实验2 译码器及其应用复习课程
实验2.5 译码器及其应用
第2章 数字电子电路实验40实验2.5 译码器及其应用一、实验目的1、掌握3线—8线译码器的逻辑功能。
2、掌握3线—8线译码器的应用。
3、掌握用中规模集成芯片74LS138实现逻辑函数和数据分配器的方法。
二、实验设备及材料数字逻辑电路实验箱及扩展板；双踪示波器、芯片74LS138（两片）、74LS20。
三、实验原理译码是编码的逆过程，将二进制代码所表示的信息翻译出来，称为译码。
实现译码功能的电路称为译码器。
译码器在数字电路中应用广泛，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。
常用的译码器有二进制译码器，二—十进制译码器和七段译码器。
不同的功能可选用不同种类的译码器。
二进制译码器是将n 位二进制代码译成电路的2n 种输出状态。
一般原理如图2.5.1所示。
中规模3线—8线译码器集成芯片74LS138含有输入使能端，n 个输入端，2n 个输出端。
当使能端满足要求时，输入一组代码，输出对应十进制的只有一个低电平为有效电平，其余的输出为无效状态高电平。
每一组输出所代表的函数对应于n 个输入变量的最小项。
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（又称为多路数据分配器）。
1、常用3线—8线译码器是中规模集成芯片74LS138。
它有3个使能端21E E 、、E3 ，3个地址输入端A 、B 、C ，译码输出Y 0~Y 7是以低电平信号为有效电平输出，引脚排列如图2.5.2所示。
2、用74LS138译码器实现逻辑函数二进制译码器的输入代码包含了输入变量的全部取值组合，故在输出函数中可以得图2.5.1 译码器的原理图图2.5.2 74LS138的引脚排列实验2.5 译码器及其应用41到输入变量的每一个最小项。
由于任何逻辑函数都可以写成最小项之和的形式，因此，根据函数的最小项表达式，将这种译码器输出端通过简单的逻辑门电路，就可以得到所求的逻辑函数。
实验二 译码器的逻辑功能及其应用
F1 = m1 • m2 + m4 • m7 =m1+m2+m4+m7= CB A+ C B A +C BA +CBA
F1 = m3 • m5 + m6 • m7 =m3+m5+m6+m7= C BA+C B A+CB A +CBA
4）用 74LS138 设 计 产 生 逻 辑 函 数 Y = C A B + A ·C + BC ，其 要 求 如 下。
a．列出真值表。
C0 0 0 0 1 1 1
1
B0 0 1 1 0 0 1
1
A0 1 0 1 0 1 0
1
Y1 1 1 0 0 0 1
1
b． 写 出 相 关 表 达 式 。 Y = C A B + A ·C + BC = C A B + C B A + CBA +ABC+BC A =m0+m1+m2+m6+m7=m0+m1+
0 1
&
2
3
1
& EN
4 5
&
G2A
6
G2B
7
&
≥1
F1
≥1
F2
图 1 CT74LS138 的逻辑符号
图 2 译码器和门电路组成的组合逻辑电路
1） 图 1 为 CT74LS138 的逻辑符号 用逻辑开关作为 CT74LS138 的输入信
号，改变输入端 A2A1A0 的逻辑开关状态（000～111），用 0～1 显示并记录输出
端 Y0 ～ Y7 的逻辑状态，并把结果记入表 1 中。
《电子技术》译码器及其应用实验
《电子技术》译码器及其应用实验一、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、了解数码管的使用二、实验设备与器件1、数电模电实验箱（或多功能数字电路实验学习机）2、74LS138 74LS20三、实验原理1、译码器的功能和分类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。
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。
2、通用译码器74LS138以3线－8线译码器74LS138为例½行分析，图7.1引脚排列图。
其中A0、A1、A2，为地址输入端，Y0～Y7为译码输出端，S1、S2、S3为使能端。
当S1＝1，S2＋S3＝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S 1＝0，S 2＋S 3＝X 时，或S 1＝X ，S 2＋S 3＝1时，译码器被停止，所有输出同时为1。
图7.1 3－8线译码器74LS138引脚排列3、数码显示译码器a 、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7.2为共阴管和共阳管的电路。
图7.2 共阴连接（"1"电平驱动） 共阳连接（"0"电平驱动）agfedcbhagfedcbh共阴共阳一个LED数码管可用来显示一位0～9十进制数和一个小数点。
数字电路实验二--译码器实验报告
