编码器、译码器的功能测试及应用
学生实验报告
学院：
课程名称：数字电路实验与设计
专业班级：
姓名：
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学生实验报告(一)
一、实验综述
1. 实验目的：
（1）了解编码器、译码器和数码管的管脚排列和管脚功能。
（2）掌握编码器、译码器和数码管的性能和使用方法。
2. 实验所用仪器及元器件：
（1）示波器、信号源、万用表、数字实验箱和电脑。
（2）集成电路TTL74LS147、TTL74LS148、TTL74LS47、TTL74LS04、电阻和电位器等。3. 实验原理：
（1） 10- 4线优先编码器74HC147
74HC147外引线排列如图1所示，逻辑符号如图2所示。
图1 74HC147外引脚排列图图2 74HC147逻辑符号如图74HC147有9路输入信号，4位BCD码输出，因输出端带圈，所以输入输出均为低电平有效。他将0—9十个十进制数编成4位BCD码，可把输入端的9路输入信号和隐含的不变信号按优先级进行编码，且优先级别高的排斥级别低的。当输入端都无效时，隐含着对0路信号进行编码（输出采用反码输出）。74HC147的功能见表1。
表1 10- 4线优先编码器74HC147
（2） 8-3线优先编码器74LS148
74LS148是8-3线优先编码器逻辑符号如图3，外引线排列如图4所示。共有8个输入信号，且输入低电平有效。三位代码输出端（反码输出）。
图3 逻辑符号如图图4外引线排列图
Y为优先扩展输出端。74LS148功能见表2。
其中，ST为选通输入端，YS为选通输出端，EX
表2 74LS148功能表
（3） 3-8线二进制译码器74LS138
74LS138是3-8线二进制译码器，其逻辑符号如图5，外引线排列如图6所示。
图5 74LS138逻辑符号图 图6 外引线排列图
74LS138译码器有3个使能端，当0G ,0 ,112B 2===A G G 时允许译码，否则禁止译码。A2、A1、A3为3个地址输入端。0Y ～7Y 为8个输出端。74LS138其功能见表3.
表3 74LS138其功能见表
（4） 7段显示译码器74LS47
74LS47是驱动共阳极的数码管的译码器。其逻辑符号如图7，外引线排列如图8所示。
图7 逻辑符号图图8外引线排列如图
74LS47输出低电平有效，即输出为0时，对应字段点亮；输出为1时，对应字段熄灭。A、B、C、D接收二进制码输入，a～f的输出分别驱动7段译码器的a～f段。其功能见表4。
表4 74LS47功能表
4. 参考文献：
（1）清华大学电子学教研组编，阎石主编.数字电子技术基础.第四版.北京：高等教育出版社，1998
（2）李士雄，丁康源主编.数字集成电子技术教程.北京：高等教育出版社，1995
（3）朱清慧等编。Proteus教程——电子线路设计、制版与仿真.清华大学出版社,2008 二、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析）
三、结论
1. 实验结果：
(1) 测试74LS148的逻辑功能
表5 74LS148的逻辑功能测试结果
（2）测试译码器74LS47控制管脚、和的功能
LT RBI RBO /
（3）用proteus 设计的简单数字显示系统的显示结果。（要求显示0-9中的2个以上数据）
该实验采用74LS47芯片进行仿真，结果如下：
2．问题分析与讨论（包括思考题）：
（1）74LS148输入是低电平有效，还是高电平有效？
（2）仅用74LS138能否实现3输入变量的任意逻辑函数？若要实现应增加什么器件？
能
答：（1）低电平有效
（2）不能，在74LS138后增加与非门。
3．其他（包括实验体会、改进措施、创新与建议等）：
在利用74LS47设计一个简单的数字显示系统时要注意，输入端A、B、C、D悬空时为高电平1，所以将输入端A、B、C、D通过4个BUTTON与地相接，当按下BUTTON时对应的输入端为低电平0。
因为74LS47的输出端为低电平有效，所以可以直接接一个共阳极7段数码显示器，也可以在每个输出端先接一个74LS04反相器，再接一个共阴极7段数码显示器进行正常译码显示。
四、指导教师评语及成绩
评语：
成绩：指导教师签名：涂丽琴
批阅日期：2011年月日
触发器逻辑功能测试及应用
实验六触发器逻辑功能测试及应用 一、实验目的: 1、掌握基本RS、JK、D、T与T′触发器的逻辑功能; 2、学会验证集成触发器的逻辑功能及使用方法; 3、熟悉触发器之间相互转换的方法。 二、实验原理: 触发器:根据触发器的逻辑功能的不同,又可分为: 三、实验仪器与器件: 实验仪器设备:D2H+型数字电路实验箱。 集成块:74LS112 74LS74 74LS04 74LS08 74LS02 74LS86 四、实验内容与步骤: 1、基本RS触发器逻辑功能的测试: CP J K S-D R-D 下降沿0 0 1 1 0 0 下降沿0 1 1 1 0 0 下降沿 1 0 1 1 0 1 下降沿 1 1 1 1 1 0 3、D触发器逻辑功能测试: D CP S-D R-D Q X X 0 1 0 X X 1 0 1 (2)D触发器逻辑功能测试: CP J K D S D R Q ×××0 1 0 ××× 1 0 1
