实验3 实验三 编码器、译码器及应用电路设计
3 译码器和编码器的仿真实验报告
实验三译码器与编码器的设计与仿真一、实验内容1．参照芯片74LS138的电路结构，用VHDL语言设计3-8译码器；2．参照芯片74LS148的电路结构，用VHDL语言设计8-3优先编码器。
二、电路功能介绍1．74148：8-3优先编码器（8 to 3 Priority Encoder）用途：将各种输入信号转换成一组二进制代码，使得计算机可以识别这一信号的作用。
键盘里就有大家天天打交道的编码器，当你敲击按键时，被敲击的按键被键盘里的编码器编码成计算机能够识别的ASCII码。
译码器与编码器的功能正好相反。
2．74138：3-8译码器（3 to 8 Demultiplexer），也叫3-8解码器用途：用一组二进制代码来产生各种独立的输出信号，这种输出信号可以用来执行不同的工作。
显示器中的像素点受到译码器的输出控制。
逻辑框图：用逻辑符号（Symbol）来解释该电路输入与输出信号之间的逻辑关系，既省事又直观。
如下图所示。
一、编码器1.VHDL实现library IEEE;use IEEE.std_logic_1164.all;entity pencoder isport ( i7,i6,i5,i4,i3,i2,i1,i0:in STD_LOGIC;a2,a1,a0,idle:out STD_LOGIC);解码信号输出端低电平有效代码输入端使能输入端end pencoder;architecture pencoder_arch of pencoder issignal h:STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0);beginh(7)<=i7;h(6)<=i6 and not i7;h(5)<=i5 and not i6 and not i7;h(4)<=i4 and not i5 and not i6 and not i7;h(3)<=i3 and not i4 and not i5 and not i6 and not i7;h(2)<=i2 and not i3 and not i4 and not i5 and not i6 and not i7;h(1)<=i1 and not i2 and not i3 and not i4 and not i5 and not i6 and not i7;h(0)<=i0 and not i1 and not i2 and not i3 and not i4 and not i5 and not i6 and not i7;idle<=not i0 and not i1 and not i2 and not i3 and not i4 and not i5 and not i6 and not i7;a0<=h(1) or h(3) or h(5) or h(7);a1<=h(2) or h(3) or h(6) or h(7);a2<=h(4) or h(5) or h(6) or h(7);2.波形图：3.逻辑图：4.用途：将各种输入信号转换成一组二进制代码，使得计算机可以识别这一信号的作用。
74138的实验报告
74138的实验报告数字系统设计综合实验报告数字系统设计综合实验报告实验名称:1、加法器设计2、编码器设计3、译码器设计4、数据选择器设计5、计数器设计6、累加器设计7、交通灯控制器设计班级:姓名:学号:指导老师:实验1 加法器设计1) 实验目的(1) 复习加法器的分类及工作原理。
(2) 掌握用图形法设计半加器的方法。
(3) 掌握用元件例化法设计全加器的方法。
(4) 掌握用元件例化法设计多位加法器的方法。
(5) 掌握用Verilog HDL语言设计多位加法器的方法。
(6) 学习运用波形仿真验证程序的正确性。
(7) 学习定时分析工具的使用方法。
2) 实验原理加法器是能够实现二进制加法运算的电路，是构成计算机中算术运算电路的基本单元。
目前，在数字计算机中，无论加、减、乘、除法运算，都是化为若干步加法运算来完成的。
加法器可分为1位加法器和多位加法器两大类。
1位加法器有可分为半加器和全加器两种，多位加法器可分为串行进位加法器和超前进位加法器两种。
(1)半加器如果不考虑来自低位的进位而将两个1位二进制数相加，称半加。
实现半加运算的电路则称为半加器。
若设A和B是两个1位的加数，S是两者相加的和，C是向高位的进位。
则由二进制加法运算规则可以得到。
(2)全加器在将两个1位二进制数相加时，除了最低位以外，每一位都应该考虑来自低位的进位，即将两个对应位的加数和来自低位的进位三个数相加，这种运算称全加。
实现全加运算的电路则称为全加器。
若设A、B、CI分别是两个1位的加数、来自低位的进位，S是相加的和，C是向高位的进位。
则由二进制加法运算规则可以得到:3)(1)(2)(3) 实验内容及步骤用图形法设计半加器，仿真设计结果。
用原件例化的方法设计全加器，仿真设计结果用原件例化的方法设计一个4为二进制加法器，仿真设计结果，进行定时分析。
