编码器、译码器及应用电路设计
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。
编码器和译码器实验报告
编码器和译码器实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是了解编码器和译码器的工作原理，掌握它们的应用方法，以及通过实际操作加深对它们的理解。
二、实验原理1. 编码器编码器是将输入信号转换为不同形式输出信号的电路。
常见的编码器有二进制编码器、格雷码编码器等。
其中，二进制编码器将输入信号转换为二进制数输出，而格雷码编码器则将输入信号转换为格雷码输出。
2. 译码器译码器是将输入信号转换为相应输出信号的电路。
常见的译码器有二进制译码器、BCD译码器等。
其中，二进制译码器将输入信号转换为相应位置上为1的二进制数输出，而BCD译码器则将4位二进制数转换为相应十进制数输出。
三、实验步骤1. 实验材料准备：编码开关、LED灯、电源线等。
2. 搭建编码-解码电路：将编码开关接入编码器输入端，并将LED灯接入对应位置的解码器输出端。
3. 进行测试：打开电源后，在编码开关上随意调整开关状态，观察LED灯是否能够正确显示对应的输出状态。
4. 实验记录：记录每次调整开关状态后LED灯的输出状态，以及对应的二进制数或十进制数。
四、实验结果与分析经过实验，我们得到了以下结果：1. 二进制编码器测试结果：编码开关状态 | 输出LED灯状态 | 二进制数---|---|---0000 | 0001 | 00000001 | 0010 | 00010010 | 0100 | 00100011 | 1000 | 00110100 | 0001 | 01000101 | 0010 | 01010110 | 0100 | 01100111 | 1000 | 0111从上表中可以看出，二进制编码器将输入的四位开关状态转换为相应的四位二进制数输出。
2. BCD译码器测试结果：编码开关状态（二进制）| 输出LED灯状态（十进制）---|---0000-1001（十进制）| 对应数字的十进制形式从上表中可以看出，BCD译码器将输入的4位二进制数转换为相应的十进制数字输出。
PCM编译码器设计及应用课程设计
PCM 编译码器设计及应用一、摘要脉冲编码调制（pulse code modulation，PCM）是概念上最简单、理论上最完善的编码系统，是最早研制成功、使用最为广泛的编码系统。
运用Matlab 软件仿真来实现PCM编解码芯片的部分功能，从而完成整个电路设计上的编解码，设计简单，灵活方便。
本文介绍用Matlab的Simulink来仿真实现PCM 编解码器的方法和过程，采用Matlab通信仿真软件对应用于无线信道中的数字通信方式和主要通信过程的实际情况进行计算机模拟仿真。
主要通信过程为采样、量化、编码、调制解调等，为建立实际通信系统提供了实验仿真。
二、关键字：PCM、编译码、动态仿真三、引言随着电子技术和计算机技术的发展，仿真技术得到了广泛的应用。
基于信号的用于通信系统的动态仿真软件simulink 具有强大的功能，可以满足从底层到高层不同层次的设计、分析使用，形成多层系统，使系统设计更加简洁明了，便于完成复杂系统的设计。
simulink具有良好的交互界面，通过分析窗口和示波器模拟等方法，提供了一个可视的仿真过程，不仅在工程上得到应用，在教学领域也得到认可，尤其在信号分析、通信系统等领域。
其可以实现复杂的模拟、数字及数模混合电路及各种速率系统。
本文主要阐述了如何利用simulink实现脉冲编码调制（PCM）。
系统的实现通过模块分层实现，模块主要由 PCM 编码模块、PCM 译码模块、及逻辑时钟控制信号构成。
通过仿真设计电路，分析电路仿真结果，为最终硬件实现提供理论依据。
四、系统介绍1、PCM 简介现在的数字传输系统都是采用脉码调制（Pulse Code Modulation）体制。
PCM 最初并非传输计算机数据用的，而是使交换机之间有一条中继线不是只传送一条电话信号。
随着大规模集成电路的飞速发展,话路滤波器和 PCM 编码器已可集成在同一芯片上,这使 PCM 在光纤通信,数字微波通信,卫星通信等数字通信领域中获得了更广泛的应用。
实验四编码器,译码器,数码管(定稿)
