2.组合逻辑电路编码译码
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组合逻辑电路
Y2 A2 A1 A0 m2 Y3 A2 A1A0 m3
Y6 A2 A1A0 m6 Y7 A2 A1A0 m7
3. 5. 2二进制译码器的应用
一、用译码器实现组合逻辑电路
因为n个输入变量的二进制泽码器的输出为其对应的2n个最小 项(或最小项的反)，而任一逻辑函数均可表示为最小项表达 式(即标准与或式)的形式，故利用二进制泽码器和门电路可 实现单输出或多输出组合逻辑电路的设计。使用方法为:当泽 码器的输出为低电平有效时，选用与非门;当泽码器的输出为 高电平有效时，选用或门。
(4) 分析电路的逻辑功能。由真值表可以看出:当A, B输入状 态相同时，Y=0;当A同时，Y=1。故此电路具有异或门的逻 辑功能，所以该电路是由4B输入状态不个与非门构成的异或 逻辑电路。
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3.2 组合逻辑电路的分析
「例3.2.2]已知组合逻辑电路如图3.2.2所示，试分析该电路 的逻辑功能。
当输入A3=1时，低位片CT74LS138(1)因A3 =1而禁止泽码， 输出 Y0 ~ Y7 均为高电平1,高位片CT74LS138(2)工作，这时 输入A3A2A1A0 ，在1000~1111之间变化时， Y8 ~ Y15 对应的输 出端输出有效的低电平0。
中，I 7的优先级别最高，I6 次之，其余依此类推，I 0 的级别最 低。
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3. 4 编码器
也就是说，当 I7 =0时，其余输入信号不沦是0还是1都不起作 用，电路只对 I 7 进行编码，输出 Y2Y1Y0 = 000，此码为反码，其 原码为111，其余类推。可见，这8个输入信号优先级别的高 低次序依次为 I 7、I 6、I 5、I 4、I 3、I 2、I1、I 0
3. 5. 1二进制译码器 将输入二进制代码按其原意转换成对应特定信号输出的逻辑
第4章 组合逻辑电路
25
4.3 编码器
主要内容：
编码器的概念 由门电路构成的三位二进制编码器 由门电路构成的二-十进制编码器 优先编码器的概念 典型的编码器集成电路74LS148及74LS147
26
4.3.1 编码器的概念
在数字电路中，通常将具有特定含义的信息（ 数字或符号）编成相应的若干位二进制代码的过程 ，称为编码。实现编码功能的电路称为编码器。 编码器功能框图如下图所示。
A B C D 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
F 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1
30
根据上述各表达式可直接画出3位二进制编码 器的逻辑电路图如图所示。
31
2．优先编码器
优先编码器事先对输入端进行优先级别排序，在任何时 刻仅对优先级别高的输入端信号响应，优先级别低的输入端 信号则不响应。如图所示是8-3线优先编码器74LS148的逻辑 符号和引脚图。功能表见表4－10（P86）。
13
4.2.2组合逻辑电路的设计举例
1．用与非门设计组合逻辑电路 例4-4 用与非门设计一个三变量“多数表决电路”。 解：（1）进行逻辑抽象，建立真值表： 用A、B、C表示参加表决的输入变量，“1”代表 赞成，“0”代表反对，用F表示表决结果，“1”代表 多数赞成，“0”代表多数反对。根据题意，列真值表。
15
16
2．用或非门设计组合逻辑电路
例4-6 用或非门设计例4-5(见课本)的逻辑电路。 F(A,B,C,D)=∑m(3,7,11,13,15)
常用集成组合逻辑电路
14
4.4
4.4.1
常用集成组合逻辑电路
加法器(半加；一位全加；多位全加）
4.4.2-1 二进制译码器 4.4.2-2 二—十进制译码器 4.4.2-3 七段显示译码器 4.4.3 数据选择器 4.4.4 编码器
4.4.1 加法器
回顾：A=1101, B=1001, 计算A+B
1 1 0 1 + 1 0 0 1 1 0 0 1 10 1 1 0
0 0 0 0 0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2、逻辑函数表达式
W0=A3A2A1A0；W1=A3 A2A1A0 ； W2=A3A2A1A0 W3=A3A2A1A0；W4=A3 A2A1A0 ； W5=A3A2A1A0 W6=A3A2A1A0；W7=A3 A2A1A0 ； W8=A3A2A1A0 W9=A3A2A1A0
