實(shí)驗(yàn)2 譯碼器及其應(yīng)用

1、.實(shí)驗(yàn)2 譯碼器及其應(yīng)用 10數(shù)計(jì)計(jì)科2班丁琴（41） 林晶（39） 2011.11.2 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、掌握中規(guī)模集成譯碼器的邏輯功能和使用方法2、熟悉數(shù)碼管的使用二、實(shí)驗(yàn)原理譯碼器是一個(gè)多輸入、多輸出的組合邏輯電路。它的作用是把給定的代碼進(jìn)行“翻譯”，變成相應(yīng)的狀態(tài)，使輸出通道中相應(yīng)的一路有信號(hào)輸出。譯碼器在數(shù)字系統(tǒng)中有廣泛的用途，不僅用于代碼的轉(zhuǎn)換、終端的數(shù)字顯示，還用于數(shù)據(jù)分配，存貯器尋址和組合控制信號(hào)等。不同的功能可選用不同種類的譯碼器。譯碼器可分為通用譯碼器和顯示譯碼器兩大類。前者又分為變量譯碼器和代碼變換譯碼器。1、變量譯碼器（又稱二進(jìn)制譯碼器），用以表示輸入變量的狀態(tài)，如2線

2、4線、3線8線和4線16線譯碼器。若有n個(gè)輸入變量，則有2n個(gè)不同的組合狀態(tài)，就有2n 個(gè)輸出端供其使用。而每一個(gè)輸出所代表的函數(shù)對(duì)應(yīng)于n個(gè)輸入變量的最小項(xiàng)。以3線8線譯碼器74LS138為例進(jìn)行分析，圖561(a)、(b)分別為其邏輯圖及引腳排列，其中 A2 、A1 、A0 為地址輸入端，為譯碼輸出端，S1、為使能端。其工作原理為：Yi=S1 S2 S3 mi(1)當(dāng)S2=S3=0,S1=data時(shí)若m0=1,A2=A1=A0=0時(shí)則Y0 =S1= data改變A2、A1、A0使得data出現(xiàn)在不同的輸出端（2）當(dāng)S1=1, S2=0,S3=data時(shí)若m0=1,則Y0=data;改變A2A

3、1A0使得data出現(xiàn)在不同的輸出端對(duì)照表561就可判斷其功能是否正常。 (a) (b)圖561 38線譯碼器74LS138邏輯圖及引腳排列 表561輸 入輸 出S1+A2A1A01111111111111110011111111111111111 二進(jìn)制譯碼器實(shí)際上也是負(fù)脈沖輸出的脈沖分配器。若利用使能端中的一個(gè)輸入端輸入數(shù)據(jù)信息，器件就成為一個(gè)數(shù)據(jù)分配器(又稱多路分配器)，如圖562所示。若在S1輸入端輸入數(shù)據(jù)信息，0，地址碼所對(duì)應(yīng)的輸出是S1數(shù)據(jù)信息的反碼；若從端輸入數(shù)據(jù)信息，令S11、0，地址碼所對(duì)應(yīng)的輸出就是端數(shù)據(jù)信息的原碼。若數(shù)據(jù)信息是時(shí)鐘脈沖，則數(shù)據(jù)分配器便成為時(shí)鐘脈沖分配器。根

4、據(jù)輸入地址的不同組合譯出唯一地址，故可用作地址譯碼器。接成多路分配器，可將一個(gè)信號(hào)源的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)讲煌牡攸c(diǎn)。二進(jìn)制譯碼器還能方便地實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)，如圖563所示，實(shí)現(xiàn)的邏輯函數(shù)是 ZABC 其工作原理為： Z=m0+m1+m2+m7 = m0 m1 m2 m7 = M0M1M2M7 當(dāng)S1=1,S2= S3=0時(shí)；Yi=S1S2 S3mi Z=Y0 Y1 Y2 Y7 Yi= mi=Mi 圖562 作數(shù)據(jù)分配器 圖563 實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)利用使能端能方便地將兩個(gè) 3/8譯碼器組合成一個(gè)4/16譯碼器，如圖564所示。 圖564 用兩片74LS138組合成4/16譯碼器 2、數(shù)碼顯示譯碼器 a、七段

