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Y 0̅~Y 7̅接数字实验箱LED

管，地址A 2A 1A 0输入接实验箱开关，使能端接固定电平（V CC 或GND ）。电路图如Figure 1所示：

Figure 2

EN 1EN 2A ̅̅̅̅̅̅̅ EN 2A ̅̅̅̅̅̅̅≠100时，任意拨动开关，观察LED 显示状态，记录观察结果。 EN 1EN 2A ̅̅̅̅̅̅̅ EN 2A ̅̅̅̅̅̅̅=100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 3所示。将结果与上面实验结果对照。

Figure 4

(2) 利用3-8译码器74LS138和与非门74LS20实现函数：

Y=A B̅+B̅C+ABC

四输入与非门74LS20的管脚图如下：

对函数表达式进行化简：

Y=A B̅+B̅C+ABC

=A B̅C+A B̅C+AB̅C+ABC

̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅

=Y0+Y1+Y4+Y7=Y0̅Y1̅Y4̅Y7̅

按Figure 5所示的电路连接。并用Multisim进行仿真，将结果对比。

Figure 6

(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8×2=16刚好够用。

而输入端只有 A、B、C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Y x̅，在各端子上移动即可。在multisim中仿真电路连接如Figure 7所示（实验台上的电路没有接下面的两个8灯LED）：

Figure 8

四、实验结果

(1) 74LS138译码器逻辑功能的测试。

当输入CBA=000时，应该是Y0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 9所示。当输入CBA=001时，应该是Y1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 10

Figure 11

(2) 利用3-8译码器74LS138和与非门74LS20实现函数。

输入ABC=111，由Y=A B̅+B̅C+ABC可知，小灯应该亮。在实验台测试结果如Figure 12所示。输入ABC=111，分析知小灯应该灭，测试结果如Figure 13所示。输入ABC=110，分析知小灯应该亮，测试结果如Figure 14所示。

Figure 15

Figure 16

Figure 17

(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：

在Multisim中测试，分别取G1ABC=1100和G1ABC=0111，如下面的所示Figure 18、Figure 19所示：

Figure 20

此仿真结果与实验台结果相一致。

Figure 21

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。