譯碼器和編碼器實(shí)驗(yàn).doc

實(shí)驗(yàn)三 譯碼器和編碼器一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握譯碼器、編碼器的工作原理和特點(diǎn)。2.熟悉常用譯碼器、編碼器的邏輯功能和它們的典型應(yīng)用。二、實(shí)驗(yàn)原理和電路按照邏輯功能的不同特點(diǎn)，常把數(shù)字電路分兩大類：一類叫做組合邏輯電路，另一類稱為時(shí)序邏輯電路。組合邏輯電路在任何時(shí)刻其輸出的穩(wěn)態(tài)值，僅決定于該時(shí)刻各個(gè)輸入信號(hào)取值組合的電路。在這種電路中，輸入信號(hào)作用以前電路所處的狀態(tài)對(duì)輸出信號(hào)無(wú)影響。通常，組合邏輯電路由門電路組成。組合邏輯電路的分析方法：根據(jù)邏輯圖進(jìn)行二步工作：a.根據(jù)邏輯圖，逐級(jí)寫出函數(shù)表達(dá)式。b.進(jìn)行化簡(jiǎn)：用公式法、圖形法或真值表進(jìn)行化簡(jiǎn)、歸納。組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法：就是從給定邏輯要求出發(fā)，求出邏輯圖。一般分四步進(jìn)行。a.分析要求；將問(wèn)題分析清楚，理清哪些是輸入變量，哪些是輸出函數(shù)。b.列真值表。c.進(jìn)行化簡(jiǎn)：變量比較少時(shí)，用圖形法。變量多時(shí)，可用公式化簡(jiǎn)。d.畫邏輯圖：按函數(shù)要求畫邏輯圖。進(jìn)行前四步工作，設(shè)計(jì)已基本完成，但還需選擇元件集成電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證。值得注意的是，這些步驟并不是固定不變的程序，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況和問(wèn)題難易程度進(jìn)行取舍。1.譯碼器譯碼器是組合電路的一部分，所謂譯碼，就是把代碼的特定含義“翻譯”出來(lái)的過(guò)程，而實(shí)現(xiàn)譯碼操作的電路稱為譯碼器。譯碼器分成三類：a.二進(jìn)制譯碼器：如中規(guī)模24線譯碼器74LS139。，38線譯碼器74LS138等。b.二十進(jìn)制譯碼器：實(shí)現(xiàn)各種代碼之間的轉(zhuǎn)換，如BCD碼十進(jìn)制譯碼器74LS145等。c.顯示譯碼器：用來(lái)驅(qū)動(dòng)各種數(shù)字顯示器，如共陰數(shù)碼管譯碼驅(qū)動(dòng)74LS48，（74LS248），共陽(yáng)數(shù)碼管譯碼驅(qū)動(dòng)74LS47（74LS247）等。2.編碼器編碼器也是組合電路的一部分。編碼器就是實(shí)現(xiàn)編碼操作的電路，編碼實(shí)際上是譯碼相反的過(guò)程。按照被編碼信號(hào)的不同特點(diǎn)和要求，編碼器也分成三類：a.二進(jìn)制編碼器：如用門電路構(gòu)成的42線，83線編碼器等。b.二十進(jìn)制編碼器：將十進(jìn)制的09編成BCD碼，如：10線十進(jìn)制4線BCD碼編碼器74LS147等。c.優(yōu)先編碼器：如83線優(yōu)先編碼器74LS148等。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1.譯碼器實(shí)驗(yàn)（1）將二進(jìn)制2-4線譯碼器74LS139，及二進(jìn)制3-8譯碼器74LS138分別插入實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)IC空插座中。按圖1.3.1接線，輸入G、A、B信號(hào)（開(kāi)關(guān)開(kāi)為“1”、關(guān)為“0”），觀察LED輸出Yo、Y1、Y2、Y3的狀態(tài)(亮為“1”，滅為“0”)，并將結(jié)果填入表1.3.1中。 