D CP S-D R-D 0 上升沿 1 1 1 0 1 上升沿 1 1 0 1 4、不同类型时钟触发器间的转换: JK转换为D触发器: J D K D Q D DQ Q Q D D Q Q K Q J Q n n n n n n n n = = + = + = = + = + + ; ) ( 1 1 D转换为JK 触发器: n n n n n n Q J Q K D D Q Q K Q J Q = = = + = + + 1 1 JK转换为T触发器: K J T Q T Q T Q n n n = = + = +1 T转换为JK触发器: JK转换为RS触发器:RS转换为JK触发器: 五、实验体会与要求: 1、根据实验结果,写出各个触发器的真值表。 2、试比较各个触发器有何不同？ 3、写出不同类型时钟触发器间的转换过程。 1
编码器和译码器的应用
编码器、译码器及应用电路设计 一、实验目的： 1、掌握中规模集成编码器、译码器的逻辑功能测试和使用方法； 2、学会编码器、译码器应用电路设计的方法； 3、熟悉译码显示电路的工作原理。 二、实验原理： 1、什么是编码： 教材说：用文字、符号、或者数字表示特定对象的过程称为编码 具体说：编码的逻辑功能是把输入的每个高、低电平信号编成对应的二进制代码 2、编码器74LS147的特点及引脚排列图： 74LS147是优先编码器，当输入端有两个或两个以上为低电平，它将对优先级别相对较高的优先编码。其引脚排列图： 3、什么是译码：译码是编码的逆过程，把给定的代码进行“翻译”，变成相应的状态，使输出通道中相应的一路有信号输出，译码器广泛用于代码转换、终端的数字显示、数据分配、组合控制信号等。 译码器按照功能的不同，一般分为三类：二进制译码器、二—十进制译码器、显示译码器。 （1）变量译码器（用以表示输入变量的状态） 74LS138的特点及其引脚排列图：反码输出。 ABC是地址输入端，Y0—Y7是输出端，G1、G2A’、G2B’为 使能端，只有当G1=G2A’=G2B’=1时，译码器才工作。 （2）码制变换译码器：用于同一个数据的不同代码之间的相互转换，代表是4—10线译码器 译码器74LS42的特点及其引脚排列图： 译码器74LS42的功能是将8421BCD码译成10个对象 其原理与74LS138类同，只不过它有四个输入端， 十个输出端，4位输入代码0000—1111十六种状态组合
其中有1010—1111六个没有与其对应的输出端， 这六组代码叫做伪码，十个输出端均为无效状态。 （3）数码显示与七段译码驱动器：将数字、文字、符号的代码译成数字、文字、符号的电路 a、七段发光二极管数码显示管的特点：（共阴极） b、七段译码驱动器： 4、在本数字电路实验装置上已完成了译码器74LS48和数码管之间的连接图。 三四五脚接高电频，数码管的单独端接低电频。
触发器的功能测试及应用 建筑电气
实验七 触发器的功能测试及应用 一、实验目的 （1）通过实验验证J —K 触发器和D 触发器的逻辑功能，从而加深对触发器工作原理的理解； （2）掌握用触发器组成二进制加、减法计数器的方法。 二、预习要求 （1）复习J —K 触发器和D 触发器的工作原理； （2）熟悉CT74LS112双J —K 触发器和CT74LS74双D 触发器的逻辑功能、逻辑符号和外引线排列； （3）认清触发器的功能表，掌握上升沿和下降沿触发有什么不同； （4）复习用触发器组成异步二进制加减计数器的工作原理。 三、实验原理及参考电路 触发器是具有记忆功能的基本逻辑单元，其种类很多，本实验采用逻辑功能较全、用途 和置0端D R 都为低电平有效，且与CP 端状态无关，触发器处于工作状态时，D S 和D R 必须都接高电平。JK 触发器利用CP 的下降沿触发，D 触发器利用CP 的上升沿触发。
四、实验内容和步骤 1.验证JK 触发器的逻辑功能 将CT74LS112集成块插入实验箱的集成电路底座上，认清有关插线柱和电路外引线的对应关系。 将双JK 触发器中一个触发器的D S 、D R 、J 、K 输入端分别接实验箱的逻辑开关，CP 端接单次脉冲，Q 、Q 接发光二极管。检查无误后接通5V 直流电源，并按表2-7-1逐项验证JK 触发器的功能。 2.验证D 触发器的逻辑功能 将CT74LS74集成块插入实验箱的集成电路底座上，将其中一个触发器的D S 、D R 、D 输入端分别接实验箱的逻辑开关，CP 端接单次脉冲，Q 、Q 接发光二极管。检查无误后接通5V 直流电源，并按表2-7-2逐项验证D 触发器的功能。
集成触发器及其应用电路设计
华中科技大学 电子线路设计、测试与实验》实验报告 实验名称：集成运算放大器的基本应用 院（系）：自动化学院 地点：南一楼东306 实验成绩： 指导教师：汪小燕 2014 年6 月7 日
、实验目的 1）了解触发器的逻辑功能及相互转换的方法。 2）掌握集成JK 触发器逻辑功能的测试方法。 3）学习用JK 触发器构成简单时序逻辑电路的方法。 4）熟悉用双踪示波器测量多个波形的方法。 （5）学习用Verliog HDL描述简单时序逻辑电路的方法，以及EDA技术 、实验元器件及条件 双JK 触发器CC4027 2 片； 四2 输入与非门CC4011 2 片； 三3 输入与非门CC4023 1 片； 计算机、MAX+PLUSII 10.2集成开发环境、可编程器件实验板及专用电缆 三、预习要求 （1）复习触发器的基本类型及其逻辑功能。 （2）掌握D触发器和JK触发器的真值表及JK触发器转化成D触发器、T触发器、T 触发器的基本方法。 （3）按硬件电路实验内容（4）（5），分别设计同步3 分频电路和同步模4 可逆计数器电路。 四、硬件电路实验内容 （1）验证JK触发器的逻辑功能。 （2）将JK触发器转换成T触发器和D触发器，并验证其功能。 （3）将两个JK触发器连接起来，即第二个JK触发器的J、K端连接在一起， 接到第一个JK触发器的输出端Q两个JK触发器的时钟端CP接在一起，并输入1kHz 正方波，用示波器分别观察和记录CP Q、Q的波形（注意它们之间的时序关系），理解2分频、4分频的概念。 （4）根据给定的器件，设计一个同步3分频电路，其输出波形如图所示。然后组装电路，并用示波器观察和记录CP Q、Q的波形。 （5）根据给定器件，设计一个可逆的同步模4 计数器，其框图如图所示。图中，M为控制变量，当M=0时，进行递增计数，当M=1时，进行递减计数；Q、 Q为计数器的状态输出，Z为进位或借位信号。然后组装电路，并测试电路的输入、输出