(4) 用Verilog HDL语言设计一个4为二进制加法器，仿真设计结果，进行定时分析。
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
13
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一、实验目的。
本实验旨在通过对译码器和编码器的实验操作，加深对数字通信原理中编码解码技术的理解，掌握其工作原理和实际应用。
二、实验原理。
1. 译码器。
译码器是一种将数字信号转换为模拟信号或者模拟信号转换为数字信号的设备。
在数字通信系统中，译码器通常用于将数字信号转换为模拟信号，以便在模拟信道上传输。
在接收端，译码器将模拟信号转换为数字信号，以便进行数字信号处理和解码。
2. 编码器。
编码器是一种将数字信号转换为另一种数字信号的设备。
在数字通信系统中，编码器通常用于将数字信号转换为便于传输和存储的编码形式，以提高传输效率和数据安全性。
三、实验内容。
1. 实验仪器与材料。
本实验使用的仪器包括译码器、编码器、示波器、信号发生器等。
实验材料包括数字信号发生器、示波器连接线等。
2. 实验步骤。
（1）连接实验仪器，将数字信号发生器连接到编码器的输入端，将编码器的输出端连接到译码器的输入端，再将译码器的输出端连接到示波器。
（2）设置实验参数，调节数字信号发生器的频率和幅度，设置编码器和译码器的工作模式和参数。
（3）观察实验现象，通过示波器观察编码器和译码器的输入输出波形，记录实验数据。
（4）分析实验结果，根据实验数据分析编码器和译码器的工作原理和特性，总结实验结果。
四、实验结果与分析。
通过本次实验，我们成功观察到了编码器和译码器的输入输出波形，并记录了相应的实验数据。
通过分析实验结果，我们深入理解了译码器和编码器的工作原理和特性，对数字通信原理有了更深入的认识。
五、实验总结。
本次实验通过实际操作加深了我们对译码器和编码器的理解，提高了我们的实验操作能力和数据分析能力。
译码器和编码器作为数字通信系统中重要的组成部分，对数字信号的处理和传输起着至关重要的作用，我们应进一步深入学习和掌握其原理和应用。
六、实验心得。
通过本次实验，我们不仅学习到了译码器和编码器的工作原理，还提高了实验操作和数据分析的能力。
编码器、译码器及数码管显示实验(肖思文)
学院:信息科学与工程学院
专业班级：物联网工程1001
姓名：肖思文 学号：20100810324
编码器、译码器及数码管显示实验实验
报告
基本知识点：
1、组合逻辑电路的分析测试、设计方法和步骤
2、编码器、译码器等常用中规模集成电路的性能及使用方法
3、数码显示、译码器的应用
实验过程：
1、测试变量译码器的逻辑功能
（1）、电路图如图
实验结论：实验现象符合实验预期的结果，实验正确。
2.编码、译码、显示电路的设计
（1）、电路图如图：
此实验在做的过程中还是遇到一点小问题，后来发现是实验导线的问题，后来还是自己完成了。
能够正确的显示了实验结果。
实验总结：
由于这次实验相对于比较简单，做起来也比较顺手，所以实验做的比较快，但是由于对于动态显示不是很清楚和明白，所以在那个地方花了稍微比较多一点的时间去弄懂，这个实验同时加深了自己对实验箱上面连线组成逻辑电路理解。
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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：用文字、符号、或者数字表示特定对象的过程称为编码.
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。
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。
译码器分为三类：二进制译码器、二—十进制译码器、显示译码器。
4、
译码器按照功能的不同，一般分为三类：
（1）变量译码器
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。
（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、实验器件：集成块：74LS147 74LS138 74LS42
四、实验内容与步骤：
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个输出端依次从低到高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地对应关系，以及当几个输入同时我有效电平时编码器的优先级别关系。
2、74LS138 译码器逻辑功能测试：
3、74LS47译码器逻辑功能测试：
4、编码器、译码器和显示器三者之间的联接：
5、用两片74LS138组合成一个4-16线的译码器，并进行实验。
五、实验报告结果进行分析、讨论。