数字电路实验三 编码器与译码器
实验三组合逻辑电路应用——译码器、数据选择器
实验三组合逻辑电路应用——译码器、数据选择器
译码器和数据选择器是现代数字电子学中常用的两种组合逻辑电路。
它们可以将输入
的二进制信号转换为对应的输出信号，并且在数字电路中具有广泛的应用。
一、译码器
译码器是一种将输入的二进制信号转换成对应输出信号的数字电路。
译码器的作用是
将输入的地址码转换成溢出电路所能识别的控制信号，通常用来将不同的地址码映射到不
同的设备或功能上。
比如在存储器系统中，根据不同地址码，从RAM或者ROM中取出相应
的数据或指令。
除此之外，译码器还可以用于数据压缩、解码、解密等领域。
在一些数字电路中，译
码器还可以充当多路复用器、选择器等电路的功能。
译码器的分类按照其输入和输出的码制不同，可以分为译码器、BCD译码器、灰码译
码器等。
其中，最常见的是2-4译码器、3-8译码器、4-16译码器等。
二、数据选择器
数据选择器是一种多路选择器，根据控制信号选择输入端中的一个数据输出到输出端。
选择器的控制信号通常由一个二进制码输入到它的控制端，二进制码的大小由选择器的通
道数决定。
数据选择器广泛用于控制、多媒体处理、信号处理等方面。
数据选择器与译码器相比，最主要的区别在于其输出可以不仅限于数字信号。
数据选
择器可以处理模拟信号、复合信号等多种形式的信号，因为它可以作用于信号的幅度、相位、频率等方面。
数据选择器按照输入和输出的端口取数的不同，可以分为单路选择器和多路选择器。
常见的有2-1选择器、4-1选择器、8-1选择器、16-1选择器等。
实验3 编码器、译码器及应用电路设计
实验三编码器、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：（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：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：此类译码器型号有74LS247（共阳）、74LS248（共阴）、CC4511（共阴）等等，本实验采用CC4511BCD码（锁存／七段译码／驱动器）来驱动共阴数码管。
图6—5为CC4511引脚排列：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。
译码器、编码器及其应用实验报告
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）。
电路图如图1所示：图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。
图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：按图5所示的电路连接。
并用Multisim进行仿真，将结果对比。
图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中仿真电路连接如图7所示（实验台上的电路没有接下面的两个8灯LED）：图8四、实验结果(1) 74LS138译码器逻辑功能的测试。
当输入时，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灯显示如图9所示。
当输入时，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。
图10图11(2) 利用3-8译码器74LS138和与非门74LS20实现函数。
输入，由可知，小灯应该亮。
在实验台测试结果如图12所示。
输入，分析知小灯应该灭，测试结果如图13所示。
输入，分析知小灯应该亮，测试结果如图14所示。
数字电路实验三 编码器与译码器
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任务四： 任务四：数据分配器
图3-2是一个1—８线数据分配器，输入的数 字信号接使能端Ｇ２，另一使能端Ｇ１接高 电 平，则输入的数字信号便可由译码器分配到 不同的输出端去,地址选择端Ｃ、Ｂ、Ａ接逻 辑电平开关，数据输入用低频连续脉冲，输 出接指示灯，改变选择端数值，观察现象并 将结果填入表3-3中
2、掌握编码器和译码器的工作原理和设 计方法。
2
二 实验器件
(前面实验已经介绍过的器件 前面实验已经介绍过的器件) 前面实验已经介绍过的器件 74LS20 双4输入与非门 74LS04 六反相器 74LS32 四2输入或门
3
新器件介绍 :
74LS138 3—8线译码器
其中： Y0—Y7 为译码输出，A、B、C 为地址选择器， 使能端 G1高电平有效，G2A、 G2B低电平有效
14数据分配器图32是一个18线数据分配器输入的数字信号接使能端g2另一使能端g1接高电平则输入的数字信号便可由译码器分配到不同的输出端去地址选择端cba接逻辑电平开关数据输入用低频连续脉冲输出接指示灯改变选择端数值观察现象并将结果填入表33中1516
实验三 编码器与译码器
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一、实验目的
1、学习中规模集成编码器和译码器的工作 能表：
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三、实验原理与任务
编码器、译码器的定义： （1） 编码器 用文字、符号或数码表示特定对象的 过程称为编码。在数字电路中用二进制代码 表示有关的信号称为二进制编码。实现编码 实现编码 操作的电路就是编码器。 操作的电路就是编码器。
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（2）译码器 译码是编码的逆过程，它将代码的原 意 “译成” 相应的状态信息。实现译码功 实现译码功 能的电路称为译码器。 能的电路称为译码器。