译码器、编码器及其应用实验报告
实验四 译码器、编码器及其应用 实验人员： 班号： 学号： 一、实验目的 (1) 掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法； (2) 熟悉掌握集成译码器和编码器的应用； (3) 掌握集成译码器的扩展方法。 二、实验设备 数字电路实验箱，74LS20，74LS138。 三、实验容 (1) 74LS138译码器逻辑功能的测试。将74LS138输出Y 0????~Y 7????接数字实验箱LED 管，地址Y 2Y 1Y 0输入接实验箱开关，使能端接固定电平（Y YY 或GND ）。电路图如Figure 1所示： Figure 1 E Y 1YY 2Y ?????????? YY 2Y ??????????≠100时，任意拨动开关，观察LED 显示状态，记录观察结果。 E Y 1YY 2Y ?????????? YY 2Y ??????????=100时，按二进制顺序拨动开关，观察LED 显示状态，并与功能表对照，记录观察结果。 用Multisim 进行仿真，电路如Figure 2所示。将结果与上面实验结果对照。
Figure 2 (2) 利用3-8译码器74LS138和与非门74LS20实现函数： Y =Y ???Y ???+Y ???Y ???+YYY 四输入与非门74LS20的管脚图如下： 对函数表达式进行化简： Y =Y ???Y ???+Y ???Y ???+YYY =Y ???Y ???Y ???+Y ???Y ???Y +A Y ???Y ???+YYY =Y 0+Y 1+Y 4+Y 7=Y 0????Y 1????Y 4????Y 7????????????????????? 按Figure 3所示的电路连接。并用Multisim 进行仿真，将结果对比。 Figure 3
实验三74ls139译码器实验
实验三 译码器实验 一、实验目的 1、掌握中规模集成电路译码器的工作原理及逻辑功能。 2、学习译码器的灵活应用。 二、实验设备 1、SAC-DS4数字逻辑电路实验箱 1个 2、74LS138 3-8线译码器 2片 3、74LS20 双四输入与非门 1片 三、实验内容与步骤 （一）测试74LS139的逻辑功能。 图1 74LS139集成电路引脚图 实验步骤： 1）． 接线：按图1的引脚接线,测试单个2—4译码器的功能（只接74LS139芯片中的一个译码器）， 1B 、1A 、1E 输入端接逻辑电平信号，1Y 0、1Y 1 、1Y 2 、1Y 3输出端接指示灯。 ２）．测试：当E=1时，看四个输出信号的逻辑电平是否全“1”。当E=0时，2—4译码器进入正常 工作状态，给1B 、1A 选择信号端加不同组合逻辑电平，观察输出端1Y 0、1Y 1 、1Y 2 、1Y 3所接指示灯的变化，灯亮表示“1”电平，不亮表示“0”电平，请将观测的最后结果记录如下表。 表1 2 —4译码器逻辑功能表 输 入 输 出 E B A Y 0 Y 1 Y 2 Y 3 输出逻辑关系式 1 Χ Χ 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 3)．利用74LS139译码器实现“同或”门电路 Y ＝30 Y Y ?＝30Y Y +＝B A B A ?+?＝A ⊙B 如下图2所示连接电路，将实验结果填入表中，验证其逻辑关系。是否符合“同或”逻辑门电路的逻辑关系。 图2 用74LS139译码器实现“同或”逻辑门电路接线图和真值 Y o Y 174LS139 Y 2 Y 3 & V cc E A B G Y
数电实验触发器及其应用
数电实验触发器及其应用 数字电子技术实验报告 实验三: 触发器及其应用 一、实验目的: 1、熟悉基本RS触发器，D触发器的功能测试。 2、了解触发器的两种触发方式（脉冲电平触发和脉冲边沿触发）及触发特点 3、熟悉触发器的实际应用。 二、实验设备: 1 、数字电路实验箱; 2、数字双综示波器; 3、指示灯; 4、74LS00、74LS74。 三、实验原理: 1、触发器是一个具有记忆功能的二进制信息存储器件，是构成多种时序 电路的最基本逻辑单元，也是数字逻辑电路中一种重要的单元电路。在数字系统和计算机中有着广泛的应用。触发器具有两个稳定状态，即“0”和“ 1 ”，在一定的外界信号作用下，可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态。触发器有集成触发器和门电路（主要是“与非门” ）组成的触发器。 按其功能可分为有RS触发器、JK触发器、D触发器、T功能等触发器。触发方式有电平触发和边沿触发两种。 2、基本RS触发器是最基本的触发器，可由两个与非门交叉耦合构成。 基本RS触发器具有置“ 0”、置“ 1”和“保持”三种功能。基本RS触发器
