74HC138是数字电路里最常用的译码器芯片之一，几乎每个用过它的人都对它的三个使能脚和八个输出脚印象深刻。它的应用场景特别广：单片机扩展IO口的时候用来做片选，存储器扩展的时候用来选地址段，LED显示驱动里用来扫描位选，继电器控制里用来选通某一路。今天把138译码器从原理到电路都讲清楚，新手也能一次看懂。

先说它是什么。74HC138是一个3-8线译码器，意思是它有3个输入脚（A、B、C）和8个输出脚（Y0-Y7）。3个输入脚组合起来有8种状态（000到111），每种状态对应一个输出脚拉低，其他输出脚保持高电平。这里注意：138是低电平有效输出，被选中的输出脚是低电平，没选中的是高电平。这跟很多其他译码器不一样，接线的时候别搞错了，把高电平有效的芯片和138的输出直接接会出事。

引脚功能很简单。除了3个输入（A、B、C，A是最低位）和8个输出（Y0到Y7），还有三个使能脚：E1、E2、E3。这三个使能脚是138的关键，不是全选的话译码器就不工作，所有输出都是高电平（无效状态）。使能条件是：E1=0（低电平有效）、E2=0（低电平有效）、E3=1（高电平有效），三个条件同时满足，译码器才正常工作。设计电路的时候可以用这三个使能脚来做更高一级的地址译码，比如用另一个138的输出去控制这个138的E3脚，就能把3-8扩展成6-64线译码器。

真值表要记住。输入CBA=000时Y0输出低，CBA=001时Y1低，依此类推，CBA=111时Y7低。优先级是C为最高位，A为最低位，所以数字上等于二进制CBA的数值。举个例子：C=1,B=0,A=1就是十进制的5，选中Y5。如果三个使能条件不满足（E1=1、E2=1或者E3=0），不管输入是什么，所有输出都是高电平。用的时候先确认使能脚的电平对不对，不然查了半天不知道为啥输出不对。

电平兼容问题要注意。74HC系列是CMOS工艺，电平阈值跟TTL不太一样。HC系列的高电平最小值是3.15V（5V供电时），低电平最大值是1.35V。如果用3.3V的单片机去驱动5V供电的138，3.3V的高电平输出可能达不到HC系列的3.15V阈值，这时候要么用逻辑电平转换芯片（74LVC245或者74AHC1G14），要么换成LVC系列的译码器，LVC系列支持1.65V到5.5V供电，电平阈值低很多。现在很多74HC系列的替代型号，比如74HC138D（SOP封装）、74AHC138、74LVC138，封装和引脚完全兼容，可以直接替换。

最常见的应用场景是单片机扩展片选。比如STM32的FSMC接口扩展了多个SRAM芯片，地址线A0-A17接SRAM的地址脚，地址线A18、A19、A20接到138的A、B、C三个输入脚，138的Y0-Y2分别接三个SRAM的CS（片选）脚。当地址在0x60000000-0x600FFFFF范围时A20-A18=000，Y0低，选中第一片SRAM；地址在0x60100000-0x601FFFFF时A20-A18=001，Y1低，选中第二片，以此类推。这样三个地址线就能扩展8个片选脚，比GPIO直接控制省了不少引脚资源。

另一个常见用法是做LED数码管的位选驱动。8位LED数码管的位选需要8个引脚，如果直接用GPIO控制要浪费8个口线。用138的话，单片机只需要3个IO脚（接A、B、C），再加一个IO脚控制E3使能，总共4个脚就能驱动8位数码管位选，省了一半多的IO资源。扫描的时候依次让CBA从000变到111，每个状态保持几毫秒，配合段选驱动就能动态显示8位数字。

继电器控制里也常用138做选通。比如需要控制8路继电器，单片机如果直接驱动的话，除了8个IO口还要8个三极管或者达林顿管。用138可以先选通某一路，再用一个公共的驱动信号控制继电器线圈通断。这样单片机用3个地址线加1个数据线（再加1个使能脚），共5个IO口就能控制8路继电器，电路也更整洁。注意138的输出电流只有几mA，不能直接驱动继电器线圈，中间要加三极管或者MOS管做功率驱动。

最后提醒几个注意事项。138的输出是开漏还是推挽？74HC138是推挽输出，能驱动±25mA的电流，Y0-Y7每个脚都能提供或吸收大约25mA，但总电流（所有输出加起来）不能超过50mA，设计时别让多个输出同时拉大电流。电源去耦电容必须加，在VCC和GND之间就近放一个100nF陶瓷电容，同时放一个10uF电解电容滤低频噪声。如果是长距离布线，输出线末端加匹配电阻（50-100欧姆）防止反射，或者用示波器看一下波形有没有过冲和振铃。有些便宜的山寨138芯片使能脚的阈值不对，建议用大厂货：TI的SN74HC138、NXP的74HC138、ST的M74HC138，几块钱一个但是稳定得多。