译码器和编码器实验

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——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 线译码器74LS138 等。

b. 二—十进制译码器：实现各种代码之间的转换，如BCD 码—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—十进制编码器：将十进制的0～9 编成BCD 码，如：10 线十进制—4 线BCD 码编码

器74LS147 等。

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、Y 1、Y 2、Y3 的状态(亮为“1”，灭为“0”)，并将结果填入表 1.3.1 中。

表1.3.1 74LS139 2-4 线译码器功能表

输入输出

G B A Y

o Y1 Y Y

2 3

图1.3.1 74LS139 2-4 线译码器实验线路

1 ××

0 0 0

0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 1 1 1

表1.3.2 74LS138 3-8 线译码器功能表

输入输出使能选择

G1 G2=

（G2A+G2B ）

C B A YO Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7

× 1 ××× 1 1 1 1 1 1 1 1

0 ×××× 1 1 1 1 1 1 1 1

图1.3.2 74LS138 3-8 线译码实验线路 1 0 0 0 0

按图1.3.2 接线，使能信号G1，G2A ，G2B 1 0 0 0 1

满足表 1.3.2 条件时（开关开为“1 ”、关为“0 ”）， 1 0 0 1 0

译码器选通。输入G1、G2A 、G 2B、A、B、C 1 0 0 1 1

信号（开关开为“ 1、”关为“0 ” ），观察LED 输 1 0 1 0 0

出Yo～Y7 (亮为“1，”灭为“0”)。 1 0 1 0 1

（2）将BCD 码—十进制译码器74LS145 1 0 1 1 0

插入实验箱中，按图 1.3.3 接线。其中BCD 1 0 1 1 1

码是用XK 系列实验系统的8421 码拨码开关，

输出“0～9”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。

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( )。如实验箱中无

8421 码拨码开关，可用四位逻辑开关代替。

图1.3.3 BCD 码—十进制译码器实验线路图图1.3.4 共阴极数码管LC5011-11 管脚排

列图

图1.3.5 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 所示。