0
1 1 1 1 1 0 1 1
1
2 3 4 5 6 7 8 9
显示译码器
A3 A2 A1 A0 Ya
0
1 2 3 4
0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0
1
0 1 1 0
先设计输出Ya的逻辑表示式及电路图 A1A0 A3A2 00 01 11 10 00 1 0 1 1 无所谓项 01 0 1 1 0 当1处理 11
0
1
0 0 0 0
0 0 0 1
1 1 1 1
0 1 1 0
1 1 0
0 0 0
0
1
十进制数 A3A2A1A0
七 段 显 示 译 码 电 路 真 值 表 0 0 0 0 0
实验4组合逻辑器件的应用(I)-译码器及其应用—74LS138、74LS148
3 实验设备与器件
3 实验设备与器件
KHM-2B型模拟实验装置
4 实验内容及步 骤
4 实验内容及步骤
实验项目
74LS138译码器逻辑功能测试； 用74LS138构成时序脉冲分配器； 用两片74LS138构成一个4-16线译码器（两组结合）； 74LS148优先编码器的逻辑功能测试。 数码显示小实验。
掌握用集成译码器、编码器组合逻辑电路的
方法；
熟悉数码管的使用。
2 实验原理
2 实验原理
译码器
一个多输入、多输出的组合逻辑电路；
作用：“翻译”；
用途：1. 代码转换 2. 终端数字显示 3. 数据分配
4. 存储器寻址 5. 组合控制信号；
分类：通用译码器和显示译码器，通用译码器又有变 量译码器、代码变换译码器。
4 实验内容及步骤
5 实验报告要求
5 实验报告要求
复习有关译码器和分配器的原理； 用译码器、优先译码器对实验内容中各函数式进行
预设计。
认真仔细、整洁干净、内容充实、数据准确
下次实验内容：组合逻辑电路的应用-74LS151/153
谢谢！
2 实验原理
74LS138组合4/16译码器
如图，问第一片和第二片分别负责哪些状态？
2 实验原理
8-3线优先编码器-74LS148
74LS148的逻辑图和引脚图
真值表
2 实验原理
数码显示译码器
LED数码管
（a）共阴 （b）共阳
2 实验原理
数码显示译码器
BCD码七段译码驱动器
引脚图
Z A B C A B C A BC ABC
Y0 A2 A1 A0 Y1 A2 A1 A0 Y2 A2 A1 A0 Y3 A2 A1 A0
数电 知识点总结
数电知识点总结概述：数电（数字电子学）是研究数字电路和数字系统的学科，是现代电子学的一个重要分支。
数电主要研究数字信号的产生、处理、传输和存储等方面的问题。
在现代信息和通信技术中，数电起着举足轻重的作用，因此它是电子工程技术中的重要基础课程。
一、数字电路的基本概念1. 信号与系统信号可以分为模拟信号和数字信号两种。
模拟信号是以连续的形式表示的信号，而数字信号是以离散的形式表示的信号。
数字信号由一系列离散的电平组成，每个电平代表一个离散的数值。
数字信号的基本单位是比特，表示一个二进制数码。
2. 二进制数码二进制是一种适合数字电路处理的码制，它只包含两种状态（0和1），因此逻辑电路的设计更简单、可靠。
在数字电路设计中，计数和存储的基本单位都是二进制。
3. 逻辑门逻辑门是由一个或多个传递器件组成的电路，在它的输入端和输出端之间存在特定的逻辑关系。
常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
逻辑门是数字电路的基本组成单元，可以用来实现各种逻辑函数。
4. 组合逻辑电路组合逻辑电路是由逻辑门组成的电路，其输出只依赖于当前输入的状态，和输入变化时输出的变化无关。
组合逻辑电路可以用来实现任意的布尔逻辑函数。
5. 时序逻辑电路时序逻辑电路是由组合逻辑电路和触发器组成的电路，其输出不仅依赖于当前输入的状态，还与触发器的状态有关。
时序逻辑电路可以用来处理时序信息，例如时钟信号、计数器等。
二、数字系统的表示与运算1. 布尔代数布尔代数是一种代数系统，用来研究逻辑变量之间的运算和关系。
它有两个基本运算：与运算（∧）、或运算（∨）、非运算（¬）。
在数字系统中，布尔代数是描述逻辑运算和逻辑关系的数学工具。
2. 二进制加法二进制加法是二进制数字之间的加法运算，和十进制加法类似。
但是在二进制加法中，只有两个基本数码（0和1），因此进位特别简单。
二进制加法是数字系统中的基本运算之一。
3. 二进制乘法二进制乘法是二进制数字之间的乘法运算，和十进制乘法类似。
数电入门组合逻辑电路
加法器（Adder）*
• 上次我们自己搭了一个“半加器”，而实 际应用的都是全加器，但多位连接方式不 同：
