数字电路译码器设计
3 8译码器实验报告
3 8译码器实验报告3 8译码器实验报告引言：在数字电路中，译码器是一种常见的逻辑电路，用于将输入的二进制编码转换为对应的输出信号。
本实验旨在通过搭建一个3 8译码器电路，并对其进行测试和分析，以加深对译码器工作原理的理解。
实验目的：1. 理解3 8译码器的基本原理和工作方式；2. 掌握搭建3 8译码器电路的方法；3. 进行实验测试并分析结果。
实验器材：1. 3 8译码器芯片；2. 逻辑门芯片（与门、非门等）；3. 连线板、导线等。
实验步骤：1. 将3 8译码器芯片和逻辑门芯片连接到连线板上；2. 根据芯片引脚的连接要求，使用导线将各个芯片的输入和输出连接起来；3. 将输入信号接入3 8译码器芯片的输入端；4. 将输出信号接入逻辑门芯片的输入端；5. 将逻辑门芯片的输出信号连接到LED灯或其他输出设备上；6. 调整输入信号，观察输出信号的变化。
实验结果：通过实验，我们得到了以下结果：1. 当输入信号为000时，输出信号为00000001；2. 当输入信号为001时，输出信号为00000010；3. 当输入信号为010时，输出信号为00000100；4. 当输入信号为011时，输出信号为00001000；5. 当输入信号为100时，输出信号为00010000；6. 当输入信号为101时，输出信号为00100000；7. 当输入信号为110时，输出信号为01000000；8. 当输入信号为111时，输出信号为10000000。
结果分析：根据实验结果，我们可以看到，3 8译码器将输入的三位二进制编码转换为对应的八位输出信号。
每个输出信号代表一个特定的输入编码。
通过观察输出信号的变化，我们可以清晰地看到译码器的工作原理：根据输入编码的不同，译码器会激活对应的输出线路，将其输出为高电平信号，而其他输出线路则为低电平信号。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了3 8译码器的工作原理和应用场景。
译码器在数字电路中扮演着重要的角色，能够将复杂的二进制编码转换为易于理解和使用的信号输出。
计数器及其译码显示电路设计
计数器及其译码显示电路设计一、引言计数器及其译码显示电路是数字电路中常见的模块，广泛应用于计数、测量、定时等领域。
本文将介绍计数器及其译码显示电路的设计原理和实现方法。
二、计数器的基本原理计数器是一种能够在一定范围内按照规定的步长进行累加或累减操作的电路。
常见的计数器有二进制计数器和十进制计数器两种。
1.二进制计数器二进制计数器是指能够在二进制数字系统中进行累加或累减操作的电路。
其基本原理是通过触发器来实现数据存储和状态转移，以达到累加或累减的目的。
常见的二进制计数器有同步计数器和异步计数器两种。
同步计数器是指所有触发器都在同一个时钟脉冲下进行状态转移，因此具有较高的稳定性和精度。
异步计数器则是指每个触发器都有自己独立的时钟输入，因此具有较高的速度和灵活性。
2.十进制计数器十进制计数器是指能够在十进制数字系统中进行累加或累减操作的电路。
其基本原理是通过将二进制计数器的输出信号转换为十进制数字系统中的数字，以达到实现十进制计数的目的。
常见的十进制计数器有BCD计数器和二进制-BCD码转换器两种。
三、译码显示电路的基本原理译码显示电路是一种能够将数字信号转换为对应的字符或图形信号进行显示的电路。
常见的译码显示电路有BCD-7段译码器和BCD-10段译码器两种。
1.BCD-7段译码器BCD-7段译码器是指能够将4位二进制代码转换为对应的7段LED数字管显示信号的电路。
其基本原理是通过查表法将4位二进制代码映射到对应的7段LED数字管上，以实现数字信号到字符信号的转换。
2.BCD-10段译码器BCD-10段译码器是指能够将4位二进制代码转换为对应的10个LED 灯管显示信号的电路。
其基本原理与BCD-7段译码器相似，不同之处在于需要额外添加3个LED灯管用于表示“.”、“-”和“+”等符号。
四、计数器及其译码显示电路设计实例下面以一个4位同步二进制计数器及其对应的BCD-7段译码器为例，介绍其设计过程。
数字电路__2_4译码器的设计
目录1 绪论 (1)1.1设计背景 (1)2 电路分析 (2)2.1 2-4功能分析 (2)2.2 2-4译码器逻辑图 (3)3 系统建模与仿真 (4)3.1 建模 (4)3.2 仿真波形 (5)4 仿真结果分析 (7)5 小结与体会 (8)参考文献 (9)1 绪论1.1设计背景在数字系统中，经常需要将一中代码转换为另一种代码，以满足特定的需求，完成这种功能的电路称为码转化电路。
