实验二--译码器及其应用

计算机科学与工程学院
数字电路实验报告
专业__软件工程_班级20111431 姓名_王金华学号50
/ 实验二译码器及其应用\
一、实验目的
1. 掌握3 -8 线译码器、4 -10线译码器的逻辑功能和使用方法。

2. 掌握用两片3 -8 线译码器连成4 -16 线译码器的方法。

3. 掌握使用74LS138实现逻辑函数和做数据分配器的方法。

二、实验仪器和器材
1、数字逻辑电路实验箱。

2、数字逻辑电路实验箱扩展板。

3、数字万用表、双踪示波器。

4、芯片74LS138 （两片）、74LS42、74LS20 各一片。

三、实验原理
译码是编码的逆过程，它的功能是将具有特定含义的二进制码进行辨别，并转换成控制信号，具有译码功能的逻辑电路称为译码器。

译码器在数字系统中有广泛的应用，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。

下图表示二进制译码器的一般原理图：
X0
X1
译码器X n-1Y0
Y1
丫2人 n-1
1 ---------------------------------
S4-3
FLS42的弓:脚排死图
BCD 輪入 输出
A ： Ai A L
魚
Y J
Yj Yi Y, Yi
¥・ Yi
V Q
L L L L
L
H
H H n 11 H H H 11 L I L L
11
H J [ }1
H
In
11 I H
IT
H H L L L
H L
El II L
n H
11 H H 11 11 ll r L
H 11
H 1 H }] L
[TT
11 r H H H L LI L
L
tl 1J ]J n
L IJ H
11 11 11 L
II L 11
H II H H TI L H 11
II II L ri H
H H H H H 11 L H H II L n II
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H
II 11 I[
TI ]] H
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】【
【【
11
11
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II
]J
11
]J ]I
L
它具有n 个输入端，2n 个输出端和一个使能输入端。

在使能输入端为有效电平时， 对应每一组输入代码，只有其中一个输出端为有效电平，其余输出端则为非有效电平。

每一个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、3-8线译码器74LS138
它有三个地址输入端A 、 B 、C ,它们共有8种状态的组合，即可译出8个输出信号 Y0~Y7。

另外它还有三个使能输入端 E1、E2、E3。

它的引脚排列见图4-2，功能表见 表 4-1 o
2、4-10线译码器 74LS42
它的引脚排列见图4-3,功能表见表4-2
输入
输出
Ej Ei E 2
C 0 A 竹
Y,
Y 3 Y 4
Y?
Y T
X H X X X X H I
H H I
H
H
H H I
H X
H ~y~
X X H
H H H
H H
H
H
L X X X X X
U
H II :H
U
】1
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11 H L L L L
L L H
H H u
H H H H
1
L L L L EL 1 H 1
L
|{
H H H H H H L L L H L H H L H H
H
H H H L L L ll H 1
H II L U 11
n ]J H L L H L L H H H H L H H H H L L H L H H H H H H L H H H
1 L H H L H H H H H H L H H
L
L
11
H
H
H
H
11
H
U
11
n
L
ABC
12 3 E
E E
01234567
图4-2 74LS138的引脚排列图
^4-1 74LSB8»o -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9
四、实验内容及实验步骤
1.74LS138译码器逻辑功能测试
将数字逻辑电路实验箱扩展板插在实验箱相应位置，并固定好，找一个16PIN
的插座
插上芯片74LS138,并在16PIN插座的第8脚接上实验箱的地（GND ），第
16脚接上电源（VCC）。

将74LS138的输出端丫0~丫7分别接到8个发光二极管上（实验箱主电路板的逻辑电平显示单元），逐次拨动对应的拨位开关（实验箱主电路板的逻辑电平输出单元），根据发光二极管显示的变化，测试74LS138的逻辑功能。

2. 74LS42译码器逻辑功能测试
测试方法与74LS138类似，只是输入与输出脚的个数不同，功能引脚不同。

3. 两片74LS138组合成4线-16线译码器
按下图连线：
图4-4两片74LS138组合成
4. 用74LS138实现逻辑函数和做数据分配器
a）实现逻辑函数
一个3线-8线译码器能产生3变量函数的全部最小项，利用这一点能够很方便的实现
3
变量逻辑函数。

下图实现了 4.用74LS138实现逻辑函数和做数据分配器
a）实现逻辑函数一个3线-8
线译码器能产生
3
变量逻辑函数。

下图实现了：
\ /
3变量函数的全部最小项，利用这一点能够很方便的实现
F XYZ XYZ XYZ XYZ
74LS 138(1)
< p(□ N 閱S3
74L 5138(2)
< ra □ S £3 Q
~m QO
-SV D:
图4-5实现逻辑函数
验证电路的功能是否与逻辑函数相一致。

具体的接线方法是在扩展板插上芯片 74LS138 和74LS20，X ， 丫，Z 三个输入端接拨位开关（逻辑电平输出），F 接发光二极管（逻 辑电平显示），拨动拨位开关，观察发光二极管的发光情况。

b ）用做数据分配器
落4-6 垃据分配器
若在E3端输入数据信息E1 = E2 =0，地址码所对应的输出是 E3数据的反码；若从
E2端输入数据信息，令E3= 1, E1=0,地址码所对应的输出是E2端数据信息的原码。

若输入信息是时钟脉冲，则数据分配器便成为时钟脉冲分配器。

取时钟脉冲CP 的频率约为10KHz ，要求分配器输出端Y o ~ Y 7的信号与CP 输入信 号同相。

参照图4-6,画出分配器的实验电路，用示波器观察和记录在地址端 CBA 分 别取000~111这8种不同状态时Y 0~ Y 7端的输出波形，注意输出波形与 CP 输入波 形之间的相位关系。

地址输入
实％谡特函丈
L1 L0
J
丄Q
六、实验结论与心得
1、 3-8线译码器74LS138只有在使能端为有效电平时才能
工作。

丫=刀m ,每一个输 出所代表的函数对应于n 个输入变量的最小项，总的输出等于最小
项之和。

2、 3线8线译码器能产生3变量函数的全部最小项，利用这一点可以很方便地实现 3变量逻辑函数。

3、 74LS48为高电平有效的显示译码器。

内部有升压电阻，可直接驱动共阴极数码 管。

输入端A0、A1、A2、A3对应接逻辑电平输出，改变输入状态，可显示相应的数 码。

通过本次实验让我们对数字逻辑有了加深一步的理解， 实验对真值表到电路的连接有了 个高的要求，试验中，发现对理论实验的要求还有待提高，我们的操作能力也有待提高， 加强对译码器的认识，在课后我会加大这方面的学习，以便能熟练掌握其知识点。

输 入 Z 0
0 0 0 1 1 1
1 Y 0
0 1 1 0 0 1 1 X 0
1
0 1 0 1 0 1 输出 F 1 0 1 0 1 0 0 1 74LS138实现逻辑函数
得到真值表如下： 使能端 输入
/ \ 输出
E1 E2 E3 C
B A Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
0 0 1 0
0 / 0 0 1 1 \ 1 1 1 1 1
0 0 1 0 /
1 1 0 1 \1 1 1 1 1
0 0 1 0 1 0
1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 / 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 / 1 1 0 0 1 1 1 1 0 \ 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 / 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 、1 0 X
X
X
X
X
1
1
1
1
1
1
1\
1
F XYZ XYZ XYZ XYZ
五、实验内容和数据记录。