也可以用二个“或非门”组成，此时为高电平触发有效。 3、D触发器在CP的前沿发生翻转，触发器的次态取决于CP脉冲上升沿n+1来到之前D端的状态，即Q = D。因此，它具有置“ 0”和“T两种功能。由于在CP=1期间电路具有阻塞作用，在CP=1期间，D端数据结构变RS化，不会影响触发器的输出状态。和分别是置“ 0”端和置“ 1” DD 端，不需要强迫置“ 0”和置“ 1”时，都应是高电平。74LS74(CC4013, 74LS74(CC4042均为上升沿触发器。以下为74LS74的引脚图和逻辑图。 馬LD 1CP 1云IQ LQ GM) 四、实验原理图和实验结果： 设计实验： 1、一个水塔液位显示控制示意图，虚线表示水位。传感器A、B被水浸沿时
实验三 3-8译码器的功能测试及仿真
实验三3-8译码器功能测试及仿真 一、实验目的 1、掌握中规模集成3-8译码器的逻辑功能和使用方法。 2、进一步掌握VHDL语言的设计。 二、预习要求 复习有关译码器的原理。 三、实验仪器和设备 1．数字电子技术实验台1台 2．数字万用表1块 3．导线若干 4.MUX PLUSII软件 5.74LS138集成块若干 四、实验原理 译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。它的作用是把给定的代码进行“翻译”，变成相应的状态，使输出通道中相应的一路有信号输出。译码器在数字系统中有广泛的用途，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。 译码器分为通用译码器和显示译码器两大类。前者又分为变量译码器和代码变换译码器。 1．变量译码器（又称二进制译码器） 用以表示输入变量的状态，如2线－4线、3线－8线和4线－16线译码器。若有n个输入变量，则有2n个不同的组合状态，就有2n个输出端供其使用。而每一个输出所代表的函数对应于n个输入变量的最小项。 以3线－8线译码器74LS138为例进行分析，下图(a)、(b)分别为其逻辑图及引脚排列。其中 A2、A1、A0为地址输入端，0Y～7Y为译码输出端，S1、2S、3S为使能端。下表为74LS138功能表，当S1＝1，2S＋3S＝0时，器件使能，地址码所指定的输出端有信号（为0）输出，其它所有输出端均无信号（全为1）输出。当S1＝0，2S＋3S＝X时，或 S1＝X，2S＋3S＝1时，译码器被禁止，所有输出同时为1。
3－8线译码器74LS138逻辑图及引脚排列图 74LS138功能表 输入输出 S12S+3S A2A1A00Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 ×××× 1 1 1 1 1 1 1 1 × 1 ××× 1 1 1 1 1 1 1 1 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(又称多路分配器)，如图3－2所示。若在S1输入 端输入数据信息，2S＝3S＝0，地址码所对应的输出是S1数据信息的反码；若从2S端输入 数据信息，令S1＝1、3S＝0，地址码所对应的输出就是2S端数据信息的原码。若数据信息是时 钟脉冲，则数据分配器便成为时钟脉冲分配器。 根据输入地址的不同组合译出唯一地址，故可用作地址译码器。接成多路分配器，可
译码器和编码器实验
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。
数字电路 触发器的功能测试实验报告
肇 庆 学 院 电子信息与机电工程 学院 数字电路 课 实验报告 12电气(1) 班 姓名 李俊杰 学号 201224122119 实验日期2014年5 月19 日 实验合作者：王圆圆 老师评定 实验题目：触发器的功能测试 一、实验目的 （一）掌握基本RS 触发器的功能测试。 （二）掌握集成触发器的电路组成形式及其功能。 （三）熟悉时钟触发器不同逻辑功能之间的相互转换。 （四）认识触发器构成的脉冲分频电路。 二、实验仪器： DZX-1型电子学综合实验装置 UT52万用表 GDS-806S 双踪示波器 74LS00 74LS74 74LS76 三、实验内容&数据分析 触发器具有两个稳定状态，用以表示逻辑状态“1”和“0”，在一定的外界信号作用下，可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态，它是一种具有记忆功能的二进制信息存贮器件，是构成各种时序电路的最基本逻辑单元。第一步，将触发器74LS74、74LS76引出端排列图和状态表画在实验报告上。（注：此项内容必须在进实验室前完成。） （一）测试基本RS 触发器的逻辑功能 用两个与非门组成基本RS 触发器如图4-1，输入端R ,S 接逻辑电平开关输出插口，输出端Q 、Q 接逻辑电平显示插口，按表4-1要求测试。 表4-1 基本RS 触发器特性表（输入低电平有效） 图4-1 由74ls00连接成的基本RS 触发器 测试集成双JK 触发器74LS76的逻辑功能 1、测试D R 、 D S 端的复位、置位功能
74LS76逻辑符号如图4-2，对照其插脚（查阅附录B ）取其中一JK 触发器，D R 、 D S 、J 、K 端分别接逻辑电平开关输出插口，CP 接单次脉冲源（正脉冲），Q 、Q 接至逻辑电平显示输入插口。要求在D R =0， D S =1以及 D S =0，D R =1时任意改变J 、K 及CP 的状态用“ⅹ”符 号表示，观测Q 、Q 状态。 图4-2 74LS76管脚排列 2、测试触发器的逻辑功能 按表4-2的要求改变J 、K 、CP 端状态，记录Q 的状态变化，观察触发器状态的更新发生在CP 脉冲（单脉冲）的上降沿还是下降沿？（注意D R 、D S 端的电平接法） 表4-3 集成双JK 触发器74LS76特性表2 图4-2 JK 触发器逻辑符号 3、JK 触发器的J 、K 端连在一起，构成T ’触发器。 在CP 端输入1MHZ 连续脉冲，用双踪示波器观察CP 、Q 端的波形，注意相位与时间的关系。
