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1、实验三译码器和编码器一实验目的1. 掌握译码器、编码器的工作原理和特点。2. 熟悉常用译码器、编码器的逻辑功能和它们的典型应用。二、实验原理和电路 按照逻辑功能的不同特点，常把数字电路分两大类：一类叫做组合逻辑电路， 另一类称为时序逻辑电路。组合逻辑电路在任何时刻其输出的稳态值，仅决定于该时刻各个输入信号取值 组合的电路。在这种电路中，输入信号作用以前电路所处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。组合逻辑电路的分析方法：根据逻辑图进行二步工作：a. 根据逻辑图，逐级写出函数表达式。b. 进行化简：用公式法、图形法或真值表进行化简、归纳。组合逻辑电路的设计方法：就是从给定逻
2、辑要求出发，求出逻辑图。一般分四步进行。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。b. 列真值表。c. 进行化简：变量比较少时，用图形法。变量多时，可用公式化简。d. 画逻辑图：按函数要求画逻辑图。进行前四步工作，设计已基本完成，但还需选择元件一一集成电 路，进行实验论证。值得注意的是，这些步骤并不是固定不变的程序，实际设计时，应根据具体情况和问 题难易程度进行取舍。1. 译码器译码器是组合电路的一部分，所谓译码，就是把代码的特定含义“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：a. 二进制译码器：如中规模2 4线译码器74LS139。3 8线
3、译码器74LS138等。b. 二一十进制译码器：实现各种代码之间的转换，如BCD码一十进制译码器74LS145等。c. 显示译码器：用来驱动各种数字显示器，如共阴数码管译码驱动74LS48,( 74LS248),共阳数码管译码驱动74LS47 ( 74LS247)等。2. 编码器编码器也是组合电路的一部分。编码器就是实现编码操作的电路，编码实际上是译码相反的过程。按 照被编码信号的不同特点和要求，编码器也分成三类：a. 二进制编码器：如用门电路构成的 4 2线，8 3线编码器等。b. 二一十进制编码器：将十进制的 0 9编成BCD码，如：10线十进制一 4线BCD码编码 器 74LS147 等
4、。c. 优先编码器：如8 3线优先编码器74LS148等。三、实验内容及步骤1.译码器实验(1)将二进制2-4线译码器74LS139,及二进制3-8译码器74LS138分别插入实验系统IC空插座中。按图1.3.1接线，输入G A、B信号(开关开为“ 1”、关为“ 0”)，观察LED输出Yo、丫、七、 丫3的状态(亮为“ 1 ”，灭为“ 0”)，并将结果填入表1.3.1中。G1G2=G2A+G2BC B AX 1XXX0 XXXX1 00 0 01 00 0 11 00 1 01 00 1 1使能选择101 0 0Ki K2泾缉开关输入输出GBAYoY1丫21XX1110000010100111
5、表 131 74LS139 2-4线译码器功能表图 1.3.1 74匕013924表1.3.2 74LS138 3-8线译码器功能表图1.3.2 74LS138 3-8线译码实验线路按图1.3.2接线，使能信号Gi, G2A,G2B满足表1.3.2条件时（开关开为“1 ”关为“0”），译码器选 通。输入G、qa、gb、A、B C信号（开关开为“ 1”关为“ 0”），观察LED输出QbDY/a亮为“Yq W 灭为“ 0”）。1 1 1 1 1 1 1 1（2） 将BCD码一十进制译码器74LS145插入实验箱中，按图1.3.3接线。1其中BR D码是用XK 系列实验系统的8421码拨码开关，输出
6、“ 09”与发光二极管LED相连。按动拨码开关，观察输出LED 是否和拨码开关所指示的十进制数字一致。（3） 将译码驱动器74LS48 （或74LS248）和共阴极数码管 LC5011-11（547R）插入实验箱空 IC插座中，按图1.3.5接线。图1.3.4为共阴极数码管管脚排列图。（_）_。如实验箱中无接通电源后，观察数码管显示结果是否和拨码开关指示数据一致8421码拨码开关，可用四位逻辑开关代替。fCOM a b10 9 8 7 64-5VQ图1.3.3 BCD码一十进制译码器实验线路图h11 2|3|4 I 51e dCOM Ch图1.3.4共阴极数码管LC5011-11管脚排列图图1
7、.3.5译码显示实验图2.编码器（1）将10-4线（十进制-BCD码）优先编码器74LS147插入实验系统IC空插座中，按照图1.3.6 接线，其中输入接9位逻辑0-1开关，输出QD QC QB QA接4个LED发光二极管。接通电源，按表1.3.3输入各逻辑电平（开关开为“1”、关为“ 0”），观察输出结果并填入表1.3.3中（亮为“1”，灭为“ 0”）。（2）将8-3线八进制优先编码器按上述同样方法进行实验论证。其接线图如图1.3.7所74LS147示。功能表见表1.3.4。输入输出123456789QjQc 61111111 1 1；1 1 1 1XXXXXXXXQXXXXXXXQ1XX
8、X X X X 0 1 1Xx x x x 0 1 1 1XX X X 0 1 1 1 1表1.3.3十进制/BCD码编码器功能表Ki K2K3K4KSK6K7K3K9逻辑开关图1.3.6 10-4 线编码器实验接线图XX x 01 1 1 1 1x x 0 1 1 1 1 1 1Xx 0 1 1 1 1 1 1 1 x:0 1 1 1 1 1 1 1 1状O o n O ( I O QOpLED(g)(g)+5V14 A 7c、,吃Eo GS 5)Ei 012?4LS145 10LJ1213 1 2 3 4Ko Ki KsKsKaKsKbKtK日图1.3.78-3线编码器实验接线逻辑开关输入
9、输出FeT0 1 2 3 4 5 6 7QcQb Q&Gspi-000000000XXXXXXXX11111111xxxxxxxoXXXXXX01X X X X X 0 1 1x x x x 0 1 1 1x x x 0 1 1 1 1x x 0 1 1 1 1 1x Q 1 1 1 1 1 10 11111111 111 1态随意表1.3.4 8/3线优先编码器功能表x：状态随意四、实验器材1. XK系列数字电子技术实验系统1台2. 直流稳压电源1台3. 集成电路： 74LS1382片74LS147、74LS148、74LS248、74 LS1 39、74LS145 各 1 片4. 显示器LC5011-111片五、预习要求1. 复习译码器、编码器的工作原理和设计方法。2. 熟悉实验中所用译码器、编码器集成电路的管脚排列和逻辑功能。3. 画好实验用逻辑状态表。六、实验报告要求1. 整理实验线路图和实验数据、表格。2. 总结用集成电路进行各种扩展电路的方法。3. 比较用门电路组成组合电路和应用专门集成电路各有什么优缺点。
