计组(唐第三版)|数电小白看得懂的74138译码器及电路（例4.1的补充讲解）

前言

讲解问题

1. 快速理解基本的电路符号

a.高低电平

b. 高电平有效和低电平有效的理解及表示

c.基本的门元件

2. 数电小白也能看得懂的74138译码器

c. 74138译码器结构功能

c. 74138译码器具体结构

3. 唐书例4.1中，没有讲到但很重要的过程

1.MREQ(Memory Request)为什么要接到G2A和G2B上？

2.为什么将译码器的Y4接到ROM，而Y5与A10连接在一个与非门上？

前言

最近在学计算机组成原理，学到了存储器，当碰到例题4.1的时候... 难住了(之前没有学过数电的内容），主要是看不懂有的电路符号，不理解74138的工作原理。而且网上讲解74138编码器专业性略强，像我一样的小白难以看懂。当我理解后，我就有感写了这一篇文章，相信我，这一篇，数电小白也能很好的看懂它！这也相当于对唐老师第三版的例题4.1的补充讲解吧hhh

讲解问题

本篇文章主要解决以下问题

1. 快速理解基本的电路符号

2. 数电小白也能看得懂的74138译码器

3. 唐书例4.1中，没有讲到但很重要的过程

1. 快速理解基本的电路符号

a.高低电平

我们总说，计算机只读得懂0和1，那么如何用电路实现0和1呢，是通过分辨电路信号是高电平还是低电平，这里电平指的是电压。因此高低电平是我们分辨0和1的信号。下文我们用0表示低电平，1表示高电平。

b. 高电平有效和低电平有效的理解及表示

高电平有效的意思是，当电路的电信号为高电平的时候，触发下级电路(也就是触发后面的电路)，低电平理解同理。

另外，如何看哪些电路是高电平有效，哪些是低电路有效，我们可以看字母符号，如果符号上方没有横线，那么是高电平有效，如果符号上方有横线，则是低电平有效(低电平可以触发后面的电路)。

还可以看电路上的电线有没有圆圈，圆圈代表取非(信号取反)的意思，也就是说如果传入的信号是高电平，则转换成低电平，低电平则转换成高电平。如果电路上接线上有圆圈，则低电平有效，若没有则高电平有效

例如，上图为74138译码器的电路简图(用的是唐书例4.1中的图)，可以很明显的看到，G2A和G2B是低电平有效(也就是要传入低电平，才能触发下面的电路)，而且输出的Y4和Y5，也都是低电平有效(如果是输出，则输出的是低电平)，我们首先搞懂了74138译码器的输入输出哪些是低电平哪些是高电平的问题。

c.基本的门元件

这里我就不多说，因为有很多大佬已经总结的很好了！可以参考下面的连接，这个很好理解。

(144条消息) 数电逻辑门方框中各符号所含意义(全)_=1是什么逻辑门_「已注销」的博客-CSDN博客

2. 数电小白也能看得懂的74138译码器

a.译码

首先，译码的意思是将二进制串转换为特定的对象(或逻辑电平)。比如将二进制串转换为十进制数就是译码的过程，将 0100 二进制转换为十进制 4 就是译码的过程。

b. 74138译码器原理

74138译码器实质是3-8译码器，意思是将3位二进制转换为1位八进制数(0~7的数字)，因此叫3-8译码器，这是74138译码器的主要目的，记住这个！！！

二进制串转化为八进制，我们都会转换

二进制	八进制
000	0
001	1
010	2
101	5

c. 74138译码器结构功能

这是74138译码器的结构，我们首先来关注Y0~ Y7，C,B,A这输出和输入端

Y0 - Y7是8个输出端，输出这个八进制数。我们刚才知道74138译码器是要将二进制串转化为八进制数，那么该如何用电路模拟这八进制数呢? 聪明的你应该能猜到，如果是Y0输出了信号，那么就相当于输出0，如果是Y3输出了信号，那么相当于是输出了3，其他同理。 而且这些输出都是低电平有效，当Y0为低电平的时候，其他为高电平，就表示输出了0。详情如下表

Y0	Y1	Y2	Y3	Y4	Y5	Y6	Y7	输出值
0	1	1	1	1	1	1	1	0
1	1	1	1	0	1	1	1	4
1	1	1	1	1	1	0	1	6

C、B和A是3个输入端，作用是输入二进制数的，而且高电平表示1，低电平表示0，这样我们就可以完成二进制输入。例如A为第一位，C为第三位，A输入0，B输入1，C输入0，那么输入的二进制串应该是010。

而G1，G2A和G2B是控制端，相当于译码器的开关。只有控制端都有效时，译码器打开，才可以进行译码，否则不能译码。结合高电平和低电平有效，只有G1是高电平有效，而G2A和G2B是低电平有效，也就是说，只有当G1为高电平，G2A，G2B都为低电平的时候，译码器才能正常工作，其他情况均不能。

信号对应如下

G1	G2A	G2B	A	B	C	Y
1	0	0	1	1	0	6
1	0	0	1	0	1	5
1	0	0	1	1	1	7
0	1	1	1	1	0	(不工作)

c. 74138译码器具体结构

具体电路，长这样...这里不多细说。

3. 唐书例4.1中，没有讲到但很重要的过程

这里题目，就不拿出来了，直接上出唐书的答案。

1.MREQ(Memory Request)为什么要接到G2A和G2B上？

MREQ接在这两个口上，我认为有两点原因

a. MREQ是要控制主存的读取，控制ROM和RAM的。连接好的电路得保证MREQ有信号，才能访问主存，因此要让MREQ连接到74138译码器的控制端上，这样MREQ为低电平的时候，译码器才能工作，主线才可以使用主存。

b.MREQ是低电平有效信号，得连在低电平有效的G2A和G2B上，两个口均可

因此MREQ可以连在G2A也可以连在G2B上。

2.为什么将译码器的Y4接到ROM，而Y5与A10连接在一个与非门上？

ABC线是接到A13 ~ A11的(因为要识别要使用ROM还是RAM)，观察系统程序区的二进制代码我们可以知道，A13 ~ A11是100，八进制对应的是4，也就是信号为100的时候，我们需要使用ROM，因此我们要将Y4与ROM连接。

RAM的情况复杂一点，不过你肯定会有这样疑问，为什么Y5不直接连到RAM上?

用户程序区的A13 ~ A11二进制代码是101，而系统区是100啊，可以分辨出来，但为什么Y5不直接连到RAM上呢？

用户程序区只用到9位地址(A8~A0)，但如果A13 ~ A10的代码是1011，是使用哪一块的芯片呢？因此A13 ~ A11为101，不仅可以代表RAM，还有可能代表其他地方，我们需要使用4位二进制数(A13 ~ A10)来表示RAM，1010。101已经被转化成Y5的信号了，只需要将Y5的有效信号与A10的低电平有效连接到RAM上，我们需要使用与门，就可以标识使用RAM芯片了，A10的低电平有效信号我们需要一个非门。然而题目中只给出了三个门

因此只有第三个门，便可以组装，连接Y5与A10和RAM芯片。

对于ROM为何接地，唐书上说是保证读数据的时候是低电平，我也不懂，如果有大佬希望评论能解释一下，对于上面有问题，大家多多指出！