04实验四 译码器和数据选择器

实验四译码器和数据选择器的设计及应用数字电子技术实验课程教学课件国家级电工电子实验教学示范中心纲要一、实验目的二、实验器材及仪器三、实验原理五、实验内容及步骤六、分析与思考四、应用举例一、实验目的1.掌握译码器的工作原理和逻辑功能；2.掌握数据选择器的逻辑功能及特点；3.熟悉译码器的应用；4.掌握用数据选择器实现组合逻辑函数的方法。二、实验器材及仪器1.数字逻辑实验台；2.集成块74LS151、74LS138、74LS20、74LS00；3.导线若干。三、实验原理•译码就是将二进制代码翻译成原来信号的过程，是编码的逆过程，能完成这一任务的电路称为译码器。•译码器可分为二进制译码器、BCD译码器和数码显示译码器三种。•应用：1.在计算机系统中用作地址译码器；2.用译码器实现数据分配。1.译码器的工作原理三、实验原理16151413121110974LS13812345678VCCY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6A0A1A2G2AG2BG1Y7GND74LS138Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7A0A1A2G2AG2BG1Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7A0A1A2STBSTCSTA(a)引脚排列图(b)逻辑功能示意图集成二进制译码器74LS138（3线-8线译码器）三、实验原理A2、A1、A0为二进制译码输入端为译码输出端（低电平有效）G1、、为选通控制端当G1＝1、时，译码器处于工作状态；当G1＝0、时，译码器处于禁止状态。07~YYAG2BG2022BAGG122BAGG三、实验原理3线－8线译码器74LS138的功能表反码输出即：输入某种状态，则对应的最小项输出项为0。GAG2A+G2BA2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70xxxx11111111x1xxx1111111110000011111111000110111111100101101111110011111011111010011110111101011111101110110111111011011111111110输出输入三、实验原理2.数据选择器的工作原理•数据选择器又称多路选择器，它能从多个输入数据中选择一个数据输出，数据选择器有四选一、八选一、十六选一等多种类型。•应用：1.实现组合逻辑电路；2.与译码器结合实现时分多路数字通信；3.实现数据并/串转换。三、实验原理74LS15174LS151管脚图74LS151逻辑符号三个地址输入端A2、A1、A0，八个数据输入端D0~D7，两个互补输出的数据输出端Y和Y，一个控制输入端S。三、实验原理8选1数据选择器74LS151功能表四、应用举例解:（1）全译码器的输出为输入变量的相应最小项之非，故先将逻辑函数式f写成最小项之反的形式。由摩根定理ABCCBACBACBAf（2）f有三个变量，因而选用三变量译码器。（3）变量C、B、A分别接三变量译码器的C、B、A端，则上式变为：ABCCBACBACBAf例1.试用译码器和门电路实现逻辑函数由于译码器的每个输出端分别与一个最小项相对应，因此辅以适当的门电路，便可实现任何组合逻辑函数。四、应用举例例1电路图四、应用举例例2.用数据选择器实现组合逻辑函数例1.试用八选一电路实现解：将A、B、C分别从A2、A1、A0输入，作为输入变量，把Y端作为输出F。因为逻辑表达式中的各乘积项均为最小项，所以可以改写为ABCCBABCACBAF7530),,(mmmmCBAF根据八选一数据选择器的功能，令四、应用举例D0=D3=D5=D7=1；D1=D2=D4=D6=0；S＝0五、实验内容及步骤1.验证八选一数据选择器74LS151的逻辑功能2.验证3-8线译码器74LS138的逻辑功能3.用74LS138芯片设计用3个开关控制一个电灯的逻辑电路（要求改变任何一个开关状态都可以控制电灯亮/灭）5.利用74LS151数据选择器实现逻辑函数，并验证其逻辑功能，其函数为：F(A,B,C,D)=∑m(1,5,6,7,9)F(A,B,C,D)=∑m(0,2,4,6,8)4.用74LS151芯片设计用3个开关控制一个电灯的逻辑电路（要求改变任何一个开关状态都可以控制电灯亮/灭）五、分析与思考1.数据选择器传输数据的特点是什么？2.如何实现两片74LS138芯片的级联？3.如何74LS138芯片实现一位二进制数全加器的功能？4.如何用74LS138实现类似于74LS151的功能？END兰州交通大学国家级电工电子实验教学示范中心