深圳大学实验报告实验课程名称：数字电路与逻辑设计实验项目名称：译码器学院：专业：报告人：学号：班级：同组人：指导教师：实验时间：实验报告提交时间：实验报告包含内容一、实验目的与要求1．了解和正确使用MSI组合逻辑部件；2．掌握一般组合逻辑电路的特点及分析、设计方法；3. 学会对所设计的电路进行静态功能测试的方法；4. 观察组合逻辑电路的竞争冒险现象。
二、实验说明译码器是组合逻辑电路的一部分。
所谓译码就是不代码的特定含义“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：1．二进制译码器：把二进制代码的各种状态，按照其原意翻译成对应输出信号的电路。
如中规模2线—4线译码器74LS139，3线—8线译码器74LS138等。
2.二—十进制译码器：把输入BCC码的十个代码译成十个高、低电平信号。
3．字符显示译码器：把数字、文字和符号的二进制编码翻译成人们习惯的形式并直观地显示出来的电路，如共阴极数码管译码驱动的74LS48（74LS248），共阳极数码管译码驱动的74LS49（74LS249）等。
三、实验设备1．RXB-1B数字电路实验箱2．器件74LS00 四2输入与非门74LS20 双4输入与非门74LS138 3线—8线译码器四、任务与步骤任务一：测试74LS138逻辑功能将一片74LS138译码器插入RXB-1B数字电路实验箱的IC空插座中，按图3-15接线。
A0、A1、A2、STA、STB、STC端是输入端，分别接至数字电路实验箱的任意6个电平开关。
Y7、Y6、Y5、Y4、Y3、Y2、Y1、Y0输出端，分别接至数字电路实验箱的电平显示器的任意8个发光二极管的插孔8号引脚地接至RXB—IB型数字电路实验箱的电源“ ”，16号引脚+5V接至RXB-1B数字电路实验箱的电源“+5V”。
按表3-2中输入值设置电平开关状态，观察发光二极管（简称LED）的状态，并将结果填入表中。
根据实验数据归纳出74LS138芯片的功能。
02实验二 MSI译码器及其应用
Si m1 m2 m4 m7 m1 m2 m4 m7 Y1 Y2 Y4 Y7
Ci1 m3 m5 m6 m7 m3 m5 m6 m7 Y3 Y5 Y6 Y7
使能端的两个作用： （1）消除译码器输出尖峰干扰
EN端的正电平的出现在A0-A2稳定之后 避免A0-A2在变化过程中引 起输出端产生瞬时负脉冲
EN端正电平的撤除在A0-A2再次改变之前
（2）逻辑功能扩展
三、实验任务
1、译码器逻辑功能测试； 2、用3-8译码器构成时钟分配器（P100）； 3、利用3-8译码器和与非门74LS20构成1位二
1、译码器逻辑功能测试
返回
2、用3-8译码器构成时钟分配器（P100）
❖ 输入时钟脉冲信号为10KHZ ❖ 要求： 信号同相输出 信号反相输出 用示波器观察输入输出波形。
返回
返回
3、利用3-8译码器和与非门74LS20构成1位二进 制全加器或全减器
全加器的电路图如下，测试结果并记录，写 出逻辑表达式。
全减器的逻辑表达式（P38），画出电路连 线图，测试结果并记录。
附：试用 CT74LS138和与非门构成一位全加器。 解:全加器的最小项表达式应为
Si = m (1、2、4、7)
Ci+1 = m (3、5、6、7)
Si m1 m2 m4 m7 m1 m2 m4 m7 Y1 Y2 Y4 Y7
实验二 MSI译码器及其应用
一、实验目的
1、熟悉和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
实验二。译码器的应用
实验二译码器的应用一．实验目的1．学习应用译码器作数据分配器。
2．熟悉数据分配器的工作原理和使用。
二．预习要求1．熟悉74LS138的引脚和功能。
2．列出三—八进制译码电路的真值表。
3．考虑如何把译码器作为多路分配器使用。
如用74LS138组成一个八路分配器，或74LS138组成四路互补输出分配器，分别应如何接线?三．实验内容1．按图所示电路接好线，将输入从000—111变化，记录相应的输出电平，并列出真值表，判断是一个什么译码电路（该电路是输出低电平有效。
使用芯片时，使能端S1=1，S2=0，S3=0，芯片才能正常工作。
）=，=,=……=0y 012A A A 1y 012A A A 2y 012A A A 7y 012A A A 2．将74LS138作八路分配器(即通过编码不同，控制波形的输出)，输入数据信号为矩形波。
当选择不同码输入时，分别观察输入和输出端的波形。
（记录两组选择码101和010的输入，输出波形。
信号从S1端输入1KHz 信号，分别观察Y0—Y7端的波形）S1端输入S2S3=00A2A1A0=101判断Y ？有波形输出？并画出波形输入输出A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y700001010011100101110111S2、S3端输入S1=1A2A1A0=010判断Y ？有波形输出？并画出波形3．将74LS138作为四路分配器，其有八个输出端，分为两组，一组为与输入数据同相，一组为与输入数据反相。