• “串行加法器”：结构简单，延时严重；
• “超前进位加法器”：结构复杂，运算速 度快，常用的有一款74LS283。
• 组合逻辑电路概述 • 数据选择器和数据分配器* • 加法器* • 编码器和译码器 • 结识七段数码管 • 小实验：编码-译码-显示
结识七段数码管
• 数码管大家应该不陌生，它的原理也很简 单，仅仅是由七段长条形的发光二极管拼 成“8”字形，外加上小数点，可以显示数字 和个别字母。
• 二极管公共端为负极：“共阴”数码管， 输入为正逻辑；反之为“共阳”数码管， 负逻辑。
g f GNDa b a
a
b
c
f
Hale Waihona Puke bgde
c
e
d ·dp
f g
编码器（Encoder）
• 普通编码器：任何时刻只允许输入一个编 码信号，否则输出将发生混乱。
• 优先编码器：允许同时输入两个以上的编 码信号，在设计的优先编码器的时候已经 将所有的输入信号按优先顺序排了队，当 几个输入信号同时出现时，只对其中优先 权最高的一个进行编码。例：74LS148。
74LS14 8
• 验证74LS48的功能：D--A接到8个逻辑电平 开关上，输出与共阴极数码管的a--g相连。 观察不同输入时数码管的显示。另外，验证 各附加控制端的功能。
• 也可以自己想办法让数码管显示其他字符！
• 将74LS148和74LS48通过非门相连，构成编 码—译码—显示电路。其中，非门可选用 74LS00。
小实验：编码-译码-显示
• 每人拿到74148、7448、7400、数码管各 一……一会自己有好点子可以多要几 片……
第2章-组合逻辑电路_5_加法器等
A3 A0 当B 都相等时，再与级联输入相比较。 3 B0
低位片的比较 结果送入高位片的 级联输入端，参与 高位片的比较。
A0 A1 A2 A3
0 1 2 3 0 1 2 3
COMP
P
P<Q
A4 A5 A6 A7 B4 B5 B6 B7
0 1 2 3 0 1 2 3
COMP
P
P<Q FA<B FA=B FA>B
&
& & &
&
≥1
1
1
≥1 ≥1
1 1
1
YA=B YA>B
Y(A<B)、 Y(A＝B)、 和Y(A〉B)、是输出端。
输
入
输
出
A3B3
A2B2
A1B1
A0B0
A>B
A<B
A=B
FA>B
FA=B
FA〈 B
A3>B3
A3<B3
X X
X X
X X
X X X X
X X
X X X X
X
X X
第2章 组合逻辑
2.1 组合逻辑分析 2.2 组合逻辑设计 2.3 组合逻辑电路的等价变换 2.4 编码器 2.5 译码器 2.6 数据选择器 2.7 加法器 2.8 数据比较器 2.9 奇偶校验器
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两个二进制数之间的算术运算无论是加、减、乘、 除，在计算机中都是化做若干步加法运算进行的。因 此，加法器是构成算术运算器的基本单元。
计组合逻辑电路。应用中规模组合逻辑器件进行组合逻
辑电路设计的一般原则是：使用MSI芯片的个数和品种型 号最少，芯片之间的连线最少
低位片的比较 结果送入高位片的 级联输入端，参与 高位片的比较。
A0 A1 A2 A3
0 1 2 3 0 1 2 3
COMP
P
P<Q
A4 A5 A6 A7 B4 B5 B6 B7
0 1 2 3 0 1 2 3
COMP
P
P<Q FA<B FA=B FA>B
&
& & &
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≥1
1
1
≥1 ≥1
1 1
1
YA=B YA>B
Y(A<B)、 Y(A＝B)、 和Y(A〉B)、是输出端。
输
入
输
出
A3B3
A2B2
A1B1
A0B0
A>B
A<B
A=B
FA>B
FA=B
FA〈 B
A3>B3
A3<B3
X X
X X
X X
X X X X
X X
X X X X
X
X X
第2章 组合逻辑
2.1 组合逻辑分析 2.2 组合逻辑设计 2.3 组合逻辑电路的等价变换 2.4 编码器 2.5 译码器 2.6 数据选择器 2.7 加法器 2.8 数据比较器 2.9 奇偶校验器
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两个二进制数之间的算术运算无论是加、减、乘、 除，在计算机中都是化做若干步加法运算进行的。因 此，加法器是构成算术运算器的基本单元。
计组合逻辑电路。应用中规模组合逻辑器件进行组合逻
辑电路设计的一般原则是：使用MSI芯片的个数和品种型 号最少，芯片之间的连线最少
