前期我发布了一偏文章,讲的是利用51单片机来制作了一个时钟,并配有LED小灯显示,接下来,我将用几篇文章,来介绍其中用到的几个芯片,介绍每个芯片的作用和基础使用方法。
原有电路用到了74HC138芯片,74HC595芯片,ULN2003A芯片,74HC573芯片,还有四位显示数码管,本篇文章用来介绍74HC138芯片。
74HC138N芯片,属于高速CMOS器件,据我所知,有直插和贴片两种封装状态,本人倾向于直插封装,容易焊接,适合我们这些初学者了解和使用。
首先看一下芯片的引脚图:

这是从百度百科上截得图片,以介绍使用。每一个芯片在使用时,必须了解它的引脚图,引脚图会告诉我们每一个引脚的位置和功能,由于目前芯片都为对称结构,为便于区分,加工商在加工的时候,于芯片的一端,会加工一个缺口,或者打一个凹陷,有此进行区分,一般情况下,将缺口和凹陷置于左上方,然后自左上角向下度引脚数,逆时针读数,可参照上图以理解。
引脚图上会标明引脚数,和功能代号,这两项数据一定要熟知查看的方法,当用到一个芯片的时候,它会有单独的数据手册,由于芯片开发者几乎都是外国人,网上应该也会找到相应的汉语版本,多查看即可。
每一个引脚的具体功能如下:

74HC138芯片的主要功能是,将三个信号,分解成八个信号,Y0—Y6,Y7,为数据输出引脚,一共八位,每一位的标号上面带有一个横杠,代表其主要输出为低电平。
A0—A2一共有三个引脚,是数据输入端,不同的信号输入,会有不同的输出结果。
E1,E2,E3为使能引脚,所谓的使能引脚,可以理解为选择芯片功能的引脚,相当于对芯片进行设置,以产生不同的功能(个人理解)。
VDD,是逻辑电源,值得一提的是,本芯片是直流供电,电源选3V到5V均可,这里接电源正极即可使用。
GND,接地,很好理解,就是0伏,电源负极即可。
前面提到,输入三种信号,可以输出八种信号,其功能也可通过使能引脚来“设置”,这八个信号有特殊的规律,这个规律在一个表里,我们称之为真值表,如图:

标记H,为高电平,标记L为低电平,标记X意为可随意变化。
先看前三行。
第一行:当E1为低高平时,E2,E3随意变化,输入信号A0,A1,A2随意变化,八个引脚均输出高电平。在这种情况下,输出信号被定死,无法改变。
第二行:当E1随意变化时,E2为高电平,E3随意变化,输入信号A0,A1,A2随意变化,八个引脚均输出高电平。在这种情况下,输出信号被定死,无法改变。
第三行:当E1,E2随意变化,E3为低电平,输入信号A0,A1,A2随意变化,八个引脚均输出高电平。在这种情况下,输出信号被定死,无法改变。
以上三种状态,使能引脚的信号被定死,也就是其功能已定,输入信号均为随意改变,但输出信号均为高电平。
接下来看剩余的八行:
当E1,E2为低电平,E3为高电平,输出信号随着输入信号的改变而改变,在使用0,1这种数据时,0,代表低电平,1,代表高电平,例如,当A0,A1,A2输入000,输出为0111 1111,当A0,A1,A2输入100,输出为1011 1111。
通过读真值表,我们会发现,其输出信号的八位中,只有一位是低电平,其余为高电平,这样一来,每一位引脚均有输出低电平的机会,届时,剩余引脚均为高电平。其输出结果,依靠输入端信号控制。
输入信号发生改变,输出信号也会发生改变,其变化速度极快。
在上一篇文章的电路中,本芯片用于控制数码管的显示。
数码管采用的是共阴极数码管,所谓共阴极,就是每一个数码管的阴极是连接在一起的,通过控制阳极的输入,来控制灯的亮灭。
当第一位数码管由138芯片输出低电平接通时,其八个数字小灯可以连接不同的信号以显示不同的状态(会在数码管文章中介绍),当138芯片下一个引脚输出低电平,将接通下一个数码管。人的眼睛有视觉暂留现象,即当前影像并不能从视网膜上立即消失,在消失之前,再次收到另一张影像时,我们将无法识别其闪烁,这样一来,虽然我们是依次点亮的数码管,但是由于切换速度极快,肉眼无法识别其闪烁,我们就看到连续的数字了。
谢谢。