编码器、显示译码器和数码管
实验三：编码器、显示译码器和数码管班级：姓名：学号：实验日期：一、实验目的：（1）了解编码器，译码器及七段数码管的工作原理。
（2）掌握编码器，七段显示译码器及数码管的使用及测试方法。
（3）学会使用编码器74LS148及七段显示译码器74LS47、数码管组成编码—译码显示系统。
二、实验设备与器件（1）集成芯片74LS148、74LS04、74LS47、共阳极数码管（2）数字万用表（3）数电实验箱三、预习要求（1）查阅资料，了解关于编码器，显示译码器及数码管的介绍（2）了解74LS148，74LS47功能及使用方法（3）掌握编码—译码显示系统的组成原理。
四、预习思考题1、什么是优先编码器？它与普通编码器有什么区别？允许同时在几个输入端有输入信号，编码器按输入信号排定的优先顺序，只对同时输入的几个信号中优先权最高的一个进行编码。
1，输入信号不同：普通的一次只能输入一个信号，但是优先编码器可同时输入多个；2、输入信号优先级不同：在普通编码器中，任何时刻只允许输入一个编码信号，优先编码器在设计时已经将各输入信号的优先顺序排好，当几个信号同时输入时，优先权最高的信号优先编码。
3、处理能力不同：优先编码器相比普通编码器电路有更强的处理能力，因为其能处理所有的输入组合情况。
2、显示译码器74LS47输出的有效驱动电平为高电平还是低电平？输出的是低电平有效；3、显示译码器74LS47能译码显示9以后的数字吗？为什么？9以后的数字无法显示，因为9以后的无法有意义的编译；4、如何测试一个数码管的好坏？一、PFC(功率因数)的高低但是不一定PFC高就是好，还要整体的斜波小，纹波小，干扰低(因为有些厂家故意把PFC做的很高但是忽略了电磁兼容这一部分)。
二、转换效率转换效率的高低，偏差值的大小和稳定，打个比方：AC170-250V这个工作电压区间，我可以尝试从170V-250V去调试，由低到高的不断变化电压，可以在功率计上看到“转换效率，PFC”的波动是否大，来证明其稳定性。
译码器和编码器实验报告
译码器和编码器实验报告实验报告：译码器和编码器实验目的：1.了解数字电路中译码器和编码器的原理。
2.通过实验了解译码器和编码器的工作过程。
3.锻炼实验操作能力。
实验器材：1.数字实验箱。
2.74LS147译码器芯片。
3.74LS148编码器芯片。
4.连线电缆。
5.电源。
实验原理：1.译码器的作用是将输入的数字信号转换成特定的输出信号。
2.编码器的作用是将特定的输入信号转换成数字信号。
3.74LS147是一个10到4行BCD译码器，输入BCD码，输出对应的十进制数。
4.74LS148是一个4到10行BCD编码器，输入对应的十进制数，输出对应的BCD码。
实验步骤：1.搭建74LS147译码器电路。
2.输入BCD码，记录输出的十进制数。
3.搭建74LS148编码器电路。
4.输入十进制数，记录输出的BCD码。
实验结果：1.输入BCD码1111，输出的十进制数字为15。
2.输入BCD码0001，输出的十进制数字为1。
3.输入十进制数字9，输出的BCD码为1001。
4.输入十进制数字3，输出的BCD码为0011。
实验结论：1.通过本次实验，我们成功了解了数字电路中译码器和编码器的原理和工作过程，掌握了实验操作技能。
2.74LS147译码器芯片的作用是输入BCD码，输出对应的十进制数；74LS148编码器芯片的作用是输入对应的十进制数，输出对应的BCD码。
3.译码器和编码器是数字电路中常用的组件，广泛应用于计算机、通信等各个领域，对现代生产和生活产生了巨大的影响。
4.数字电路是计算机科学中非常重要的基础，通过实验学习数字电路的原理和工作方式，有助于我们更好地理解计算机的工作原理，同时也有助于锻炼我们的实验操作能力。
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：学号：学生实验报告(一)学生姓名学号同组人: 实验项目编码器、译码器的功能测试及应用■必修□选修□演示性实验■验证性实验□操作性实验□综合性实验实验地点W105 实验仪器台号指导教师实验日期及节次一、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74HC14774HC147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输入输出I2I3I4I5I6I7I8I9I3Y2Y1Y0Y1H H H H H H H H H H H H H××××××××L L H H L×××××××L H L H H H××××××L H H H L L L×××××L H H H H L L H××××L H H H H H L H L×××L H H H H H H L H H××L H H H H H H H H L L×L H H H H H H H H H L HL H H H H H H H H H H H L （2） 8-3线优先编码器74LS14874LS148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。
编码器与译码器实验报告
编码器与译码器实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解编码器和译码器的工作原理，通过实际操作和观察，掌握它们的功能和应用，并学会使用相关的实验设备进行电路搭建和测试。
二、实验原理（一）编码器编码器是一种将输入信号转换为特定编码输出的数字电路。
常见的编码器有二进制编码器和优先编码器。
二进制编码器将多个输入信号转换为对应的二进制编码输出。
优先编码器则在多个输入同时有效时，优先对优先级较高的输入进行编码。
（二）译码器译码器则是将输入的编码信号转换为对应的输出信号。
常见的译码器有二进制译码器和显示译码器。
二进制译码器将输入的二进制编码转换为多个输出信号，每个输出对应编码的一个可能值。