（记录两组选择码10和01的输入，输出波形。
信号从A2端单次脉冲输入，控制编码为A1，A0两端，观察Y0—Y7端的输出）A2端输入A1A0=10判断Y ？有波形输出？并画出波形S1，S2，S3为使能端编码器：把输入的每一个高电平、低电平信号编成一个对应的二进制代码。
任何时刻只允许输入一个编码信号，否则输出将发生混乱。
译码器：将每个输入的二进制代码译成对应的输出高、低电平信号。
译码器及其应用实验 ppt课件
译码器及其应用实验
2、功能测试 ➢ 将地址和使能端与逻辑开关连接，输出端与电平
指示连接。按上表逐项测试74LS138的逻辑功能。
译码器及其应用实验
Y0G1G2AG2BA2A1A0 A2A1A0 m 0
二、实验仪器及元器件 1、数电实验箱 3、元器件 ：
74LS138（译码器）
2、数字万用表
74LS20（四输入端双与非门）
74LS153(双4选1数据选择器)
译码器及其应用实验
三、实验内容
（一）74LS138功能测试
1、简介 ➢ 74LS138为双列直插16脚3－8
线译码器，引脚及功能表见右 。 ➢ 使能端：G1=1，使能；G1=0,
译码器及其应用实验
Y0G1G2AG2BA2A1A0 A2A1A0 m 0
3、应用电路 ➢ （1）产生逻辑函数 用1片74LS138和基本逻辑门产生函数(电路自拟
L1ACAB CABC
L3ABABCA译BC 码器及其应用实验
四、实验报告 1．写出电路设计过程，画出实验内容3、4的
接线图。 2．设计出对应电路，对实验结果进行分析、
（3）．分析上述实验结果并总结数据选择器作用。
译码器及其应用实验
4-16译码器参考电路
2．实现组合逻辑电路 例4.2.1 试用译码器和门电路实现逻辑函数：
LA BB CAC
解：将逻辑函数转换成最小项表达式，
L
再转换成与非—与非形式。
&
LA B C A B CAC B ABC
=m3+m5+m6+m7
实验二++译码器及应用
S1、S Y0 ～
Y2 7、：S3译译码码输数出据，选低择电平
数据分配功能：A0、A1、A2为地址输入，用
S1作数据输入时（串入）。S 反码。
2
+ S3
=0，输出为
用
S
+
2
原码
S
作数据输入时（串入），S1=1，输出为
3
2、译码显示器74LS48(248)
十进数 或功能
LT
输入
BI/RBO
RBI
A3 A2 A1 A0
a
b
灭灯
x
试灯
0
动态灭零
1
0
1
1
1
2
1
3
1
4
1
5
1
6
1
7
1
8
1
9
1
10
1
11
1
12
1
13
1
14
1
15
1
x
xxxx
0（输入） 0
0
x
xxxx
1
1
1
0
0000
0（输出） 0
0
1
0000
1
1
1
x
0001
1
0
1
x
0010
1
1
1
x
0011
1
1
1
x
0100
1
0
1
x
0101
1
1
0
x
0110
1
实验二（六） 译码器及应用
一、实验目的
1、掌握译码器的工作原理及逻辑功能测试方法。 2、熟悉用译码器实现应用电路的方法。
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实验2译码器及其应
用
实验2 译码器及其应用
10数计计科2班
丁琴（41）林晶（39）
2011 .11.2
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、熟悉数码管的使用
二、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。
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，图5－6－1(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。
其工作原理为：
Yi=S1 S2 S3 mi
(1)当S2=S3=0,S1=data时
若m0=1,A2=A1=A0=0时则Y0 =S1= data
改变A2、A1、A0使得data出现在不同的输出端
（2）当S1=1, S2=0,S3=data时
若m0=1,则Y0=data;
改变A2A1A0使得data出现在不同的输出端
对照表5－6－1就可判断其功能是否正常。
图5－6－1 3－8线译码器74LS138逻辑图及引脚排列
表5－6－1
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5－6－2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，可将一个信号源的数据信息传输到不同的地点。
二进制译码器还能方便地实现逻辑函数，如图5－6－3所示，实现的逻辑函数是
Z ＝C B A C B A C B A ++＋ABC
其工作原理为：
Z=m0+m1+m2+m7 = m0 m1 m2 m7 = M0M1M2M7
