编码器、译码器及应用电路设计

实验六编码器、译码器及应用电路设计
一、实验目的：
1、掌握中规模集成编码器、译码器的逻辑功能测试和使用方法；
1、学会编码器、译码器应用电路设计的方法；
3、熟悉译码显示电路的工作原理。

二、实验原理：
编码是用文字、符号或者数字表示特定对象的过程，在数字电路中是用二进制数进行编码的，相应的二进制数叫二进制代码。

编码器就是实现编码操作的电路。

本实验使用的是优先编码器74LS147，当输入端有两个或两个以上为低电平时，将对输入信号级别相对高的优先编码，其引脚排列如图6—1所示。

图6—1 74LS147引脚排列图图6—2 74LS138引脚排列图译码是编码的逆过程，是把给定的代码进行“翻译”，变成相应的状态，使输出通道中相应的一路有信号输出。

译码器在数字系统有广泛的用途，不仅用于代码的转换、终端的数字显示，还用于数据分配和组合控制信号等。

不同的功能可选用不同种类的译码器。

译码器按照功能的不同，一般分为三类：
1、变量译码器（二进制译码器）：用以表示输入变量的状态，如2—4线、3—8线、4—16线译码器。

以3—8线译码器74LS138为例介绍：
图6—2为74LS138的引脚图，其中，A2A1A0为地址输入端，为译码器输出端，为使能端（只有当时，才能进行译码）。

图6—3 74LS42引脚排列图图6—5为CC4511引脚排列图
2、码制变换译码器：用于同一个数据的不同代码之间的相互变换。

这种译码器的代表是4—10线译码器，它的功能是将8421BCD码译为十个对象，如74LS42等。

它的原理与
74LS138译码器类同，只不过它有四个输入端，十个输出端。

4位输入代码共有0000—1111
十六种状态组合，其中有1010—1111六个没有与其对应的输出端，这六组代码称为伪码，当伪码输入时，十个输出端均处于无效状态。

图6—3为74LS42的引脚排列图。

3、数码显示译码器：将数字、文字、符号的代码译成数字、文字、符号的电路。

（1）七段发光二极管数码管：图6—4（a）(b)为共阴管电路和共阴数码管引出脚功能图。

图6—4（a）图6—4 (b) （2）七段译码驱动器：此类译码器型号有74LS247（共阳）、74LS248（共阴）、CC4511（共阴）等等，本实验采用CC4511BCD码（锁存/ 七段译码/ 驱动器）来驱动共阴数码管。

图6—5为CC4511引脚排列。

4、在本数字电路实验装置上已完成了译码器CC4511和数码管之间的连接。

实验时，只要接通+5V电源和将十进制数的BCD码接到译码器的相应输入端即可显示0—9的数字。

四位数码管可接受四组BCD码输入。

CC4511与数码管的连接如图6—6所示。

图6—6 CC4511与数码管的连接
图6—7编码器、译码器和显示器逻辑功能测试电路
三、实验仪器及器材：
实验仪器设备：DGJ—2型电工技术实验装置（D71—2数电实验挂箱）
集成块：74LS147 74LS138 74LS42
四、实验内容与步骤：
1、74LS147 编码器逻辑功能测试：
将编码器9个输入端I1—I9各接一根导线，来改变输入端的状态，4个输出端依次从高到低Q3—Q0示，在各输入端输入有效电平，观察并记录电路输入与输出的对应关系，以及当几个输入同时为有效电平时编码器的优先级别关系。

2、数据拨码开关的使用：
将实验装置上的两组拨码开关的输出A、B、C、D分别接到CC4511的对应输入端，接上+5V显示器的电源，然后通过控制增减键（“+”与“—”键）观察拨码盘上的十进制数和数码管显示的数字是否一致，及译码显示是否正常。

3、74LS138 译码器逻辑功能测试：
将译码器的使能端、输入端A2A1A0分别接到逻辑电平开关上，八个输出端依次连接在逻辑电平显示上，改变输入端的状态组合，观察输出端的变化，并将实验结果记录下表：
4、74LS42译码器逻辑功能测试：用上述同样的方式验证，自拟表格记录实验结果。

5、编码器、译码器和显示器逻辑功能测试：按图6—7所示连接，并验证实验电路，观察编码器输出状态和数码管显示数字之间的关系，进一步掌握该三者之间的联系。

6、用74LS42译码器代替实现3—8线的译码器，并进行实验。

7、用两片74LS138组合成一个4—16线的译码器，并进行实验。

五、实验报告要求：
记录各实验的实验结果，对实验结果进行分析、讨论。