编码器、译码器的功能测试及应用
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。
编码器和译码器实验报告
实验报告: 编码器和译码器1. 背景在信息传输和存储过程中，编码器和译码器是两个关键的组件。
编码器将信息从一个表示形式转换成另一个表示形式，而译码器则将编码的信息还原为原始的表示形式。
编码器和译码器在各种领域中都得到广泛应用，如通信系统、数据压缩、图像处理等。
编码器和译码器可以有不同的实现方式和算法。
在本次实验中，我们将研究和实现一种常见的编码器和译码器：霍夫曼编码器和译码器。
霍夫曼编码是一种基于概率的最优前缀编码方法，它将高频字符用短编码表示，低频字符用长编码表示，以达到编码效率最大化的目的。
2. 分析2.1 霍夫曼编码器霍夫曼编码器的实现包括以下几个步骤：1.统计字符出现频率：遍历待编码的文本，统计所有字符出现的频率。
2.构建霍夫曼树：根据字符频率构建霍夫曼树。
树的叶子节点代表字符，节点的权重为字符频率。
3.生成编码表：从霍夫曼树的根节点出发，遍历树的每个节点，记录每个字符对应的编码路径。
路径的左移表示0，右移表示1。
4.编码文本：遍历待编码的文本，将每个字符根据编码表进行编码，得到编码后的二进制序列。
2.2 霍夫曼译码器霍夫曼译码器的实现包括以下几个步骤：1.构建霍夫曼树：根据编码器生成的编码表，构建霍夫曼树。
2.译码二进制序列：根据霍夫曼树和待译码的二进制序列，从根节点开始遍历每个二进制位。
当遇到叶子节点时，将对应的字符输出，并从根节点重新开始遍历。
3.重建原始文本：将译码得到的字符逐个组合，得到原始的文本。
3. 结果经过以上的实现和测试，我们获得了如下的结果：•对于给定的文本，我们成功地根据霍夫曼编码器生成了对应的霍夫曼编码表，并编码了文本生成了相应的二进制序列。
•对于给定的二进制序列，我们成功地根据霍夫曼译码器进行了译码，并将译码得到的字符逐个组合，得到了原始的文本。
实验结果显示，霍夫曼编码器和译码器能够有效地将文本进行压缩和恢复，达到了编码效率最大化和数据传输压缩的目的。
编码后的文本长度大大减小，而译码后的原始文本与编码前几乎完全一致。
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。
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。
数电实验二数据编码器和译码器功能验证
数电实验二数据编码器和译码器功能验证数据编码器和译码器是数电实验中常用的电路元件，用于将逻辑电平转换为二进制编码或者从二进制编码转换为逻辑电平。
本实验将验证编码器和译码器的功能。
编码器是一种将多个输入信号转换为对应的二进制编码输出信号的电路。
常见的编码器有优先编码器，BCD编码器和十进制-二进制编码器等。
本实验将以优先编码器为例进行验证。
实验所需器件和元件：1.优先编码器芯片（例如74LS148）2.开关等输入元件3.LED灯等输出元件4.电源和杜邦线等实验用品实验步骤：1.连接电源和电路元件：将电源连接到优先编码器芯片上，并将开关等输入元件和LED灯等输出元件连接到芯片上相应的管脚上。
2.编码器功能验证：通过设置不同的输入信号，观察输出信号的变化。
例如，设置开关为输入信号，并将不同的开关打开或关闭，观察LED灯的亮灭情况。
3.结果分析：根据编码器的功能特点，分析输出信号与输入信号的对应关系。
对于优先编码器而言，输入信号优先级较高的输入将被编码输出，而其他输入则被忽略。
4.译码器功能验证：将输入信号与编码器的输出信号连接，观察译码器的输出信号。
可以通过设计逻辑门电路来实现译码器的功能。
5.结果分析：根据译码器的功能特点，分析输出信号与输入信号的对应关系。
例如，对于BCD编码器而言，4位BCD码将被译码为10位二进制信号。
6.实验总结：通过本实验的验证，可以得出编码器和译码器的功能特点和应用范围。
编码器可以将多个输入信号编码为二进制信号输出，而译码器可以将二进制信号译码为对应的输出信号，用于实现数据的编码和译码。
本实验的目的是验证编码器和译码器的功能，通过观察输入信号和输出信号的对应关系，可以了解编码器和译码器的工作原理，并掌握它们的应用场景。
实验结果应与预期结果一致，即输入信号与编码/译码输出信号之间有明确的对应关系。
同时，实验还可以加深对数字电路和逻辑门电路的理解，提高实验操作能力和分析问题的能力。
编码器与译码器的结构与功能分析
编码器与译码器的结构与功能分析编码器与译码器是数字电子领域中两个重要的电路器件。
编码器用于将不同类型的输入信号转换为特定的输出编码形式，而译码器则将编码后的信号转换回原始信号。
本文将分析编码器与译码器的结构和功能，并探讨它们在现代电子技术中的应用。
一、编码器的结构与功能编码器通常有多种不同的输入，但只有一种输出。
其主要功能是将输入信号转换为特定的编码形式，以方便传输、存储或处理。
编码器可根据输入信号的类型和数量的不同而各异。
以下是几种常见的编码器类型及其结构和功能：1. 优先级编码器：优先级编码器是一种将多个输入信号转换为二进制编码的器件。
它包括输入端口、编码器电路和输出端口。
优先级编码器的输出是一个二进制编码，它表示最高优先级的输入信号。
2. 行程编码器：行程编码器常用于检测和测量旋转或线性运动的位置。
它能够将物理位置转换为二进制编码形式，并输出到接口电路进行进一步处理。