当S1=1,S2= S3=0时；Yi=S1S2 S3mi
Z=Y0 Y1 Y2 Y7
Yi= mi=Mi
图5－6－2 作数据分配器图5－6－3 实现逻辑函数
利用使能端能方便地将两个 3/8译码器组合成一个4/16译码器，如图5－6－4所示。
图5－6－4 用两片74LS138组合成4/16译码器
2、数码显示译码器
a、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5－6－5(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 5－6－5 LED数码管
b、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CC4511 BCD LED数
码管。
图5－6－6为CC4511引脚排列
图5－6－6 CC4511引脚排列
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“1”有效，用来驱动共阴极LED数码管。
LT—测试输入端，LT＝“0”时，译码输出全为“1”
BI—消隐输入端，BI＝“0”时，译码输出全为“0”
LE —锁定端，LE＝“1”时译码器处于锁定（保持）状态，译码输出保持在LE＝0时的数值，LE＝0为正常译码。
表5－6－2为CC4511功能表。
CC4511内接有上拉电阻，故只需在输出端与
数码管笔段之间串入限流电阻即可工作。
译码器还有拒伪码功能，当输入码超过1001时，输出全为“0”，数码管熄灭。
表5－6－2
在本数字电路实验装置上已完成了译码器CC4511和数码管BS202之间的连接。
实验时，只要接通+5V电源和将十进制数的BCD码接至译码器的相应输入端A、B、C、D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LED数码管的连接如图5－6－7所示。
图5－6－7 CC4511驱动一位LED数码管
三、实验设备与器件
1、＋5V直流电源
2、连续脉冲源
3、逻辑电平开关
4、逻辑电平显示器
5、拨码开关组
6、译码显示器
7、 74LS138×2 CC4511
四、实验内容
1、数据拨码开关的使用。
将实验装置上的四组拨码开关的输出Ai、Bi、Ci、Di分别接至4组显示译码／驱动器CC4511的对应输入口，LE、BI、LT接至三个逻辑开关的输出插口，接上+5V显示器的电源，然后按功能表5－6－2输入的要求揿动四个数码的增减键（“＋”与“－”键）和操作与LE、BI、LT对应的三个逻辑开关，观测拨码盘上的四位数与LED数码管显示的对应数字是否一致，及译码显示是否正常。
2、74LS138译码器逻辑功能测试
将译码器使能端S1、2S、3S及地址端A2、A1、A0 分别接至逻辑电平开关
Y⋅⋅⋅依次连接在逻辑电平显示器的八个输入口上，拨动输出口，八个输出端0
7Y
逻辑电平开关，按表5－6－1逐项测试74LS138的逻辑功能。
3、用74LS138构成时序脉冲分配器
1、参照图5－6－2和实验原理说明，时钟脉冲CP频率约为1Hz，要求
Y⋅⋅⋅的信号与CP输入信号同相。
分配器输出端7
0Y
2、用两片74LS138组合成一个4线—16线译码器，并进行实验。
4、实现图5-6-3 Z函数的逻辑功能
五、实验结论
实验1：数据拨码开关的使用；
用芯片cc4511对照图5-6-6同时按照图5-6-7进行连接电路并进行测试，对照表5-6-2结果一样，则其功能正常。
实验2：74LS138译码器逻辑功能测试；
用74LS138芯片按照图5-6-2进行连接电路并进行测试，对照表5-6-1结果一样，故说明该芯片功能正常。
实验3：用74LS138构成时序脉冲分配器；
用74LS138芯片按照图5-6-2进行连接电路，其中S1=1, S2接数据端， S3 =0，同时将一条导线连接CP到输出电平，根据实验原理改变A1、A2、A3数据，如A1、A2、A3=111，则从 Y7端输出，连接的CP输出电平与Y7同时为高电平说明了输出信号与输出信号同相。
改变不同的地址输入得到不同的输出，对照表5-6-1其结果一样，则说明了其实现了138构成的时序脉冲分配器。
实验4：实现4-16线的译码器；
用两个74LS138芯片按照图5-6-4进行连接电路并进行测试，其中改变了D0到D3的数据就改变了输出。
故测试了其功能正常。
实验5：实现Z函数；
用74LS138芯片按照图5-6-3进行连接电路并进行测试，测试结果为当改变ABC的数据时，只有Y0、Y1、Y2、Y7为高电平其余的全为低电平，故实现了Z函数。
六、实验心得
在这次的实验中我加深了对各个芯片的了解以及对芯片引脚的认识，当然我在这次的实验中对4-16线的实验电路还不是很熟悉导致实验总有一些错误，使实验不是很成功，不过后来在同学的帮助下最终找到了错误点，所以下次的实验我会更认真对待的
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