实验五编码、译码、显示电路

实验五 编码、译码、显示电路

一、实验目的

1. 学习编码器原理及基本电路。

2. 熟悉七段译码器的逻辑功能和使用。

3. 掌握七段显示器的使用方法。

4. 进一步学习组合电路的应用。

二、实验用元器件

编码器74LS148×2 全加器74LS283×1 显示译码器4511×2 四2输入与非门74LS00×2

编码、译码、显示电路是由编码、译码器和显示器三部分电路组成的逻辑电路。下面分别加以介绍。 1. 编码器

实验中选用被广泛使用的74LS148集成8-3优先编码器。常用于优先中断系统、键盘编码等，引脚图如图2－1。共有9个输入引脚，一个使能端和8个编码输入，均为低电平有效，即输入“0”表示有输入，0～7输入的优先级

由低到高排列，优先级高的

输入有效时，优先级低的输入不起作用。输出为反码，如输入0号端有效时，如输出原码为“000”，实际输出“111”。功能见表2－1。可以将多片编码器扩展成更多二进制码，通过高位使能输出去控制低位编码器的使能输入，实现芯片之间的优先级，再将输出作相应处理，CS 是工作状态标志，如图2－2所示。

图2－1 74LS148的引脚图

表2－1 74LS148优先编码器的功能表

图2－2 优先编码器的扩展

2.全加器

实验中建议使用74LS283全加器，它将A0A1A2A3和B0B1B2B3相加，和由S0S1S2S3输出，C－1为进位输入，Co为进位输出。引脚图见图2－3。

图 2－3 74LS283全加器引脚图 图2－4 4511译码器 3. 译码器

这里所说的译码器是将二进制码译

成十进制数字符的器件。实验中选用的CD4511是一个BCD 码七段译码器，并兼有驱动功能，内部没有限流电阻，与数码管相连接时，需要在每段输出接上限流电阻，引脚排列见图2－4。表2—2是CD4511功能表，

CD4511只能对0～9的数字译码，超出范围将无显示。

表3－2 CD4511功能表

4. LED 数码显示器

数码显示器采用八段发光二极管显示器，它可直接显示出译码器输出的十进制数。七段发光显示器有共阴接法和共阳接法两种：共阴接法就是把发光二极管的阴极都接在一个公共点 (接地)，其引脚排列和内部原理如图2－5（a ）所示， 配套的译码器为CD4511，

74LS48等；共阳公共点接法相反，它是把发光二极管的阳极接在一起(接Vcc)，配套的译码器为74LS46，74LS47等，其引脚排列和内部原理如图2－5(b) 所示。

图2－5 LED数码显示器

三、预习和设计要求

1.学习基本编码器、译玛器、显示器及加法器的基本功能。

2.熟悉实验中用到的集成块的工作原理和使用方法。

3.分别设计8输入、１０输入、１６输入的编码、译码、显示电路原理图。

4.分析3种电路的相同和不同处，如何在实验中通过改动和增加部分接线，可以由简

到繁实现不同电路，考虑多个功能相对独立的电路组成一个复杂电路时，如何逐步接线并验证，如果遇到问题，如何将出问题的范围缩小或分离，以方便排除故障。

四、实验内容

1.测试译码显示电路，按图2－6接线控制端和数据输入接电平开关。

LE＝0，LT＝1，BI＝1时在输入数据0000~1001，观测数码管显示的字型。如输入数据超出范围，会有什么现象？

分别测试三个控制端的作用，一次只让一个

控制端的输入有效。思考如何测试才能体现译码器的锁定功能。

2. 测试优先编码器：输入的8个开关通过74LS148优

先编码器编码成二进制码，经过非门转化成原码，再经过显示译码，由数码管显示，要求没有开关接低电平时无显示。

3. 将第2题的输入开关改为10个，需要两片74LS148

构成16－4编码器，但显示仍只需1个，设计电路图，通过实验验证。

4. 将第2题的输入开关改为16，需要两片74LS148构成

16－4编码器，同时显示输出需要两位，用2位十进制数显示。输入开关编号小于10时，个位显示数字与编码输出一致，十位显示0；当你拨下大于9的开关后，编码器输出需要转化为2位十进制码，低位7段显示器显示个位数字，十位显示1。若同时拨下几个按键，优先级别的顺序是15到0。

提示：编码器的输出大于9时，显示电路的十位数显示1，而个位数的显示值为编码器

的输出值加6。Y=A3•A2＋A3•A1＝1 时 A3A2A1A0的值大于9。

五、实验报告内容

1. 实验目的。

2. 实验步骤，画出实验电路图，简述原理。

3. 用自己的体会描述实验结果，说明如何体现输入优先级。

4. 分析对复杂电路图如何逐步接线验证，遇到问题如何查找和排除。

图 2－6 译码显示电路