用译码器设计组合逻辑电路例题
用译码器设计组合逻辑电路例题一、用3线—8线译码器74HC138W门电路实现逻辑函数Y A/B/C/ A/ BC/ ABC。
(要求写出过程，画出连接图)(本题10分)解：(1) 74HC138勺输出表达式为：(2分) Y i/ m：(i 0~7)(2) 将要求的逻辑函数写成最小项表达式：(2分)Y A/B/C/ A/BC/ ABC m0 m2 m7 (m0m1/m7)/(3) 将逻辑函数与74HC138的输出表达式进行比较：设A= A2、B= A1、C= A0,得：Y (m0m1/m7)/ (丫0/丫2/丫7/)/(2分)(4) 可用一片74HC138H加一个与非门就可实现函数。
其逻辑图如下图所示。
(4分)t丫。
Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y a Y7 74HC138A〉A〔A。
Sg S3r ~0ABC +5V d.三、公司A 、8 C 三个股东，分别占有50% 30咧日20%勺股份，试用一片3线-8 线译码器74HC138^若干门电路设计一个三输入三输出的多数表决器， 用丁开会 时按股份大小记分输出通过、平■局和否决三种表决结果。
通过、平■局和否决，分 别用X 、Y 、Z 表示（股东赞成和输出结果均用1表示）。
（12分）（3）画连线图（4分）令 74HC138的地址码 A 2 A,A 1 B,A 0 CX AB /C ABC / ABC 74HC138 A- A* S 〔 Sg S3 == | 二 午 ABC +5Vm 5 m 6 m 7 （m 5m ；m 7）,Y A /BC AB /C / ABC m 3 mu/ / / \ / （m 3m 4） Z A /B /C / A /B /C A /BC / m 0 m 1 m 2 （m 0m ；m ；）/解：（2）歹0写表达式（4四、某学校学生参加三门课程A、B、C的考试，根据课程学时不同，三门课程考试及格分别可得2、4、5分，不及格均为0分，若总得分大丁等丁7分，便可结业。
数字电路第四章组合逻辑电路
(3)逻辑表达式：
Y A B C A B C A B C ABC A B CB C A B CB C ABC R AB BC AC AB BC AC
（4）画出电路（见仿真）
2、下图所示是具有两个输入X、Y和三个输出Z1、Z2、 Z3的组合电路。写出当X>Y时Z1 ＝1；X=Y时 Z2 ＝1；当X<Y时Z3 ＝1，写出电路的真值表， 求出输出方程。 解：A、列真值表： B、写出函数表达式：
可在K图中直接圈1化简得最简与或式。再对最简与或式 两次求反进行变换。 A C A B C B C
n 1 n n n n n n
B n Cn A n Cn A n B n B n C n A n Cn A n B n
C、 画出逻辑电路：
4、设计一组合电路，当接收的4位二进制数能被4整除 时，使输出为1。 A 、列真值表：数N＝8A+4B+2C+D 注：0可被任何数整除 B、写逻辑函数式：画出F的K图
3、优先编码器
优先编码器常用于优先中断系统和键盘编码。与普 通编码器不同，优先编码器允许多个输入信号同时有效， 但它只按其中优先级别最高的有效输入信号编码，对级 别较低的输入信号不予理睬。
常用的MSI优先编码器有10线—4线(如74LS147)、
8线—3线(如74LS148)。
Cn 1 Cn 1 Bn Cn A n Cn A n Bn
2)、用异或门实现Dn：
An Bn C n An Bn C n An Bn C n
3)、用与非门实现 Cn+1：
Dn An Bn C n An Bn C n An BnC n An BnC n
编码器与译码器实验报告
本科学生设计性实验报告
学号124100158 姓名颜洪毅
学院信息学院专业、班级计算机科学与技术
实验课程名称数字逻辑与数字系统
教师及职称王坤
开课学期2013 至2014 学年第一学期
填报时间2013 年10 月20 日
云南师范大学教务处编印
一、实验设计方案
（2）、参照设计好的电路图，完成电路接线。
（3）、根据设计要求完成电路逻辑功能与数据的验证。
5．实验数据处理方法
将所得数据列表处理，对比实验结果。
6．参考文献
无
教师对实验设计方案的意见
签名：
年月日二、实验报告
1．实验现象与结果
74LS138
74LS148
74LS47
呼叫器
2．对实验现象、实验结果的分析及其结论实验结果符合各芯片逻辑功能特点三．实验总结
1．本次实验成败及其原因分析
本次实验很成功！
1、实验仪器和器材均正常工作且无损伤；
2、实验线路连接正确；
3、正确的实验操作。
