×××××××××00000000110000111100001100110001010