实验二--译码器及其应用

1X0X1...Xn-1Y0Y1...Y2^n-1二进制译码器计算机科学与工程学院数字电路实验报告专业__软件工程_班级20111431姓名__王金华____学号___50___实验二译码器及其应用一、实验目的1.掌握3-8线译码器、4-10线译码器的逻辑功能和使用方法。2.掌握用两片3-8线译码器连成4-16线译码器的方法。3.掌握使用74LS138实现逻辑函数和做数据分配器的方法。二、实验仪器和器材1、数字逻辑电路实验箱。2、数字逻辑电路实验箱扩展板。3、数字万用表、双踪示波器。4、芯片74LS138（两片）、74LS42、74LS20各一片。三、实验原理译码是编码的逆过程，它的功能是将具有特定含义的二进制码进行辨别，并转换成控制信号，具有译码功能的逻辑电路称为译码器。译码器在数字系统中有广泛的应用，不仅用于代码的转换、终端的数字显示，还用于数据分配，存贮器寻址和组合控制信号等。不同的功能可选用不同种类的译码器。下图表示二进制译码器的一般原理图：4-1二进制译码器的一般原理图图2它具有n个输入端，n2个输出端和一个使能输入端。在使能输入端为有效电平时，对应每一组输入代码，只有其中一个输出端为有效电平，其余输出端则为非有效电平。每一个输出所代表的函数对应于n个输入变量的最小项。二进制译码器实际上也是负脉冲输出的脉冲分配器，若利用使能端中的一个输入端输入数据信息，器件就成为一个数据分配器（又称为多路数据分配器）。1、3-8线译码器74LS138它有三个地址输入端A、B、C，它们共有8种状态的组合，即可译出8个输出信号Y0~Y7。另外它还有三个使能输入端E1、E2、E3。它的引脚排列见图4-2，功能表见表4-1。2、4-10线译码器74LS42它的引脚排列见图4-3，功能表见表4-2。3图4-4两片74LS138组合成4线-16线译码器四、实验内容及实验步骤1.74LS138译码器逻辑功能测试将数字逻辑电路实验箱扩展板插在实验箱相应位置，并固定好，找一个16PIN的插座插上芯片74LS138，并在16PIN插座的第8脚接上实验箱的地（GND），第16脚接上电源（VCC）。将74LS138的输出端Y0~Y7分别接到8个发光二极管上（实验箱主电路板的逻辑电平显示单元），逐次拨动对应的拨位开关（实验箱主电路板的逻辑电平输出单元），根据发光二极管显示的变化，测试74LS138的逻辑功能。2.74LS42译码器逻辑功能测试测试方法与74LS138类似，只是输入与输出脚的个数不同，功能引脚不同。3.两片74LS138组合成4线-16线译码器按下图连线：4.用74LS138实现逻辑函数和做数据分配器a）实现逻辑函数一个3线-8线译码器能产生3变量函数的全部最小项，利用这一点能够很方便的实现3变量逻辑函数。下图实现了4.用74LS138实现逻辑函数和做数据分配器a）实现逻辑函数一个3线-8线译码器能产生3变量函数的全部最小项，利用这一点能够很方便的实现3变量逻辑函数。下图实现了：FXYZXYZXYZXYZ4图4-5实现逻辑函数验证电路的功能是否与逻辑函数相一致。具体的接线方法是在扩展板插上芯片74LS138和74LS20，X，Y，Z三个输入端接拨位开关（逻辑电平输出），F接发光二极管（逻辑电平显示），拨动拨位开关，观察发光二极管的发光情况。b)用做数据分配器若在E3端输入数据信息1E=2E=0，地址码所对应的输出是E3数据的反码；若从2E端输入数据信息，令E3＝1，1E=0，地址码所对应的输出是2E端数据信息的原码。若输入信息是时钟脉冲，则数据分配器便成为时钟脉冲分配器。取时钟脉冲CP的频率约为10KHz，要求分配器输出端0Y~7Y的信号与CP输入信号同相。参照图4-6，画出分配器的实验电路，用示波器观察和记录在地址端CBA分别取000~111这8种不同状态时0Y~7Y端的输出波形，注意输出波形与CP输入波形之间的相位关系。5五、实验内容和数据记录使能端输入输出E1E2E3CBAY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70010000111111100100110111111001010110111110010111110111100110011110111001101111110110011101111110100111111111110XX0XXX1111111174LS138实现逻辑函数得到真值表如下：输入Z00001111Y00110011X01010101输出F10101001六、实验结论与心得1、3-8线译码器74LS138只有在使能端为有效电平时才能工作。Y=∑m，每一个输出所代表的函数对应于n个输入变量的最小项，总的输出等于最小项之和。2、3线8线译码器能产生3变量函数的全部最小项，利用这一点可以很方便地实现3变量逻辑函数。3、74LS48为高电平有效的显示译码器。内部有升压电阻，可直接驱动共阴极数码管。输入端A0、A1、A2、A3对应接逻辑电平输出，改变输入状态，可显示相应的数码。通过本次实验让我们对数字逻辑有了加深一步的理解，实验对真值表到电路的连接有了个高的要求，试验中，发现对理论实验的要求还有待提高，我们的操作能力也有待提高，加强对译码器的认识，在课后我会加大这方面的学习，以便能熟练掌握其知识点。FXYZXYZXYZXYZ