显示译码器则用于驱动数码管等显示器件，将输入的编码转换为适合显示的信号。
三、实验设备与器材本次实验使用的设备和器材包括：数字电路实验箱、74LS148 优先编码器芯片、74LS138 二进制译码器芯片、逻辑电平指示灯、导线若干。
四、实验步骤（一）74LS148 优先编码器实验1、按照实验电路图，在数字电路实验箱上正确连接 74LS148 优先编码器芯片和逻辑电平指示灯。
2、依次将输入引脚设置为不同的电平组合，观察输出引脚的编码值，并记录在实验表格中。
3、分析实验结果，验证优先编码器的工作原理和功能。
（二）74LS138 二进制译码器实验1、依照实验电路图，在数字电路实验箱上连接 74LS138 二进制译码器芯片和逻辑电平指示灯。
2、改变输入引脚的二进制编码值，观察输出引脚的电平状态，并记录下来。
3、对比理论预期结果，检验二进制译码器的正确性。
五、实验数据与结果（一）74LS148 优先编码器实验数据｜输入引脚电平｜输出编码值｜｜｜｜｜ I0=0, I1=0, I2=0, I3=0, I4=0, I5=0, I6=0, I7=0 ｜ 000 ｜｜ I0=1, I1=0, I2=0, I3=0, I4=0, I5=0, I6=0, I7=0 ｜ 111 ｜｜ I0=0, I1=1, I2=0, I3=0, I4=0, I5=0, I6=0, I7=0 ｜ 110 ｜｜｜｜（二）74LS138 二进制译码器实验数据｜输入编码值｜输出引脚电平｜｜｜｜｜ 000 ｜ Y0=1, Y1=0, Y2=0, Y3=0, Y4=0, Y5=0, Y6=0, Y7=0 ｜｜ 001 ｜ Y0=0, Y1=1, Y2=0, Y3=0, Y4=0, Y5=0, Y6=0, Y7=0 ｜｜｜｜六、实验结果分析（一）74LS148 优先编码器通过实验数据可以看出，当多个输入引脚同时为高电平时，编码器优先对优先级较高的输入进行编码。
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一、实验目的
1、学习中规模集成编码器和译码器的工作 原理，器件结构和使用方法。
2、掌握编码器和译码器的工作原理和设 计方法。
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实验器件
(前面实验已经介绍过的器件 前面实验已经介绍过的器件) 前面实验已经介绍过的器件 74LS20 双4输入与非门 74LS04 六反相器 74LS32 四2输入或门
要求：同时实现Z、F1、F2的输出。
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任务四： 任务四：数据分配器
图3-2是一个1—８线数据分配器，输入的数 字信号接使能端Ｇ２，另一使能端Ｇ１接高 电 平，则输入的数字信号便可由译码器分配到 不同的输出端去,地址选择端Ｃ、Ｂ、Ａ接逻 辑电平开关，数据输入用低频连续脉冲，输 出接指示灯，改变选择端数值，观察现象并 将结果填入表3-3中
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新器件介绍 :
74LS138 3—8线译码器
其中： Y0—Y7 为译码输出，A、B、C 为地址选择器， 使能端 G1高电平有效，G2A、 G2B低电平有效
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集成译码器74LS138的功能表：
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三、实验原理与任务
编码器、译码器的定义： （1） 编码器 用文字、符号或数码表示特定对象的 过程称为编码。在数字电路中用二进制代码 表示有关的信号称为二进制编码。实现编码 实现编码 操作的电路就是编码器。 操作的电路就是编码器。
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实验任务三： 实验任务三： （1）用74LS138设计一个一致电路，当电路的三 个输入端C 、A 、B一致（相同）时，输出为 １，否则输出为０。实验时，将Ｃ、Ｂ、A ０ 接逻辑电平开关， 输出Ｚ接指示灯，改变 Ｃ、Ｂ、Ａ的 输入，检验输出的结果。 （2）用 3—8译码器实现函数： F1= m ( 0, 3, 6 ) F2= m ( 1, 2, 3, 4, 5, 6, )
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（2）译码器 译码是编码的逆过程，它将代码的原 意 “译成” 相应的状态信息。实现译码功 实现译码功 能的电路称为译码器。 能的电路称为译码器。
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实验任务一（设计示例） 实验任务一 设计一个三位格雷码编码器，其编码表如下 表。当输入为0、1、………7时，输出为三位格 雷码。用两片74LS20实现。
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设计过程如下：
①根据题意画出示意框图（输出三位格雷码， 则输入必为8路）
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②根据题意列出真值表（见第7编码表） ③ 根据真值表写出逻辑表达式如下（已化简）
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④ 根据逻辑表达式画出电路图如下：
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实验任务二： 实验任务二： 用两片74LS 20和反相器（74LS04）设计 一个2—4线译码器，要求有使能输入端G。自 拟实验步骤和表格，将测试结果填入表格并画 出逻辑电路。