译码器和编码器实验.doc

实验三 译码器和编码器 一实验目的 1.掌握译码器、编码器的工作原理和特点。 2.熟悉常用译码器、编码器的逻辑功能和它们的典型应用。 二、实验原理和电路 按照逻辑功能的不同特点，常把数字电路分两大类：一类叫做组合逻辑电路，另一类称为时序逻辑电路。组合逻辑电路在任何时刻其输出的稳态值，仅决定于该时刻各个输入信号取值组合的电路。在这种电路中，输入信号作用以前电路所处的状态对输出信号无影响。通常，组合逻辑电路由门电路组成。 组合逻辑电路的分析方法：根据逻辑图进行二步工作： a.根据逻辑图，逐级写出函数表达式。 b.进行化简：用公式法、图形法或真值表进行化简、归纳。 组合逻辑电路的设计方法：就是从给定逻辑要求出发，求出逻辑图。一般分四步进行。 a.分析要求；将问题分析清楚，理清哪些是输入变量，哪些是输出函数。 b.列真值表。 c.进行化简：变量比较少时，用图形法。变量多时，可用公式化简。 d.画逻辑图：按函数要求画逻辑图。 进行前四步工作，设计已基本完成，但还需选择元件——集成电路，进行实验论证。 值得注意的是，这些步骤并不是固定不变的程序，实际设计时，应根据具体情况和问题难易程度进行取舍。 1.译码器 译码器是组合电路的一部分，所谓译码，就是把代码的特定含义“翻译”出来的过程，而实现译码操作的电路称为译码器。译码器分成三类： a.二进制译码器：如中规模2—4线译码器74LS139。，3—8线译码器74LS138等。 b.二—十进制译码器：实现各种代码之间的转换，如BCD码—十进制译码器74LS145等。 c.显示译码器：用来驱动各种数字显示器，如共阴数码管译码驱动74LS48，（74LS248），共阳数码管译码驱动74LS47（74LS247）等。 2.编码器 编码器也是组合电路的一部分。编码器就是实现编码操作的电路，编码实际上是译码相反的过程。按照被编码信号的不同特点和要求，编码器也分成三类： a.二进制编码器：如用门电路构成的4—2线，8—3线编码器等。 b.二—十进制编码器：将十进制的0～9编成BCD码，如：10线十进制—4线BCD码编码器74LS147等。 c.优先编码器：如8—3线优先编码器74LS148等。 三、实验内容及步骤 1.译码器实验 （1）将二进制2-4线译码器74LS139，及二进制3-8译码器74LS138分别插入实验系统IC空插座中。 按图1.3.1接线，输入G、A、B信号（开关开为“1”、关为“0”），观察LED输出Yo、Y1、Y2、Y3的状态(亮为“1”，灭为“0”)，并将结果填入表1.3.1中。 表1.3.1 74LS139 2-4线译码器功能表 输 入 输 出 G B A Yo Y1 Y2 Y3 1 0 0 0 0 × 0 0 1 1 × 0 1 0 1 1 1 1 1 图1.3.1 74LS139 2-4线译码器实验线路 表1.3.2 74LS138 3-8线译码器功能表 输 入 输 出 使能 选择 YO Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 G1 G2=（G2A+G2B） C B A × 1 0 × 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 × × × × × × 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 图1.3.2 74LS138 3-8线译码实验线路 按图1.3.2接线，使能信号G1，G2A，G2B满足表1.3.2条件时（开关开为“1”、关为“0”），译码器选通。输入G1、G2A、G2B、A、B、C信号（开关开为“1”、关为“0”），观察LED输出Yo～Y7(亮为“1”，灭为“0”)。 （2）将BCD码—十进制译码器74LS145插入实验箱中，按图1.3.3接线。其中BCD码是用XK系列实验系统的8421码拨码开关，输出“0～9”与发光二极管LED相连。按动拨码开关，观察输出LED是否和拨码开关所指示的十进制数字一致。 （3）将译码驱动器74LS48（或74LS248）和共阴极数码管LC5011-11（547R）插入实验箱空IC插座中，按图1.3.5接线。图1.3.4为共阴极数码管管脚排列图。 接通电源后，观察数码管显示结果是否和拨码开关指示数据一致( )。如实验箱中无8421码拨码开关，可用四位逻辑开关代替。 图1.3.3 BCD码—十进制译码器实验线路图 图1.3.4 共阴极数码管LC5011-11管脚排列图