译码器、编码器及其应用实验报告

实验四译码器、编码器及其应用

实验人员：班号：学号：

一、实验目的

(1) 掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法；

(2) 熟悉掌握集成译码器和编码器的应用；

(3) 掌握集成译码器的扩展方法。

二、实验设备

数字电路实验箱，74LS20，74LS138。

三、实验内容

(1) 74LS138译码器逻辑功能的测试。将74LS138输出接数字实验箱LED 管，地址输入接实验箱开关，使能端接固定电平（或GND）。电路图如Figure 1所示：

Figure 1

时，任意拨动开关，观察LED显示状态，记录观察结果。

时，按二进制顺序拨动开关，观察LED显示状态，并与功能表对照，记录观察结果。

用Multisim进行仿真，电路如Figure 2所示。将结果与上面实验结果对照。

Figure 2

(2) 利用3-8译码器74LS138和与非门74LS20实现函数：

四输入与非门74LS20的管脚图如下：

对函数表达式进行化简：

按Figure 3所示的电路连接。并用Multisim进行仿真，将结果对比。

Figure 3

(3) 用两片74LS138组成4-16线译码器。

因为要用两片3-8实现4-16译码器，输出端子数目刚好够用。

而输入端只有三个，故要另用使能端进行片选使两片138译码器进行分时工作。而实验台上的小灯泡不够用，故只用一个灯泡，而用连接灯泡的导线测试，在各端子上移动即可。在multisim中仿真电路连接如Figure 4所示（实验台上的电路没有接下面的两个8灯LED）：

Figure 4

四、实验结果

(1) 74LS138译码器逻辑功能的测试。

当输入时，应该是输出低电平，故应该第一个小灯亮。实际用实验台测试时，LE0灯显示如Figure 5所示。当输入时，应该是输出

低电平，故理论上应该第二个小灯亮。实际用实验台测试时，LE0灯显示如

Figure 6所示。

Figure 5

Figure 6

同理进行其他的测试。将测试结果列为真值表，如下：

G1A

B C

10000001111111 10000110000000 10001011000000 10001111100000 10010011110000 10010111111000 10011011111100 10011111111110

(2) 利用3-8译码器74LS138和与非门74LS20实现函数。

输入，由可知，小灯应该亮。在实验台测试结果如Figure 7所示。输入，分析知小灯应该灭，测试结果如Figure 8所示。输入，分析知小灯应该亮，测试结果如Figure 9所示。

Figure 7

Figure 8

Figure 9

同理测试，得到结果列为下面的真值表：

A B C Y

001

011

100

110

1

001

1

010

1

100

1

111与所要实现的逻辑功能相一致。

(3) 用两片74LS138组成4-16线译码器。

在实验台上进行测试，得到的结果列为真值表如下：

G1

A B C

10000111111111111111 10011011111111111111 10101101111111111111 10111110111111111111 11001111011111111111 11011111101111111111 11101111110111111111 11111111111011111111 00001111111101111111 00011111111110111111 00101111111111011111 00111111111111101111 01001111111111110111 01011111111111111011 01101111111111111101 01111111111111111110

在Multisim中测试，分别取和，如下面的所示Figure 10、Figure 11所示：

Figure 10

此仿真结果与实验台结果相一致。

Figure 11

此仿真结果与实验台结果相一致。

五、故障排除

在实验二中进行Multisim仿真的时候，二极管的方向接错了，得到了相反的结果。反复排查之后，发现了错误，得到了预期的结果。

在进行实验三的时候，由于线比较多，所以有两个端子接错了，导致结果不正确。在修正之后，得到了预期的结果。

六、心得体会

我一直都没搞清楚用两个3-8译码器连成4-16译码器时，哪一片是扩展高位的哪一片是低位的。经过这次实验我懂得了，哪一片都可以最为扩展为最高位。根据使能端片选确定先后工作的顺序，因而确定哪一位是最低位，哪一位是最高位。并且通过本次实验，我学会了怎么将multisim中的元件的名称隐藏起来，以节省空间。

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