實驗二譯碼器及其應(yīng)用

1、計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院數(shù)字電路實驗報告專業(yè)_軟件工程 _班級 20111431 姓名_王金華_學(xué)號_50_實驗二 譯碼器及其應(yīng)用一、 實驗?zāi)康?. 掌握 3 -8 線譯碼器、4 -10 線譯碼器的邏輯功能和使用方法。2. 掌握用兩片 3 -8 線譯碼器連成 4 -16 線譯碼器的方法。3. 掌握使用 74LS138 實現(xiàn)邏輯函數(shù)和做數(shù)據(jù)分配器的方法。二、 實驗儀器和器材1、數(shù)字邏輯電路實驗箱。2、數(shù)字邏輯電路實驗箱擴(kuò)展板。3、數(shù)字萬用表、雙蹤示波器。4、芯片 74LS138（兩片）、74LS42、74LS20 各一片。三、 實驗原理譯碼是編碼的逆過程，它的功能是將具有特定含義的二進(jìn)制碼進(jìn)行辨別，

2、并轉(zhuǎn)換成控制信號，具有譯碼功能的邏輯電路稱為譯碼器。譯碼器在數(shù)字系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用，不僅用于代碼的轉(zhuǎn)換、終端的數(shù)字顯示，還用于數(shù)據(jù)分配，存貯器尋址和組合控制信號等。不同的功能可選用不同種類的譯碼器。下圖表示二進(jìn)制譯碼器的一般原理圖：X0X1.Xn-1Y0Y1.Y2n-1二進(jìn)制譯碼器4-1 二進(jìn)制譯碼器的一般原理圖圖它具有 n 個輸入端，個輸出端和一個使能輸入端。在使能輸入端為有效電平時，對應(yīng)每一組輸入代碼，只有其中一個輸出端為有效電平，其余輸出端則為非有效電平。每一個輸出所代表的函數(shù)對應(yīng)于 n 個輸入變量的最小項。二進(jìn)制譯碼器實際上也是負(fù)脈沖輸出的脈沖分配器，若利用使能端中的一個輸入端輸入數(shù)據(jù)

3、信息，器件就成為一個數(shù)據(jù)分配器（又稱為多路數(shù)據(jù)分配器）。1、3-8 線譯碼器 74LS138它有三個地址輸入端A、 B、 C，它們共有8種狀態(tài)的組合，即可譯出8個輸出信號Y0Y7。另外它還有三個使能輸入端 E1、E2、E3。它的引腳排列見圖 4-2，功能表見表 4-1。2、4-10 線譯碼器 74LS42它的引腳排列見圖 4-3，功能表見表 4-2。四、 實驗內(nèi)容及實驗步驟1. 74LS138 譯碼器邏輯功能測試將數(shù)字邏輯電路實驗箱擴(kuò)展板插在實驗箱相應(yīng)位置，并固定好，找一個 16PIN 的插座插上芯片 74LS138，并在 16PIN 插座的第 8 腳接上實驗箱的地（GND），第 16 腳接上

4、電源（VCC）。將 74LS138 的輸出端 Y0Y7 分別接到 8 個發(fā)光二極管上（實驗箱主電路板的邏輯電平顯示單元），逐次撥動對應(yīng)的撥位開關(guān)（實驗箱主電路板的邏輯電平輸出單元），根據(jù)發(fā)光二極管顯示的變化，測試 74LS138 的邏輯功能。2. 74LS42 譯碼器邏輯功能測試測試方法與 74LS138 類似，只是輸入與輸出腳的個數(shù)不同，功能引腳不同。3. 兩片 74LS138 組合成 4 線-16 線譯碼器按下圖連線：圖 4-4 兩片 74LS138 組合成 4 線-16 線譯碼器4. 用 74LS138 實現(xiàn)邏輯函數(shù)和做數(shù)據(jù)分配器a） 實現(xiàn)邏輯函數(shù)一個 3線-8 線譯碼器能產(chǎn)生 3 變量

5、函數(shù)的全部最小項，利用這一點能夠很方便的實現(xiàn) 3變量邏輯函數(shù)。下圖實現(xiàn)了4. 用 74LS138 實現(xiàn)邏輯函數(shù)和做數(shù)據(jù)分配器a） 實現(xiàn)邏輯函數(shù)一個 3線-8 線譯碼器能產(chǎn)生 3 變量函數(shù)的全部最小項，利用這一點能夠很方便的實現(xiàn) 3變量邏輯函數(shù)。下圖實現(xiàn)了：圖 4-5 實現(xiàn)邏輯函數(shù)驗證電路的功能是否與邏輯函數(shù)相一致。具體的接線方法是在擴(kuò)展板插上芯片74LS138 和 74LS20， X， Y，Z三個輸入端接撥位開關(guān)（邏輯電平輸出），F(xiàn)接發(fā)光二極管（邏輯電平顯示），撥動撥位開關(guān)，觀察發(fā)光二極管的發(fā)光情況。b) 用做數(shù)據(jù)分配器若在 E3 端輸入數(shù)據(jù)信息=0，地址碼所對應(yīng)的輸出是 E3 數(shù)據(jù)的反碼；若

6、從 端輸入數(shù)據(jù)信息，令 E31，=0，地址碼所對應(yīng)的輸出是端數(shù)據(jù)信息的原碼。若輸入信息是時鐘脈沖，則數(shù)據(jù)分配器便成為時鐘脈沖分配器。取時鐘脈沖 CP 的頻率約為 10KHz，要求分配器輸出端 的信號與 CP 輸入信號同相。參照圖 4-6，畫出分配器的實驗電路，用示波器觀察和記錄在地址端 CBA 分別取000111 這 8 種不同狀態(tài)時 端的輸出波形，注意輸出波形與 CP 輸入波形之間的相位關(guān)系。五、 實驗內(nèi)容和數(shù)據(jù)記錄使能端輸入輸出E1E2E3CBAY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7001000011111110010011011111100101011011111001011111011110

7、0110011110111001101111110110011101111110100111111111110XX0XXX1111111174LS138實現(xiàn)邏輯函數(shù)得到真值表如下：輸入Z00001111Y00110011X01010101輸出F10101001六、 實驗結(jié)論與心得1、3-8線譯碼器74LS138只有在使能端為有效電平時才能工作。Y=m，每一個輸出所代表的函數(shù)對應(yīng)于n個輸入變量的最小項，總的輸出等于最小項之和。2、3線8線譯碼器能產(chǎn)生3變量函數(shù)的全部最小項，利用這一點可以很方便地實現(xiàn)3變量邏輯函數(shù)。3、74LS48為高電平有效的顯示譯碼器。內(nèi)部有升壓電阻，可直接驅(qū)動共陰極數(shù)碼管。輸入端A0、A1、A2、A3對應(yīng)接邏輯電平輸出，改變輸入狀態(tài)，可顯示相應(yīng)的數(shù)碼。通