译码器就属于其中一种。
而译码就是编码的逆过程，它的功能是将具有特定含义的二进制码转换成对应的有效输出信号，具有译码功能的的逻辑电路称为译码器。
而2-4译码器是唯一地址译码器，是将一系列的代码转换成与之一一对应有效的信号。
常用于计算机中对存储单元地址的译码，因此，设计2-4译码器具有很强的现实意义。
1.2 matlab简介MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
它主要由MATLAB和Simulin k两大部分组成。
本设计主要采用simulink进行设计与仿真。
Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。
Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。
同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。
数字集成电路设计 pdf
数字集成电路设计一、引言数字集成电路设计是一个广泛且深入的领域，它涉及到多种基本元素和复杂系统的设计。
本文将深入探讨数字集成电路设计的主要方面，包括逻辑门设计、触发器设计、寄存器设计、计数器设计、移位器设计、比较器设计、译码器设计、编码器设计、存储器设计和数字系统集成。
二、逻辑门设计逻辑门是数字电路的基本组成单元，用于实现逻辑运算。
常见的逻辑门包括与门、或门、非门、与非门和或非门等。
在设计逻辑门时，需要考虑门的输入和输出电压阈值，以确保其正常工作和避免误操作。
三、触发器设计触发器是数字电路中用于存储二进制数的元件。
它有两个稳定状态，可以存储一位二进制数。
常见的触发器包括RS触发器、D触发器和JK触发器等。
在设计触发器时，需要考虑其工作原理和特性，以确保其正常工作和实现预期的功能。
四、寄存器设计寄存器是数字电路中用于存储多位二进制数的元件。
它由多个触发器组成，可以存储一组二进制数。
常见的寄存器包括移位寄存器和同步寄存器等。
在设计寄存器时，需要考虑其结构和时序特性，以确保其正常工作和实现预期的功能。
五、计数器设计计数器是数字电路中用于对事件进行计数的元件。
它可以对输入信号的脉冲个数进行计数，并输出计数值。
常见的计数器包括二进制计数器和十进制计数器等。
在设计计数器时，需要考虑其工作原理和特性，以确保其正常工作和实现预期的功能。
六、移位器设计移位器是数字电路中用于对二进制数进行移位的元件。
它可以对输入信号进行位移操作，并输出移位后的结果。
常见的移位器包括循环移位器和算术移位器等。
在设计移位器时，需要考虑其工作原理和特性，以确保其正常工作和实现预期的功能。
七、比较器设计比较器是数字电路中用于比较两个二进制数的元件。
它可以比较两个数的值，并输出比较结果。
常见的比较器包括并行比较器和串行比较器等。
在设计比较器时，需要考虑其工作原理和特性，以确保其正常工作和实现预期的功能。
八、译码器设计译码器是数字电路中用于将二进制数转换为另一种形式的元件。
数字电路——2-4译码器设计
-------------------------------------------------------------------------------目录1 绪论 (1)1.1设计背景 (1)2 电路分析 (2)2.1 2-4功能分析 (2)2.2 2-4译码器逻辑图 (3)3 系统建模与仿真 (4)3.1 建模 (4)3.2 仿真波形 (5)4 仿真结果分析 (8)5 小结与体会 (9)参考文献 (10)1 绪论1.1设计背景在数字系统中，经常需要将一中代码转换为另一种代码，以满足特定的需求，完成这种功能的电路称为码转化电路。
译码器就属于其中一种。
而译码就是编码的逆过程，它的功能是将具有特定含义的二进制码转换成对应的有效输出信号，具有译码功能的的逻辑电路称为译码器。
而2-4译码器是唯一地址译码器，是将一系列的代码转换成与之一一对应有效的信号。
常用于计算机中对存储单元地址的译码，因此，设计2-4译码器具有很强的现实意义。
1.2 matlab简介MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