编码器和译码器实验报告
译码器、编码器及其应用 一、实验目的 (1) 掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法； (2) 熟悉掌握集成译码器和编码器的应用； (3) 掌握集成译码器的扩展方法。 二、实验设备 数字电路实验箱，74LS20，74LS138。 三、实验内容 (1) 74LS138译码器逻辑功能的测试。将74LS138输出??接数字实验箱LED 管，地址输入接实验箱开关，使能端接固定电平（或GND）。电路图如Figure 1所示： Figure 2 ??????????????时，任意拨动开关，观察LED显示状态，记录观察结果。 ??????????????时，按二进制顺序拨动开关，观察LED显示状态，并与功能表对照，记录观察结果。 用Multisim进行仿真，电路如Figure 3所示。将结果与上面实验结果对照。
Figure 4 (2) 利用3-8译码器74LS138和与非门74LS20实现函数： ?? 四输入与非门74LS20的管脚图如下： 对函数表达式进行化简： ?? ?? A ? ??????????? ???? 按Figure 5所示的电路连接。并用Multisim进行仿真，将结果对比。 Figure 6
(3) 用两片74LS138组成4-16线译码器。 因为要用两片3-8实现4-16译码器，输出端子数目刚好够用。 而输入端只有 A、、三个，故要另用使能端进行片选使两片138译码器 进行分时工作。而实验台上的小灯泡不够用，故只用一个灯泡，而用连接灯泡的导线测试?，在各端子上移动即可。在multisim中仿真电路连接如Figure 7所示（实验台上的电路没有接下面的两个8灯LED）： Figure 8 四、实验结果 (1) 74LS138译码器逻辑功能的测试。 当输入 A时，应该是输出低电平，故应该第一个小灯亮。实际用实验台测试时，LE0灯显示如Figure 9所示。当输入 A时，应该是输出低电平，故理论上应该第二个小灯亮。实际用实验台测试时，LE0灯显示如Figure 6所示。 Figure 10
基本触发器功能验证实验
基本触发器功能验证实验预习参考 （注意：所有表格均可用状态方程提前填好） 1、 R S 触发器 图1-5-1基本RS 触发器的原理图，公式（1-5-1）是RS 触发器的状态方程。 n n n n RQ Q Q S Q ==++1 1 （1-5-1 ） 图1-3-3基本RS 触发器 表1-5-1 R S Q （V ） Q （V ） 触发器状态 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1
图1-3-4基本RS 触发器实验连线图 2、D 触发器 图1-5-2基本RS 触发器的原理图，公式（1-5-2）是D 触发器的状态方程。 D Q n =+1 （1-4-2） （CP 上升沿有效） 图1-3-5 D 触发器IC 引脚图 表1-5-2 测试D 触发器置位、复位功能 CP D D R D S 1+n Q （V ） 1+n Q （V ） Q 状态 ф ф 1 ф ф 1 0
表1-5-3 D触发器同步功能测试 Qn 0 0 1 1 D 0 1 0 1 CP 0 ?0 ?0 ?0 ?Qn+1 图1-3-6 D触发器实验测试图
图1-3-7 D触发器实验测试图 3、JK触发器 图1-5-3JK触发器的原理图，公式（1-4-3）是JK触发器的状态方程。 +1（1-5-3） n Q n n = Q+ Q K J （CP下降沿有效） 图1-3-8 JK触发器的原理图
表1-5-4测试JK触发器逻辑功能 CP ? ? ? ?J 0 0 0 0 1 1 1 1 K 0 0 1 1 0 0 1 1 Qn 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Qn+1 图1-3-9 JK触发器原理测试图
触发器及其应用实验报告 - 图文-
实验报告 一、实验目的和任务 1. 掌握基本RS、JK、T和D触发器的逻辑功能。 2. 掌握集成触发器的功能和使用方法。 3. 熟悉触发器之间相互转换的方法。 二、实验原理介绍 触发器是能够存储1位二进制码的逻辑电路,它有两个互补输出端,其输出状态不仅与输入有关,而且还与原先的输出状态有关。触发器有两个稳定状态,用以表示逻辑状态"1"和"0飞在二定的外界信号作用下,可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态,它是一个具有记忆功能的二进制信息存储器件,是构成各种时序电路的最基本逻辑单元。 1、基本RS触发器 图14-1为由两个与非门交叉祸合构成的基本RS触发器,它是无时钟控制低电平直接触发的触发器。 基本RS触发器具有置"0"、置"1"和保持三种功能。通常称s为置"1"端,因为 s=0时触发器被置"1"; R为置"0"端,因为R=0时触发器被置"0"。当S=R=1时状态保持,当S=R=0时为不定状态,应当避免这种状态。
基本RS触发器也可以用两个"或非门"组成,此时为高电平有效。 S Q S Q Q 卫R Q (a(b 图14-1 二与非门组成的基本RS触发器 (a逻辑图(b逻辑符号 基本RS触发器的逻辑符号见图14-1(b,二输入端的边框外侧都画有小圆圈,这是因为置1与置。都是低电平有效。 2、JK触发器 在输入信号为双端的情况下,JK触发器是功能完善、使用灵活和通用性较强的一种触发器。本实验采用74LS112双JK触发器,是下降边沿触发的边沿触发器。引脚逻辑图如图14-2所示;JK触发器的状态方程为: Q,,+1=J Q"+K Q 3 5
