做一個(gè)二進(jìn)制解碼器（續(xù)）

陳凱

二進(jìn)制的00、01、10、11分別對應(yīng)著十進(jìn)制的0、1、2、3。在上一期的文章中，介紹了如何用撲克牌和紙板實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制解碼器的功能，即輸入的是二進(jìn)制數(shù)碼，輸出的則是十進(jìn)制數(shù)碼，這一期，筆者要介紹兩種充分利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化功能來實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制解碼器的方法。

畫圖軟件中的圖畫解碼器

先來試試畫圖軟件，沒錯(cuò)，就是Windows系統(tǒng)自帶的畫圖軟件，它不僅可以用來畫“解碼器”，在一定程度上也可以模擬“解碼器”的運(yùn)行。在畫圖軟件中，用非常淺的顏色畫出圖1（注意：線條和阿拉伯?dāng)?shù)字之間的空隙是有意留出的）。如圖1所示，有四個(gè)矩形方框作為輸入裝置，有四個(gè)較大的數(shù)字作為輸出裝置。那么這個(gè)系統(tǒng)是怎樣實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制解碼的呢？

這里需要用到的工具是圖標(biāo)為 的填充工具，選擇一種比較深的顏色，然后用填充工具點(diǎn)擊作為輸入裝置的矩形（如圖2左）。圖2右是真實(shí)運(yùn)行后得到的效果。

點(diǎn)擊“0”和“0”之后，“神奇”的事情發(fā)生了，只有數(shù)碼“0”能完整、清晰地顯現(xiàn)出來。其他數(shù)碼要么殘缺不全，要么干脆不顯示。

如果點(diǎn)擊的是“1”和“0”，顯示出來的就是“2”（如圖3），以此類推。實(shí)際上，畫圖軟件并不會(huì)真的進(jìn)行邏輯運(yùn)算，這個(gè)實(shí)驗(yàn)利用排列組合的原理，將二進(jìn)制數(shù)相對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)碼填滿顏色。

邏輯門解碼器

如果明白了上面圖畫解碼器的原理，那么，邏輯門解碼器的工作原理，就更容易弄明白了。

可以用Logisim軟件來模擬二進(jìn)制解碼的過程。如圖4所示，當(dāng)輸入“1”和“1”后，3號燈被點(diǎn)亮。可以看出，電路通過兩個(gè)非門和四個(gè)與門，來實(shí)現(xiàn)“非與非”“非與不非”“不非與非”“不非與不非”這四種排列組合。

若要將模擬的數(shù)字電路變成實(shí)物，也不困難，只需要一塊電路板（洞洞板或面包板）、一塊與門芯片74LS08（其中恰好有四個(gè)兩輸入與門）、一塊非門芯片74LS04（其中有六個(gè)非門，只需要用到兩個(gè)）、四個(gè)LED燈、兩個(gè)微動(dòng)開關(guān)、若干電阻、若干導(dǎo)線。為了讓線路連接更簡單，其實(shí)還可以直接使用2線-4線譯碼器芯片來實(shí)現(xiàn)解碼的功能。