它主要由MATLAB和Simulin k两大部分组成。
本设计主要采用simulink进行设计与仿真。
Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。
Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。
BCD7段数码管显示译码器电路设计
以上语句等效为： process(indicator, sig)
variable temp : std_logic ; begin
temp := ‘0’ ; temp :=temp xor (sig(0) and indicator(0)); temp :=temp xor (sig(1) and indicator(1)); temp :=temp xor (sig(2) and indicator(2)); temp :=temp xor (sig(3) and indicator(3)); output <= temp ; end process ;Biblioteka 例：变量赋值实现循环语句功能
process(indicator, sig) variable temp : std_logic;
begin temp := ‘0’ ; for i in 0 to 3 loop
temp:=temp xor (sig(i) and indicator(i));
end loop ; output <= temp; end process;
PROCESS (a,b) BEGIN
--sequential statements END PROCESS;
PROCESS BEGIN
-- sequential statements WAIT ON (a,b) ; END PROCESS;
BCD-7段显示译码器工作原理
• BCD-7段译码器是由7个发光二极（LED） 管构成，LED由特殊的半导体材料砷化镓、 磷砷化镓等制成，组装成分段式或点阵式 LED显示器件(半导体显示器)。分段式显示 器(LED数码管)由7条线段围成8型，每一段 包含一个发光二极管。外加正向电压时二 极管导通，发出清晰的光，有红、黄、绿 等色。只要按规律控制各发光段的亮、灭， 就可以显示各种字形或符号。
三八译码器的结构、原理与设计_毕业论文
题目：三八译码器的结构、原理与设计学院：物理学院专业：电子科学与技术姓名：董少雨指导教师：赵宏亮完成日期：2014年5月20日毕业论文任务书毕业论文题目：三八译码器的结构、原理与设计选题意义、创新性、科学性和可行性论证：如今全球信息化的步伐正在不断加快，数字信号的产生、变换等方面应用的更加广泛。
三八译码器在信号处理方面起着十分重要的作用。
本文主要阐述三八译码器的基本结构和工作原理，并通过对时序逻辑电路设计方法的研究，完成三八译码器的设计。
主要内容：译码器的种类与特点，三八译码器的结构和工作原理，最后完成了三八译码器的设计。
目的要求：1、熟悉三八译码器的发展背景和趋势。
2、掌握各类译码器的工作性能。
3、了解三八译码器的基本结构和工作原理。
4、学会时序逻辑电路的设计方法。
计划进度：2013年12月21日~2014年2月25日，确定毕业论文选题，并搜集资料，查阅相关文献；2014年2月26日~4月10日，写出论文总体大纲，运用软件得到仿真数据；2014年4月11日~4月25日，论文撰写；提交初稿；2014年4月26日~5月19日，修改论文，论文定稿，准备答辩。
指导教师签字：主管院长（系主任）签字：2013年12 月25 日辽宁大学本科毕业论文（设计）指导记录表论文题目三八译码器的结构、原理与设计学生姓名董少雨学号101002103 年级、专业10级电子科学与技术指导教师姓名赵宏亮指导教师职称讲师所在院系物理学院第一次指导（对确定题目、毕业论文（设计）任务书的指导意见）：由于以前对三八译码器有所了解，《三八译码器的结构、原理与设计》题目符合毕业论文设计的要求。
研究三八译码器可以加强对数字集成电路的了解，毕业论文进度安排合理，接下来按照进度写出论文总体大纲。
指导方式：（请选择）面谈√电话电子邮件指导教师签字：2013年12月24日第二次指导（对论文提纲的指导意见）：查阅相关资料，进一步地掌握三八译码器的基本结构和工作原理，三八译码器的设计方法十分合理，要熟悉掌握相关软件的使用并从中得到相关数据。
数字电路——2-4译码器设计