J Q CLK K B Q 图14-2JK触发器的引脚逻辑图 其中,J和IK是数据输入端,是触发器状态更新的依据,若J、K有两个或两个以上输入端时,组成"与"的关系。Q和Q为两个互补输入端。通常把Q=O、Q=1的状态定为触发器"0"状态;而把Q=l,Q=0 定为"}"状态。 JK触发器常被用作缓冲存储器,移位寄存器和计数器。 CC4027是CMOS双JK触发器,其功能与74LS112相同,但采用上升沿触发,R、S端为高电平
MSI译码器逻辑功能测试
实验三 验证性实验—— MSI 译码器逻辑功能测试 一．实验目的 1. 掌握中规模 (MSI) 集成译码器的逻辑功能和使用方法； 2. 验证 3— 8 线译码器和七段显示译码器的逻辑功能； 3. 掌握数码管与译码器配合使用的方法； 。 二．实验原理 译码器的作用是进行代码间的 “翻译”，将具有特定含义的二进制码进行辨别， 并转 换成控制信号。 译码器可分为通用译码器和显示译码器两大类。前者又分为变量译码器和代码变换译码器。 l ．变量译码器 (又称二进制译码器 )，用以表示输入变量的状态，如 2 线— 4 线、 3 线— 8 线和 4 线— 16 线译码器。若有 n 个输入变量，则有 2n 个不同的组合状态，就有 2n 个输出端供其使用。例如，有 3 个输入变量 (或称为地址端 )，那么就可以有 23=8 个不同的地址组合，分别为 000、001、010、011、100、101、110、111，可以控制 8 个输出端， 而每一个输出所代表的函数对应于 n 个输入变量的最小项。 Y 0 Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y 5 Y 6 Y 7 16 15 14 13 12 11 10 9 V CC Y 0 Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y 5 Y 6 74LS138 A 0 1 A 1 A 2 2 3 S 2 4 S 3 S 1 Y 7 GND 5 6 (b) 7 8 1 1 1 15 14 13 12 11 10 9 7 Y 0 Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y 5 74LS138 Y 6 Y 7 1 1 1 16 V CC S 1 S 2 S 3 A 0 A 1 A 2 A 0 1 A 1 A 2 2 3 S 1 8 GND 6 S 2 4 S 3 5 (a) 图 3-1 (c) 3—8 线译码器 74LS138 逻辑图及引脚排列 以 3 线— 8 线译码器 74LSl38 为例，图 3-1(a)(b) (c) 分别为其逻辑图及引脚排列。 其中 A 2、A 1、 A 0 为地址输入端，￣ Y 0 ~￣Y 7 为译码输出端， S 1、ˉS 2、ˉS 3 为使能端。表 3-1 为 74LSl38 功能表。 当 S 1=1，ˉS 2+S ˉ3=0 时， 74LS138 工作，地址码所指定的输出端输出 0(被选中 )，其 它输出端均输出 1(未被选中 )。当 S 1=0；ˉS 2+ˉS 3 =×（注：“×”即不论是什么逻辑值的意 思。）；或 S 1=×，ˉS 2+ˉS 3=1 时，译码器被禁止，所有输出同时为 l 。 表 3-1 输 S 1 S ˉ2+ ˉS 3 入 A 2 A 1 A 0 Y 0 Y 1 Y 2 输 Y 3 出 Y 4 Y 5 Y 6 Y 7
基本RS触发器逻辑功能测试
实训九基本R-S触发器功能测试 一、实训目的 1.通过实训熟悉基本RS触发器的逻辑功能与特点; 2.通过实训掌握基本RS触发器的测试方法; 3.通过实训熟悉异步输入信号RD、SD、RD、SD的作用; 4.通过实训掌握基本RS触发器的典型应用; 二、实训原理 基本RS触发器就是由两个与非门交叉耦合组成,它就是最基本的触发器,也就是构成其它复杂触发器电路的一个组成部分。当R D＝S D＝1时,两个与非门的工作都尤如非门,Q接至与非门G2的输入,使G2输出为Q;Q接至与非门G1的输入,使G1的输出为Q。从而使触发器维持输出状态不变。 三、实训仪器与设备 S303-4型(或其它型号)数字电路实训箱一只; SR8(或其它型号)双踪示波器一只; 直流稳压电源一台; 74LS00 二输入四与非门1片。 四、实训内容与步骤 1.两个TTL与非门首尾相接构成的基本R-S触发器的电路如图7-2-1所示逻辑电路。为 图9-1 基本R-S触发器功能测试 2.按表9-1所示的顺序在Sd、Rd两端信号,观察并记录R-S触发器Q端的状态,并将结果填入表9-1中 表9-1 3.Sd 4.Sd端接高电平,Rd端加脉冲。