实验四编码器、译码器、数码管一、实验目的1．掌握编码器、译码器和七段数码管的工作原理和特点。
2．熟悉常用编码器、译码器、七段数码管的逻辑功能和他们的典型应用。
3. 熟悉“数字拨码器”（即“拨码开关”）的使用。
二、实验器材1. 数字实验箱 1台2. 集成电路：74LS139、 74LS248、 74LS145、 74LS147、 74LS148 各1片74LS138 2片3. 电阻： 200Ω 14个4. 七段显示数码管：LTS—547RF 1个三、预习要求1．复习编码器、译码器和七段数码管的工作原理和设计方法。
2. 熟悉实验中所用编码器、译码器、七段数码管集成电路的管脚排列和逻辑功能。
3. 画好实验用逻辑表。
四、实验原理和电路按照逻辑功能的不同特点，常把数字电路分成两大类：一类叫做组合逻辑电路，另一类叫做时序逻辑电路。
组合逻辑电路在任何时刻其输出信号的稳态值，仅决定于该时刻各个输人端信号的取值组合。
在这种电路中，输入信号作用以前电路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。
（一）组合逻辑电路的分析方法：a．根据逻辑图，逐级写出函数表达式。
b．进行化简：用公式法或图形法进行化简、归纳。
必要时，画出真值表分析逻辑功能。
（二）组合逻辑电路的设计方法：从给定逻辑要求出发，求出逻辑图。
一般分以下四步进行。
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。
进行逻辑变量定义（即定义字母A、B、C、D ……所代表的具体事物）。
b. 根据要求的输入、输出关系，列出真值表。
c. 进行化简：变量比较少时，用图形法；变量多时，可用公式法化简。
化简后，得出逻辑式。
d. 画逻辑图：按逻辑式画出逻辑图。
进行上述四步工作，设计已基本完成，但还需选择元件——数字集成电路，进行实验论证。
值得注意的是，这些步骤的顺序并不是固定不变的，实际设计时，应根据具体情况和问题难易程度进行取舍。
（三）常用组合逻辑电路：1．编码器编码器是一种常用的组合逻辑电路，用于实现编码操作。
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、译码器
画出逻辑电路图如下：
Y3 ≥1
Y2 ≥1
Y1 ≥1
Y0 ≥1
I9
I8
I7 I6 I5 I4 (a)
I3 I2 由或门构成
I1 I0
Y3 &
Y2 &p;
I9
I8
I7 I6 I5 I4 (b)
I3 I2 由与非门构成
I1 I0
四、二进制优先编码器
优先编码器允许n个输入端同时加上信号，但电路只对其 中优先级别最高的信号进行编码。 1、例： 电话室有三种电话， 按由高到低优先级排序依次是火警
如果要求输入、输 出均为反变量，那么 只需要在上述图中的 每个输入端和输出端 都加上反相器就可以 了。
3、 常用集成编码器
（1）74LS148
• 8线—3线优先编码器，它有八个 输入端7 ~ I 0 ，输入编码为低电平 I “0” 有效。
YEX
Y2 Y1 Y0
YS S 74LS148 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0
• 输入和输出同3位二进制普通编码器。 • 有如下约定：在这里，仍然用000，001，…，111表 示I0，I1，…，I7，优先级别是： I7>I6>I5>I4>I3>I2>I1>I0。
首先，列真值 表。用输入信 号为1表示有 编码请求，否 则相反。
其次，根据真 值表，得到输 出函数的表达 式：
I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0 Y2 1 X 1 0 1 X 1 0 0 1 X 1 0 0 0 1 X 1 0 0 0 0 1 X 0 0 0 0 0 0 1 X 0 0 0 0 0 0 0 1 X 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
编码器 译码器实验报告
编码器译码器实验报告编码器和译码器实验报告引言编码器和译码器是数字电路中常见的重要组件，它们在信息传输和处理中起着至关重要的作用。
本实验旨在通过实际操作和观察，深入了解编码器和译码器的原理、工作方式以及应用场景。
实验一：编码器编码器是一种将多个输入信号转换为较少数量输出信号的电路。