2．本实验的关键环节及改进措施。
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1
1 1 1
0
1 1 1
1
0 0 1
1
0 1 0
9个输入端： 1个输入代表1个 10进制编码。 某输入端为0， 代表某输入数; 9个输入全为1， 代表输入数为0 , 4个输出端： 输出BCD码 4个输出全为1， 则输出10制数0。
非门将”0” 转为”1” 74LS147: 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0
3
Ý3 Ý2 Ý1 Ý0
1
1 1 1
0
1 1 1
×
0 1 1
×
× 0 1
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×
× × ×
×
74LS04
U3:A
1
2
U3:B 3
4
U3:C
5
6
I9 1
U3:D
13 12
2012-11-4
长江大学 龙从玉
10
4.2、编码、译码、显示实验记录参考表
表- 4 译码-编码-译码显示实验记录表
译码器74LS138 编码器74LS147 反相器74LS04 数 码 输 出(数码管输入) 显 a b c d e f g 示 0 1 1 0 0 0 0
2012-11-4 长江大学 龙从玉 1
3、组合逻辑实验原理与器件简介 3.1、组合逻辑电路的构成与特性
组合逻辑电路通常由门电路组合。 组合逻辑电路在任意 时刻的输出状态，仅取决于该时刻各输入状态的组合，而与电 路的原状态无关。其特点是：在电路连接中没有反馈线。 本实验重点是了解编码、译码和显示 电路的功能与使用。学习组合电路实验 的检查方法。
字 型
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 锁存 测试 消隐
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
×
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 × 0
× × × × × × × × × × × ×
锁存LE= 0 输出 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 00
8
4.2、用编码器、译码器和显示器构成编码译码显示电路，分 别对十进制数1-9进行编码，观测显示状况并列表记录。
图-6 147-4511编码译码显示电路 龙
│14 5V
U3:A
1 0 1 0 1
│16 5V
74LS04 1 2
1 1 1 1
11 12 13 1 2 3 4 5 10
1 U1 2 74LS147 3 4 Q0 5 Q1 6 Q2 7 Q3 8 9
1
1 1 1 1 0 1 1
1
1 1 1 1 1 0 1
1
1 1 1 1 1 1 0
长江大学 龙从玉
4
2）显示译码器CD4511
图- 4 CD4511的引脚排列图
CD4511是BCD码显示译码器， 驱动共阴七段LED数码管。 BCD码输入端：A、B、C、D； 译码输出端：a、b、c、d、e、f、 g。输出“1”有效。
1）74LS147是10线/4线BCD码优 先编码器。输入/输出均为低电平 有效。图-2 74LS147外引线图。
表 -1 编码器74LS147 功能表 输 Ī9 0 Ī8 × Ī7 × Ī6 × Ī5 × 入 Ī4 × Ī3 × Ī2 × Ī1 × Ī0 × 0 输 1 出 1 0
图-2 74LS147外引线图
VCC
1
0 提示：数电原理 1 图、仿真图一般 会省略电源标注！ 1 实验中一定要接 电源啊！
D1 D2 D3 D4 D5 D6 R1
300R
│8GND
*用74LS138与74LS20构 成三输入的奇偶判定电路， 输入偶数个1，输出1，其他 输入则输出0。
2012-11-4
D7
输出低电平有效
长江大学 龙从玉
∥
8
×
■
5
长江大学 龙从玉
3.5、组合逻辑电路设计实验步骤：
组合逻辑电路设计要求：根据已知的逻辑问题，画出满足任 务要求的逻辑电路图，并且电路构成简单，使用器件少。 ★设计实验基本步骤： 1）分析实际问题要求的逻辑功能； 2）确定输入变量I、输出变量O； 3）列出输入输出关系的真值表； 4）写出逻辑函数式并化简； 5）画出逻辑电路图； 6）组装电路测试验证。 ★组合逻辑电路分析 组合电路分析可以确定已知电路的逻辑功能，检查电 路设计是否合理。
4、组合逻辑电路设计基本任务及要求
4.1、测试译码器74LS138的逻辑功能 参考图-5 译码器测试电路，在译码器输入端分别加入000 至111供8个二进制代码，观测输出端电平（接发光二极管）。