3. 绝对值编码器：绝对值编码器将旋转或线性位置转换为唯一的二进制编码序列。
每个位置都对应一个特定的编码，不会受到电源中断等干扰的影响。
旋转编码器用于检测旋转运动，如手柄、旋钮等。
它通过旋转产生的脉冲数来确定方向和速度，并将其转换为二进制编码输出。
5. 模数转换器：模数转换器是一种将模拟信号转换为数字信号的编码器。
它常用于数据采集、音频处理和传感器信号数字化等领域。
二、译码器的结构与功能译码器是编码器的逆过程，用于将编码信号恢复为原始信号。
它的结构和功能与编码器正好相反。
以下是几种常见的译码器类型及其结构和功能：1. 优先级译码器：优先级译码器能够将编码信号转换为对应的优先级输入信号。
它包括译码器电路和输出端口。
2. 行程译码器：行程译码器常用于将二进制编码转换为对应的位置信息。
它通过解码从编码器中获取的编码信号来确定物理位置。
3. 绝对值译码器：绝对值译码器将二进制编码转换为对应的旋转或线性位置信息。
它能够恢复旋转编码器或模数转换器编码后的数据。
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。
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。
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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74HC147
74HC147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
I2I3I4I5I6I7I8I9I3Y2Y1Y0Y
1
H 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 H
L H H H H H H H H H H H L （2） 8-3线优先编码器74LS148
74LS148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。
共有8个输入信号，且输入低电平有效。
三位代码输出端（反码输出）。
图3 逻辑符号如图图4外引线排列图
Y为优先扩展输出端。
74LS148功能见表2。
其中，ST为选通输入端，YS为选通输出端，EX
表2 74LS148功能表
输入输出
Y S Y ST0I1I2I3I4I5I6I7I3Y2Y1Y EX
1 ××××××××11111
01111111111110
0×××××××0 00 0 01
0××××××0 100 1 01
0×××××0 11010 01
0××××0 11101 1 01
0×××0 111110 0 01
0××0 1111110 1 01
0×0 111111110 01
00 1 11111111 1 01
（3） 3-8线二进制译码器74LS138
74LS138是3-8线二进制译码器，其逻辑符号如图5，外引线排列如图6所示。
图5 74LS138逻辑符号图 图6 外引线排列图
74LS138译码器有3个使能端，当0G ,0 ,112B 2===A G G 时允许译码，否则禁止译码。
A2、A1、A3为3个地址输入端。
0Y ～7Y 为8个输出端。
74LS138其功能见表3.
表3 74LS138其功能见表
输 入
输 出
1G A G 2B G 22A
1A 0A 0Y 1Y 2Y
3Y
4Y
5Y
6Y
7Y
× 1 × × × × 1 1 1 1 1 1 1 1 × × 1 × × × 1 1 1 1 1 1 1 1 0 × × × × × 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
（4） 7段显示译码器74LS47
74LS47是驱动共阳极的数码管的译码器。
其逻辑符号如图7，外引线排列如图8所示。
图7 逻辑符号图图8外引线排列如图
74LS47输出低电平有效，即输出为0时，对应字段点亮；输出为1时，对应字段熄灭。
A、B、C、D接收二进制码输入，a～f的输出分别驱动7段译码器的a～f段。
其功能见表4。
表4 74LS47功能表
4. 参考文献：
（1）清华大学电子学教研组编，阎石主编.数字电子技术基础.第四版.北京：高等教育出版社，1998
（2）李士雄，丁康源主编.数字集成电子技术教程.北京：高等教育出版社，1995
（3）朱清慧等编。
Proteus教程——电子线路设计、制版与仿真.清华大学出版社,2008 二、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析）
三、结论
1. 实验结果：
(1) 测试74LS148的逻辑功能
表5 74LS148的逻辑功能测试结果
、
LT RBI RBO BI /
（3）用proteus 设计的简单数字显示系统的显示结果。
（要求显示0-9中的2个以上数据）
该实验采用74LS47芯片进行仿真，结果如下：
2．问题分析与讨论（包括思考题）：
（1）74LS148输入是低电平有效，还是高电平有效？
（2）仅用74LS138能否实现3输入变量的任意逻辑函数？若要实现应增加什么器件？
能
答：（1）低电平有效
（2）不能，在74LS138后增加与非门。
3．其他（包括实验体会、改进措施、创新与建议等）：
评语：
成绩：指导教师签名：涂丽琴
批阅日期：2011年月日。