在本实验中，我们使用了4-2编码器作为示例。
1. 实验目的掌握4-2编码器的工作原理和应用场景。
2. 实验器材- 4-2编码器芯片- 开发板- 连接线3. 实验步骤首先，将4-2编码器芯片插入开发板上的对应插槽。
然后，使用连接线将编码器的输入引脚与开发板上的开关连接，将输出引脚与数码管连接。
接下来，按照编码器的真值表，将开关设置为不同的组合，观察数码管上显示的输出结果。
记录下每种输入组合对应的输出结果。
4. 实验结果与分析通过观察实验结果，我们可以发现4-2编码器的工作原理。
它将4个输入信号转换为2个输出信号，其中每个输入组合对应唯一的输出组合。
这种编码方式可以有效地减少输出信号的数量，提高信息传输的效率。
实验二：译码器译码器是一种将少量输入信号转换为较多数量输出信号的电路。
在本实验中，我们使用了2-4译码器作为示例。
1. 实验目的掌握2-4译码器的工作原理和应用场景。
2. 实验器材- 2-4译码器芯片- 开发板- 连接线3. 实验步骤首先，将2-4译码器芯片插入开发板上的对应插槽。
然后，使用连接线将译码器的输入引脚与开发板上的开关连接，将输出引脚与LED灯连接。
接下来，按照译码器的真值表，将开关设置为不同的组合，观察LED灯的亮灭情况。
记录下每种输入组合对应的输出结果。
4. 实验结果与分析通过观察实验结果，我们可以发现2-4译码器的工作原理。
它将2个输入信号转换为4个输出信号，其中每个输入组合对应唯一的输出组合。
这种译码方式可以实现多对一的映射关系，方便信号的解码和处理。
实验三：编码器和译码器的应用编码器和译码器在数字电路中有广泛的应用场景。
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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
十六种状态组合，其中有1010—1111六个没有与其对应的输出端，这六组代码称为伪码，当伪码输入时，十个输出端均处于无效状态。
图6—3为74LS42的引脚排列图。
3、数码显示译码器：将数字、文字、符号的代码译成数字、文字、符号的电路。
（1）七段发光二极管数码管：图6—4（a）(b)为共阴管电路和共阴数码管引出脚功能图。
图6—4（a）图6—4 (b) （2）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CC4511和数码管之间的连接。
实验时，只要接通+5V电源和将十进制数的BCD码接到译码器的相应输入端即可显示0—9的数字。
四位数码管可接受四组BCD码输入。
CC4511与数码管的连接如图6—6所示。
图6—6 CC4511与数码管的连接
图6—7编码器、译码器和显示器逻辑功能测试电路
三、实验仪器及器材：
实验仪器设备：DGJ—2型电工技术实验装置（D71—2数电实验挂箱）
集成块：74LS147 74LS138 74LS42
四、实验内容与步骤：
1、74LS147 编码器逻辑功能测试：
将编码器9个输入端I1—I9各接一根导线，来改变输入端的状态，4个输出端依次从高到低Q3—Q0示，在各输入端输入有效电平，观察并记录电路输入与输出的对应关系，以及当几个输入同时为有效电平时编码器的优先级别关系。
2、数据拨码开关的使用：
将实验装置上的两组拨码开关的输出A、B、C、D分别接到CC4511的对应输入端，接上+5V显示器的电源，然后通过控制增减键（“+”与“—”键）观察拨码盘上的十进制数和数码管显示的数字是否一致，及译码显示是否正常。
3、74LS138 译码器逻辑功能测试：
将译码器的使能端、输入端A2A1A0分别接到逻辑电平开关上，八个输出端依次连接在逻辑电平显示上，改变输入端的状态组合，观察输出端的变化，并将实验结果记录下表：
4、74LS42译码器逻辑功能测试：用上述同样的方式验证，自拟表格记录实验结果。
5、编码器、译码器和显示器逻辑功能测试：按图6—7所示连接，并验证实验电路，观察编码器输出状态和数码管显示数字之间的关系，进一步掌握该三者之间的联系。
6、用74LS42译码器代替实现3—8线的译码器，并进行实验。
7、用两片74LS138组合成一个4—16线的译码器，并进行实验。
五、实验报告要求：
记录各实验的实验结果，对实验结果进行分析、讨论。