设计列表记录 并分析实验结果。
图-5 译码器74LS138功能测试电路
D0
│16 5V 1 2 3 Y0 Y1 U1 Y2 74LS138 Y3 Y4 6 E1 Y5 4 E2 Y6 5 E3 Y7 A B C 15 14 13 12 11 10 9 7
6、实验思考题 6.1、怎样用两片74LS138构成4—16的译码器？ 6.2、怎样将双4选1的74LS153构成8选1的数据选 择器？
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2、组合逻辑电路实验 1、实验目的
1.1、掌握编码器、译码器和数码显示的基本原理； 1.2、掌握编码器、译码器的功能及使用方法； 1.3、学习利用编码器、译码器和数码管设计编码、译码和显 示电路； 1.4、掌握组合逻辑电路实验步骤及电路故障检查方法。
2、 实验设备与实验器材
2.1、实验设备： 1）函数信号发生器；2）双踪示波器； 3）直流稳压电源； 4）数字万用表。 2.3、实验器材：1）实验箱或面包板； 2）IC芯片：74LS147、74LS04、74LS138、4511、74LS20 3）7段数码管及若干电阻等。
0
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74LS04
74LS147
74LS138
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5、实验报告要求
5.1、绘出所做实验内容的实验电路原理图并记 录测试结果。 5.2、记录实验中遇到的问题（如故障现象）、 解决方法及对实验注意事项的体会等. 5.3、总结编码器、译码器、数据选择器的工作 原理，组合逻辑电路实验的体会。 5.4、回答有关思考题。
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0 1 1
LE=0译码 LE=1锁存
LT=0 测试 BI=0消隐
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74LS138译码74LS147编码BCD码显示电路 龙 译码器74LS138输出有效低电平 编码器74LS147输入输出均为低电平有效
要编码器147输出全1，则其输入I1-I9均输入高电平； 而译码器138正常译码，输出总会有一低电平。 *可取译码器选通端G1=0，其输出就全为高电平 另加一数据开关I9，实现编码器147输出显示值为0--9
3 .2、显示器--数码管
数码管通常由7段发光字段合成，可 分为共阴与共阳有两种数码管。 共阴七段显示器引线排列及数字字段a、 b、c、d、e、f、g符号显示如右图-1所示。 其中3、8脚接地。数码管的小数点字段h。 图- 1 7段数码管引线图
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3.3、编码器
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
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3.4、译码器 1）74LS138 3线/8线译码器： 74LS138 3线/8线译码电路由 与非门组成。有3个控制端；三个 输入端（A0、A1、A2)，8个输出 端。输出低电平有效。
当选通端G1=1、 G2A=0、G2B=0时， 译码器工作： 对输入端(A0、A1、 A2)的二进制，有个 对应输出端YN=0； 当 G1=0 ，译码器禁 止，所有输出Y=1。
0 0 0
1 2 3
Байду номын сангаас
15 A Y0 14 B U1 Y1 13 C Y2 12 74LS138Y3 11 Y4 6 10 E1 Y5 4 9 E2 Y6 5 7 E3 Y7
1 0
11 12 13 1 2 3 4 5 10
1 U2 2 74LS147 3 9 4 Q0 7 5 Q1 6 6 Q2 14 7 Q3 8 9
例1：本例实验中根据BCD码的显示错误，判断其产生的电 路故障点。BCD码应该显示“7”，错误显示为”6”，可能是 编码输出或译码输入的错误，因BCD码7=4+2+1 极可能是 其中的“1”出问题了。对于输出低电平有效的电路，因用 非门反相，这个环节也可能出问题！
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74LS138功能如表-3.