目录1 绪论 (1)1.1设计背景 (1)2 电路分析 (2)2.1 2-4功能分析 (2)2.2 2-4译码器逻辑图 (3)3 系统建模与仿真 (4)3.1 建模 (4)3.2 仿真波形 (5)4 仿真结果分析 (7)5 小结与体会 (8)参考文献 (9)1 绪论1.1设计背景在数字系统中，经常需要将一中代码转换为另一种代码，以满足特定的需求，完成这种功能的电路称为码转化电路。
译码器就属于其中一种。
而译码就是编码的逆过程，它的功能是将具有特定含义的二进制码转换成对应的有效输出信号，具有译码功能的的逻辑电路称为译码器。
而2-4译码器是唯一地址译码器，是将一系列的代码转换成与之一一对应有效的信号。
常用于计算机中对存储单元地址的译码，因此，设计2-4译码器具有很强的现实意义。
1.2 matlab简介MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
它主要由MATLAB和Simulink两大部分组成。
本设计主要采用simulink进行设计与仿真。
Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。
Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。
同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目录
1 绪论
设计背景
在数字系统中，经常需要将一中代码转换为另一种代码，以满足特定的需求，完成这种功能的电路称为码转化电路。
译码器就属于其中一种。
而译码就是编码的逆过程，它的功能是将具有特定含义的二进制码转换成对应的有效输出信号，具有译码功能的的逻辑电路称为译码器。
而2-4译码器是唯一地址译码器，是将一系列的代码转换成与之一一对应有效的信号。
常用于计算机中对存储单元地址的译码，因此，设计2-4译码器具有很强的现实意义。
matlab简介
MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国
际科学计算软件的先进水平。
它主要由
MATLAB和Simulink两大部分组成。
本设计主要采用simulink进行设计与仿真。
Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。
Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。
同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。
掌握这个软件的应用具有十分重要的意义。
2 电路分析
2-4译码器功能分析
2-4译码器有2个输入端，4个输出端和一个使能端。
在使能端为有效电平时，对应每一组输入代码，只有其中一个输出端为有效电平，其余输出端则为相反电平。
输出信号可以是高电平有效，也可以是低电平有效。
具体来说，2输入变量，A1 ，A0共有4种不同状态组合，因而译码器有4个输出信号Y̅̅̅0～Y̅̅̅̅̅3
并且输出为低电平有效，其真值表如表1所示
̅̅̅̅̅10
器处于非工作状态。
而当Y̅̅̅为0时，对应的A1，A0的某种状态组合，其中只有一个输出为0，其余各输出量均为1.例如，A1 A0=00，输出Y̅̅̅0为0，Y̅̅̅0～Y̅̅̅̅̅3均为1.由此可见，2-4
译码器是通过输出端的逻辑电平以识别不同的代码。
而根据此，可写出其各输出端的逻辑表达式
̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅
Y̅̅̅0=Y̿̿̿Y̅̅̅1Y̅̅̅0
（1）
̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅（2）
Y
̅̅̅̅̅1=Y̿̿̿Y̅̅̅1A0
̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅（3）
Y̅̅̅2= Y̿̿̿A1Y̅̅̅0
̅̅̅̅̅̅̅̅（4）
Y̅̅̅3=Y̿̿̿A1A0
2-4译码器逻辑图
由上面的分析可得2-4译码器的逻辑图
图2 2-4译码器逻辑图
3 系统建模与仿真
建模
在了解2-4译码器逻辑图与表达式后，可在simulink中建立模型并仿真。
首先对应电路的原理框图，利用框图在simulink的mdl文件里画出原理图，调整原理图里的每个模型的参数，使之符合所需的要求。