5.令Sd=Rd,在Sd端加脉冲。 6.记录并观察2、3、4三种情况下,Q,Q n+1端的状态。从中总结基本R-S触发器的Q端的状态改变与输入端的关系。 五、实训思考题 试根据基本R-S触发器给定的输入信号波形画出与之对应的输出端的波形; 试写出基本R-S触发器的约束方程,并说明哪个就是复位端、哪个就是置位端？ 六、训注意事项 接线时要注意电路图中各引脚的编号,连接时不要接错; 手动施加0、1输入电平时要注意开关动作的稳定性与可靠性,要避免开关的抖动; 用双踪示波器观察输出波形时,要注意选择一个较为合适的输入信号的频率。 实训十、计数器的功能测试 一、实训目的 1.掌握计数器的工作原理; 2.通过实训熟悉计数器的功能特点与典型应用; 3.通过实训掌握如何利用现有集成计数器来构成N进制计数器的方法。 二、实训原理 计数器就是一种含有若干个触发器、并按预定顺序改变各触发器的状态来累计输入脉冲个数的数字电路,被广泛应用于定时、分频及各种数字电路中。用JK触发器设计一个四位异步二进制加法器。CP接低频连续脉冲,输出接指示灯。观察指示灯的变化规律,写出状态图。 三、实训仪器与设备 1.S303-4型(或其它型号)数字电路实训箱一只; 2.SR8(或其它型号)双踪示波器一只; 3.直流稳压电源一台; 4.74LS00 二输入四与非门1片; 5.74LS160 十进制计数器1片; 6.74LS74 双D触发器2片; 7.74LS49 4线－七段译码器1片。 四、实训内容与步骤 六进制计数器,图10-1就是用74LS160实现六进制计数器的参考电路。当 Q3Q2Q1Q0=0111时,经过与非门所产生的零脉冲迅速使计数器清零,之后在输入CP脉冲的作用下,依次输出0000→0001→0010→0011→0100→0101→0000。输入低频连续脉冲,观察数码管的显示结果。
编码器、译码器及应用电路设计
实验六编码器、译码器及应用电路设计 一、实验目的： 1、掌握中规模集成编码器、译码器的逻辑功能测试和使用方法； 1、学会编码器、译码器应用电路设计的方法； 3、熟悉译码显示电路的工作原理。 二、实验原理： 编码是用文字、符号或者数字表示特定对象的过程，在数字电路中是用二进制数进行编码的，相应的二进制数叫二进制代码。编码器就是实现编码操作的电路。本实验使用的是优先编码器74LS147，当输入端有两个或两个以上为低电平时，将对输入信号级别相对高的优先编码，其引脚排列如图6—1所示。 图6—1 74LS147引脚排列图图6—2 74LS138引脚排列图译码是编码的逆过程，是把给定的代码进行“翻译”，变成相应的状态，使输出通道中相应的一路有信号输出。译码器在数字系统有广泛的用途，不仅用于代码的转换、终端的数字显示，还用于数据分配和组合控制信号等。不同的功能可选用不同种类的译码器。 译码器按照功能的不同，一般分为三类： 1、变量译码器（二进制译码器）：用以表示输入变量的状态，如2—4线、3—8线、4—16线译码器。以3—8线译码器74LS138为例介绍： 图6—2为74LS138的引脚图，其中，A2A1A0为地址输入端，为译码器输出端，为使能端（只有当时，才能进行译码）。 图6—3 74LS42引脚排列图图6—5为CC4511引脚排列图 2、码制变换译码器：用于同一个数据的不同代码之间的相互变换。这种译码器的代表是4—10线译码器，它的功能是将8421BCD码译为十个对象，如74LS42等。它的原理与 74LS138译码器类同，只不过它有四个输入端，十个输出端。4位输入代码共有0000—1111
编码器和译码器的设计
目录 1设计目的与要求 (1) 1.1 设计的目的 (1) 1.2 设计要求 (1) 2 VHDL的简单介绍 (2) 2.1 VHDL的简介 (2) 2.2 VHDL的特点 (2) 2.3 VHDL的优势 (3) 2.4 VHDL的设计步骤 (4) 3 EDA的简单介绍 (5) 3.1 EDA的简介 (5) 3.2 EDA设计方法与技巧 (5) 4 设计过程 (7) 4.1编码器的原理 (7) 4.2译码器的原理 (7) 4.3课程设计中各部分的设计 (7) 5 仿真 (10) 5.1八-三优先编码器仿真及分析 (10) 5.2三-八译码器仿真及分析 (11) 5.3二-四译码器仿真及分析 (14) 心得体会 (13) 参考文献 (16) 附录 (17)
摘要 随着社会的发展，科学技术也在不断的进步。计算机从先前的采用半导体技术实现的计算器到现在广泛应用的采用高集成度芯片实现的多功能计算器。计算机电路是计算机的重要组成部分，了解计算机电路的知识是促进计算机的发展的先决条件。而编码器和译码器是计算机电路中的基本器件，对它们的了解可以为以后的进一步深化研究打下一个良好的基础。本设计主要介绍的是一个基于超高速硬件描述语言VHDL对计算机电路中编码器和译码器进行编程实现。 关键字：计算机编码器译码器
编码器和译码器的设计 1 设计目的与要求 随着社会的进一步发展，我们的生活各个地方都需要计算机的参与，有了计算机，我们的生活有了很大的便利，很多事情都不需要我们人为的参与了，只需要通过计算机就可以实现自动控制。由此，计算机对我们的社会对我们每个人都是很重要的。所以我们要了解计算机得组成，内部各种硬件，只有了解了计算机基本器件已经相应的软件，才能促进社会的发展。编码器和译码器的设计是计算机的一些很基础的知识，通过本次对于编码器和译码器的设计，可以让我知道究竟这种设计是如何实现的，这种设计对我们的生活有什么帮助，这种设计可以用到我们生活的哪些方面，对我们的各种生活有什么重大的意义。 1.1 设计的目的 本次设计的目的是通过简单的编码器和译码器的设计掌握基本的计算机的一些有关的知识，通过查资料已经自己的动手设计去掌握EDA技术的基本原理已经设计方法，并掌握VHDL硬件描述语言的设计方法和思想。以计算机组成原理为指导，通过将理论知识，各种原理方法与实际结合起来，切实的亲手设计，才能掌握这些非常有用的知识。通过对编码器和译码器的设计，巩固和综合运用所学知识，提高IC设计能力，提高分析、解决计算机技术实际问题的独立工作能力。也能通过这种自主设计，增强自己的动手能力，将理论知识切实应用的能力，这对我们将来的发展是很有帮助的。 1.2 设计要求 根据计算机组成原理中组合逻辑电路设计的原理，利用VHDL设计计算机电路中编码器和译码器的各个模块，并使用EDA 工具对各模块进行仿真验证和分析。编码器由八-三优先编码器作为实例代表，而译码器则包含三-八译码器和二-四译码器两个实例