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控制选通 G1 0 x G2A x 1 G2B x 1 A0 x X 输
图-3 74LS138外引线图
表-3 74LS138功能表
入 A2 x X Y0 1 1 Y1 1 1 Y2 1 1 输 Y3 1 1 出 Y4 1 1 Y5 1 1 Y6 1 1 Y7 1 1 A1 x X
×
× × ×
×
× × ×
×
× × ×
0
1 1 1
1
0 0 0
1
0 0 1
1
0 1 0
1
1 1 1
1
1 1 1
1
1 1 1
1
1 1 1
1
1 1 1
0
1 1 1
×
0 1 1
×
× 0 1
×
× × 0
×
× × ×
1
1 1 1
0
1 1 1
1
0 0 1
1
0 1 0
9个输入端： 1个输入代表1个 10进制编码。 某输入端为0， 代表某输入数; 9个输入全为1， 代表输入数为0 , 4个输出端： 输出BCD码 4个输出全为1， 则输出10制数0。
非门将”0” 转为”1” 74LS147: 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0
3
Ý3 Ý2 Ý1 Ý0
1
1 1 1
0
1 1 1
×
0 1 1
×
× 0 1
×
× × 0
×
× × ×
×
74LS04
U3:A
1
2
U3:B 3
4
U3:C
5
6
I9 1
U3:D
13 12
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4.2、编码、译码、显示实验记录参考表
表- 4 译码-编码-译码显示实验记录表
译码器74LS138 编码器74LS147 反相器74LS04 数 码 输 出(数码管输入) 显 a b c d e f g 示 0 1 1 0 0 0 0
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3、组合逻辑实验原理与器件简介 3.1、组合逻辑电路的构成与特性
组合逻辑电路通常由门电路组合。 组合逻辑电路在任意 时刻的输出状态，仅取决于该时刻各输入状态的组合，而与电 路的原状态无关。其特点是：在电路连接中没有反馈线。 本实验重点是了解编码、译码和显示 电路的功能与使用。学习组合电路实验 的检查方法。
字 型
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 锁存 测试 消隐
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
×
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 × 0
× × × × × × × × × × × ×
锁存LE= 0 输出 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 00
8
4.2、用编码器、译码器和显示器构成编码译码显示电路，分 别对十进制数1-9进行编码，观测显示状况并列表记录。
图-6 147-4511编码译码显示电路 龙
│14 5V
U3:A
1 0 1 0 1
│16 5V
74LS04 1 2
1 1 1 1
11 12 13 1 2 3 4 5 10
1 U1 2 74LS147 3 4 Q0 5 Q1 6 Q2 7 Q3 8 9
1
1 1 1 1 0 1 1
1
1 1 1 1 1 0 1
1
1 1 1 1 1 1 0
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2）显示译码器CD4511
图- 4 CD4511的引脚排列图
CD4511是BCD码显示译码器， 驱动共阴七段LED数码管。 BCD码输入端：A、B、C、D； 译码输出端：a、b、c、d、e、f、 g。输出“1”有效。
1）74LS147是10线/4线BCD码优 先编码器。输入/输出均为低电平 有效。图-2 74LS147外引线图。
表 -1 编码器74LS147 功能表 输 Ī9 0 Ī8 × Ī7 × Ī6 × Ī5 × 入 Ī4 × Ī3 × Ī2 × Ī1 × Ī0 × 0 输 1 出 1 0
图-2 74LS147外引线图
VCC
1
0 提示：数电原理 1 图、仿真图一般 会省略电源标注！ 1 实验中一定要接 电源啊！
D1 D2 D3 D4 D5 D6 R1
300R
│8GND
*用74LS138与74LS20构 成三输入的奇偶判定电路， 输入偶数个1，输出1，其他 输入则输出0。
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D7
输出低电平有效
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∥
8
×
■
5
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3.5、组合逻辑电路设计实验步骤：