再进行连线，开始仿真，在scope和fft scope 里面看波形是否符合预想标准。
2-4译码器的仿真模型如图3所示。
图3 2-4译码器仿真模型
如图3所示，constant表示Y̅̅̅的值，为了使译码器能正常工作，将constant值设为1。
Pulse generator 1与2是2输入端，表示A1，A0的电平显示，通过它们可以显示连续的脉冲，观察输出的波形。
通过设定00,01,10,11这四种情况，观察模型是否能正常工作。
再连线3个2输入与非门与4个三输入与非门。
最后的输出接scope，观察显示的波形。
仿真波形
当使能端Y̅̅̅为1时，仿真波形如图4所示
图4 使能端Y̅̅̅为高电平波形图
对应的输出波形如图5所示
图5对应使能端为高电平时输出波形
而当设定使能端为低电平，设定其2输入端的输入波形如下，含有11,01，10,00四种情况，如图6所示
图6 输入端的输入波形
由Y0，Y1，Y2，Y3观察到的波形如图7所示
图7 输出端的输出波形
4 仿真结果分析
通过建立的模型，通过输入的波形可以检查模型是否符合预订设计要求，可以通过改变pulse generator的周期来实现不同的波形输入。
当使能端Y̅̅̅=1时，如图4所示，由逻辑表达式分析可知，无论输入如何，对应的各输出Y0，Y1，Y2，Y3均为1。
对应的输出波形如图5所示，可以看出，对应的4个输出均为1，符合预期的要求。
当使能端Y̅̅̅=0时，通过改变2个pulse generator的周期来控制A1 ，A0不同情况下的输入，如图6所示，周期性的输入为00,01,10，11，从而观察对应的输出波形。
由
2-4译码器的逻辑表达式可求的在上述Y0，Y1，Y2，Y3输出情况下的输出顺序应为1110，1101,1011,0111，并作周期性变化。
与对应的输出波形图7相比较，完全符合上述要求，与预期结果相符的，模型完全正确，达到预期效果。
5 小结与体会
MATLAB软件功能强大，本设计是运用MATLAB来设计2-4译码器电路，这只是它的一个简单的应用，MATLAB还在多方面有应用，如数学和计算算术发展模型；模拟仿真和原型；数据分析，开发和可视化；科学和工程图形；应用发展包括图形用户界面设计等方面。
由于时间问题，不能一一举例，只有自己在以后的学习中慢慢学习，自己探索，更好的掌握这款软件。
MATLAB语言是一种简单，高效，功能极强的高级语言，且具有强大的矩阵运算能力和极高的编程效率，这一方面使得MATLAB程序可以被高度向量化，另一方面使得程序易读易写。
MATLAB已变得非常普及。
通过这几天对MATLAB的学习，对其有了一个大致的认识并能简单的应用，解决一些简单的线性代数及电路问题，当然在今后的学习中，还会加强自己对这款软件的学习，应为这款软件应用太广，且自己对Ｃ语言会，而且有线性代数的基础，个人认为掌握MATLAB这款软件不是问题。
通过对MATLAB这款软件在以后的专业课学习中的应用很广泛，掌握好MATLAB，为以后的专业课学习将有很大的帮助。
通过基本设计电路介绍了如何应用MATLAB语言编程的方法来对电路进行分析和设计与仿真。
该方法不仅可以节约计算时间、方便地调试电路参数,而且还可以非常直观地观察和测量电路中的电压、电流和功率等物理量。
结论表明，MATLAB提供了高效简洁的编程方法, 其强大而简易的绘图功能、矩阵和数组运算能力以及很强的扩充性，能充分满足基本电路分析、计算的需要，从而可以大大地提高计算精度和工作效率，在电路理论学科研究与工程实践中具有很好的应用价值。
参考文献
[1]张志勇，精通版。
北京北京航空航天大学出版社，2003
[2]蒲俊，教学手册。
上海：浦东电子出版社，2002
[3]刘志俭， MATLAB应用程序接口用户指南。
北京：科学出版社，2000
[4]飞思科技产品研发中心。
MATLAB7辅助控制系统设计与仿真。
北京：电子工业出版社，2005
[5]李国勇。
智能控制及其MATLAB实现。
北京：电子工业出版社，2005
[6]陈洪亮，王蔼. 基本电路理论 .上海科学技术文献出版社 . 2002
[7]The MathWorks. Parallel Computing Toolbox , Perform Parallel Computations on Multicore Computers and Computer Clusters[DB/OL]. 2006。