表1.3.1 74LS139 2-4線譯碼器功能表輸 入輸 出GBAYoY1Y2Y310000001101011111圖1.3.1 74LS139 2-4線譯碼器實(shí)驗(yàn)線路表1.3.2 74LS138 3-8線譯碼器功能表輸 入輸 出使能選擇YO Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7G1 G2=（G2A+G2B）C B A 10 1 01 01 01 01 01 01 01 0 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1圖1.3.2 74LS138 3-8線譯碼實(shí)驗(yàn)線路按圖1.3.2接線，使能信號(hào)G1，G2A，G2B滿足表1.3.2條件時(shí)（開(kāi)關(guān)開(kāi)為“1”、關(guān)為“0”），譯碼器選通。輸入G1、G2A、G2B、A、B、C信號(hào)（開(kāi)關(guān)開(kāi)為“1”、關(guān)為“0”），觀察LED輸出YoY7(亮為“1”，滅為“0”)。（2）將BCD碼十進(jìn)制譯碼器74LS145插入實(shí)驗(yàn)箱中，按圖1.3.3接線。其中BCD碼是用XK系列實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的8421碼撥碼開(kāi)關(guān)，輸出“09”與發(fā)光二極管LED相連。按動(dòng)撥碼開(kāi)關(guān)，觀察輸出LED是否和撥碼開(kāi)關(guān)所指示的十進(jìn)制數(shù)字一致。（3）將譯碼驅(qū)動(dòng)器74LS48（或74LS248）和共陰極數(shù)碼管LC5011-11（547R）插入實(shí)驗(yàn)箱空IC插座中，按圖1.3.5接線。圖1.3.4為共陰極數(shù)碼管管腳排列圖。接通電源后，觀察數(shù)碼管顯示結(jié)果是否和撥碼開(kāi)關(guān)指示數(shù)據(jù)一致( )。如實(shí)驗(yàn)箱中無(wú)8421碼撥碼開(kāi)關(guān)，可用四位邏輯開(kāi)關(guān)代替。 圖1.3.3 BCD碼十進(jìn)制譯碼器實(shí)驗(yàn)線路圖 圖1.3.4 共陰極數(shù)碼管LC5011-11管腳排列圖 圖1.3.5譯碼顯示實(shí)驗(yàn)圖2.編碼器（1）將10-4線（十進(jìn)制-BCD碼）優(yōu)先編碼器74LS147插入實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)IC空插座中，按照?qǐng)D1.3.6接線，其中輸入接9位邏輯0-1開(kāi)關(guān)，輸出QD、QC、QB、QA接4個(gè)LED發(fā)光二極管。接通電源，按表1.3.3輸入各邏輯電平（開(kāi)關(guān)開(kāi)為“1”、關(guān)為“0”），觀察輸出結(jié)果并填入表1.3.3中(亮為“1”，滅為“0”)。（2）將8-3線八進(jìn)制優(yōu)先編碼器按上述同樣方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證。其接線圖如圖1.3.7所示。功能表見(jiàn)表1.3.4。 表1.3.3 十進(jìn)制/BCD碼編碼器功能表輸入輸出1 2 3 4 5 6 7 8 9QD QC QB QA1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1圖1.3.6 10-4線編碼器實(shí)驗(yàn)接線圖 ：狀態(tài)隨意 表1.3.4 8/3線優(yōu)先編碼器功能表輸入輸出E10 1 2 3 4 5 6 7QC QB QAEO GS1000000000 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 11 1 11 1圖1.3.7 8-3線編碼器實(shí)驗(yàn)接線圖 ：狀態(tài)隨意四、實(shí)驗(yàn)器材1.XK系列數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 1臺(tái)2.直流穩(wěn)壓電源 1臺(tái)3.集成電路：74LS138 2片 74LS147、74LS148、74LS248、74LS139、74LS145 各1片4.顯示器LC5011-11 1片五、預(yù)習(xí)要求1.復(fù)習(xí)譯碼器、編碼器的工作原理和設(shè)計(jì)方法。2.熟悉實(shí)驗(yàn)