组合逻辑电路设计要求：根据已知的逻辑问题，画出满足任 务要求的逻辑电路图，并且电路构成简单，使用器件少。 ★设计实验基本步骤： 1）分析实际问题要求的逻辑功能； 2）确定输入变量I、输出变量O； 3）列出输入输出关系的真值表； 4）写出逻辑函数式并化简； 5）画出逻辑电路图； 6）组装电路测试验证。 ★组合逻辑电路分析 组合电路分析可以确定已知电路的逻辑功能，检查电 路设计是否合理。
4、组合逻辑电路设计基本任务及要求
4.1、测试译码器74LS138的逻辑功能 参考图-5 译码器测试电路，在译码器输入端分别加入000 至111供8个二进制代码，观测输出端电平（接发光二极管）。
设计列表记录 并分析实验结果。
图-5 译码器74LS138功能测试电路
D0
│16 5V 1 2 3 Y0 Y1 U1 Y2 74LS138 Y3 Y4 6 E1 Y5 4 E2 Y6 5 E3 Y7 A B C 15 14 13 12 11 10 9 7
6、实验思考题 6.1、怎样用两片74LS138构成4—16的译码器？ 6.2、怎样将双4选1的74LS153构成8选1的数据选 择器？
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2、组合逻辑电路实验 1、实验目的
1.1、掌握编码器、译码器和数码显示的基本原理； 1.2、掌握编码器、译码器的功能及使用方法； 1.3、学习利用编码器、译码器和数码管设计编码、译码和显 示电路； 1.4、掌握组合逻辑电路实验步骤及电路故障检查方法。
2、 实验设备与实验器材
2.1、实验设备： 1）函数信号发生器；2）双踪示波器； 3）直流稳压电源； 4）数字万用表。 2.3、实验器材：1）实验箱或面包板； 2）IC芯片：74LS147、74LS04、74LS138、4511、74LS20 3）7段数码管及若干电阻等。
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5、实验报告要求
5.1、绘出所做实验内容的实验电路原理图并记 录测试结果。 5.2、记录实验中遇到的问题（如故障现象）、 解决方法及对实验注意事项的体会等. 5.3、总结编码器、译码器、数据选择器的工作 原理，组合逻辑电路实验的体会。 5.4、回答有关思考题。
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LE=0译码 LE=1锁存
LT=0 测试 BI=0消隐
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74LS138译码74LS147编码BCD码显示电路 龙 译码器74LS138输出有效低电平 编码器74LS147输入输出均为低电平有效
要编码器147输出全1，则其输入I1-I9均输入高电平； 而译码器138正常译码，输出总会有一低电平。 *可取译码器选通端G1=0，其输出就全为高电平 另加一数据开关I9，实现编码器147输出显示值为0--9
3 .2、显示器--数码管
数码管通常由7段发光字段合成，可 分为共阴与共阳有两种数码管。 共阴七段显示器引线排列及数字字段a、 b、c、d、e、f、g符号显示如右图-1所示。 其中3、8脚接地。数码管的小数点字段h。 图- 1 7段数码管引线图
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3.4、译码器 1）74LS138 3线/8线译码器： 74LS138 3线/8线译码电路由 与非门组成。有3个控制端；三个 输入端（A0、A1、A2)，8个输出 端。输出低电平有效。
当选通端G1=1、 G2A=0、G2B=0时， 译码器工作： 对输入端(A0、A1、 A2)的二进制，有个 对应输出端YN=0； 当 G1=0 ，译码器禁 止，所有输出Y=1。
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15 A Y0 14 B U1 Y1 13 C Y2 12 74LS138Y3 11 Y4 6 10 E1 Y5 4 9 E2 Y6 5 7 E3 Y7
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1 U2 2 74LS147 3 9 4 Q0 7 5 Q1 6 6 Q2 14 7 Q3 8 9
例1：本例实验中根据BCD码的显示错误，判断其产生的电 路故障点。BCD码应该显示“7”，错误显示为”6”，可能是 编码输出或译码输入的错误，因BCD码7=4+2+1 极可能是 其中的“1”出问题了。对于输出低电平有效的电路，因用 非门反相，这个环节也可能出问题！
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控制选通 G1 0 x G2A x 1 G2B x 1 A0 x X 输
图-3 74LS138外引线图
表-3 74LS138功能表
入 A2 x X Y0 1 1 Y1 1 1 Y2 1 1 输 Y3 1 1 出 Y4 1 1 Y5 1 1 Y6 1 1 Y7 1 1 A1 x X