字段译码器逻辑功能测试及应用
实验五字段译码器逻辑功能测试及应用 一、实验目的 1.掌握七段译码驱动器74LS47逻辑功能。 2.掌握LED七段数码管的判别方法。 3.熟悉常用字段译码器的典型应用。 二、实验仪器及材料 a) TDS-4数电实验箱、双踪示波器、数字万用表。 b) 参考元件：译码器74ls47一片、共阳数码管一个。. 三、实验原理 1、七段发光二极管(LED)数码管 LED数码管是目前最常用的数字显示器，图5-1(a)、(b)为共阴管和共阳管的电路，(c)为两种不同出线形式的引出脚功能图。 一个LED数码管可用来显示一位0～9十进制数和一个小数点。小型数码管（0.5寸和0.36寸）每段发光二极管的正向压降，随显示光（通常为红、绿、黄、橙色）的颜色不同略有差别，通常约为2～2.5V，每个发光二极管的点亮电流在5～10mA。LED数码管要显示BCD码所表示的十进制数字就需要有一个专门的译码器，该译码器不但要完成译码功能，还要有相当的驱动能力。 (a) 共阴连接（“1”电平驱动） (b) 共阳连接（“0”电平驱动） (c) 符号及引脚功能 图 5-1 LED数码管 2、BCD码七段译码驱动器 此类译码器型号有74LS47（共阳），74LS48（共阴），CC4511（共阴）等，本实验系采用74LS47／七段译码／驱动器。驱动共阳极LED数码管。 图 5-2为74LS47引脚排列
图5-2 74LS47引脚排 其中A、B、C、D—BCD码输入端。 a、b、c、d、e、f、g—译码输出端，输出“0”有效，用来驱动共阳极LED数码管。 BI：消隐输入端，BI＝“0”时，译码输出全为“1”； LT：测试输入端，BI＝“1”,LT＝“0”时，译码输出全为“0”； ：当BI =LT=1,=0时，输入DCBA为0000，译码输出全为“1”。而DCBA为其它各种组合时，正常显示。它主要用来熄灭无效的前零和后零。 表5-1 输入输出 LT D C B A a b c d e f g 字形××0 ×××× 1 1 1 1 1 1 1 消隐×0 1××××0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 000000 1 × 1 1 0 0 0 1 1 001111 × 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 × 1 1 0 0 1 1 0000110 × 1 1 0 1 0 0 1 001100 × 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 × 1 1 0 1 1 0 110 0 0 0 0 × 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1111 × 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 × 1 1 1 0 0 1 0001100 × 1 1 1 0 1 0 1110 0 10 × 1 1 1 0 1 1 110 0 110 × 1 1 1 1 0 0 10 1110 0 × 1 1 1 1 0 1 0 110 10 0 × 1 1 1 1 1 0 1110 0 0 0 × 1 1 1 1 1 1 1111111消隐 0 1 0 00001111111灭零 :当本位的“0”熄灭时，=0,在多位显示系统中，它与下一位的相连，通知下位如果是零也可熄灭。 四、实验内容 1.集成七段显示译码器的功能测试。
触发器功能测试实验报告 031210434
触发器功能测试 031210425 刘思何 一．实验目的 1.了解时钟脉冲的触发作用 2.掌握基本RS、JK、D触发器的逻辑功能、编写和使用 3.理解触发器所实现的状态转换功能 二．实验器件 开发板、计算机、vivado软件 三．实验内容 1.基本RS触发器的编写，验证并且生成IP核。连接电路图，在R,S两引脚输入不同的电平，测试输出端电平。 module rs_ff10( input s_n, input r_n, output q ); reg q; always@* begin case({s_n,r_n}) 2'b00 : q=1'bx; 2'b01 : q=1'b1; 2'b10 : q=1'b0; 2'b11 : q=q; endcase end endmodule 2.JK触发器的编写，验证并且生成IP 核。 module jk_ff10( input clk, output q, output q_n, input j, input k ); reg q; always@(posedge clk) begin case({j,k}) 2'b00 : q<=q; 2'b01 : q<=1'b0; 2'b10 : q<=1'b1; 2'b11 : q<=~q; default : q<=1'bx; endcase end assign q_n=~q; endmodule
先将s_n、r_n置于10或01状态，然后将其置于11状态，给j、k一个初始激励信号，随后一上一下拨动s_n、r_n的开关，输入一个时钟信号，观察q、q_n灯的亮灭情况。 3.D触发器的编写，验证 如JK触发器一样进行验证。 四．实验数据及分析 R触发器 V16 （s_n）V17 (r_n) U16 0 0 不定 0 1 暗 1 0 亮 1 1 保持上个状态