5、發(fā)光二極管(LED)數(shù)碼管 LED數(shù)碼管是目前最常用的數(shù)字顯示器，圖565(a)、(b)為共陰管和共陽(yáng)管的電路，(c)為兩種不同出線形式的引出腳功能圖。一個(gè)LED數(shù)碼管可用來(lái)顯示一位09十進(jìn)制數(shù)和一個(gè)小數(shù)點(diǎn)。小型數(shù)碼管（0.5寸和0.36寸）每段發(fā)光二極管的正向壓降，隨顯示光（通常為紅、綠、黃、橙色）的顏色不同略有差別，通常約為22.5V，每個(gè)發(fā)光二極管的點(diǎn)亮電流在510mA。LED數(shù)碼管要顯示BCD碼所表示的十進(jìn)制數(shù)字就需要有一個(gè)專門的譯碼器，該譯碼器不但要完成譯碼功能，還要有相當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)能力。 (a) 共陰連接（“1”電平驅(qū)動(dòng)） (b) 共陽(yáng)連接（“0”電平驅(qū)動(dòng)）(c) 符號(hào)及引腳功能圖 5

6、65 LED數(shù)碼管 b、BCD碼七段譯碼驅(qū)動(dòng)器 此類譯碼器型號(hào)有74LS47（共陽(yáng)），74LS48（共陰），CC4511（共陰）等，本實(shí)驗(yàn)系采用CC4511 BCD碼鎖存七段譯碼驅(qū)動(dòng)器。驅(qū)動(dòng)共陰極LED數(shù)碼管。圖566為CC4511引腳排列 圖566 CC4511引腳排列其中 A、B、C、D BCD碼輸入端 a、b、c、d、e、f、g 譯碼輸出端，輸出“1”有效，用來(lái)驅(qū)動(dòng)共陰極LED數(shù)碼管。 測(cè)試輸入端，“0”時(shí)，譯碼輸出全為“1” 消隱輸入端，“0”時(shí)，譯碼輸出全為“0” LE 鎖定端，LE“1”時(shí)譯碼器處于鎖定（保持）狀態(tài)，譯碼輸出保持在LE0時(shí)的數(shù)值，LE0為正常譯碼。表562為CC45

7、11功能表。CC4511內(nèi)接有上拉電阻，故只需在輸出端與數(shù)碼管筆段之間串入限流電阻即可工作。譯碼器還有拒偽碼功能，當(dāng)輸入碼超過(guò)1001時(shí)，輸出全為“0”，數(shù)碼管熄滅。 表562輸 入輸 出LEDCBAabcdefg顯示字形01111111010000000消隱110000101001011011111000111011000消隱000消隱000消隱000消隱000消隱000消隱111鎖 存鎖存在本數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)裝置上已完成了譯碼器CC4511和數(shù)碼管BS202之間的連接。實(shí)驗(yàn)時(shí)，只要接通+5V電源和將十進(jìn)制數(shù)的BCD碼接至譯碼器的相應(yīng)輸入端A、B、C、D即可顯示09的數(shù)字。四位數(shù)碼管可接受四組B

8、CD碼輸入。CC4511與LED數(shù)碼管的連接如圖567所示。圖567 CC4511驅(qū)動(dòng)一位LED數(shù)碼管三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件 1、5V直流電源 2、連續(xù)脈沖源 3、邏輯電平開(kāi)關(guān) 4、邏輯電平顯示器 5、撥碼開(kāi)關(guān)組 6、譯碼顯示器 7、 74LS1382 CC4511四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、數(shù)據(jù)撥碼開(kāi)關(guān)的使用。 將實(shí)驗(yàn)裝置上的四組撥碼開(kāi)關(guān)的輸出Ai、Bi、Ci、Di分別接至4組顯示譯碼驅(qū)動(dòng)器CC4511的對(duì)應(yīng)輸入口，LE、接至三個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)的輸出插口，接上+5V顯示器的電源，然后按功能表562輸入的要求撳動(dòng)四個(gè)數(shù)碼的增減鍵（“”與“”鍵）和操作與LE、 、對(duì)應(yīng)的三個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)，觀測(cè)撥碼盤(pán)上的四位數(shù)與LED數(shù)碼

9、管顯示的對(duì)應(yīng)數(shù)字是否一致，及譯碼顯示是否正常。 2、74LS138譯碼器邏輯功能測(cè)試 將譯碼器使能端S1、及地址端A2、A1、A0 分別接至邏輯電平開(kāi)關(guān)輸出口，八個(gè)輸出端依次連接在邏輯電平顯示器的八個(gè)輸入口上，撥動(dòng)邏輯電平開(kāi)關(guān)，按表561逐項(xiàng)測(cè)試74LS138的邏輯功能。 3、用74LS138構(gòu)成時(shí)序脈沖分配器 1、參照?qǐng)D562和實(shí)驗(yàn)原理說(shuō)明，時(shí)鐘脈沖CP頻率約為1Hz，要求分配器輸出端的信號(hào)與CP輸入信號(hào)同相。 2、用兩片74LS138組合成一個(gè)4線16線譯碼器，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。4、實(shí)現(xiàn)圖5-6-3 Z函數(shù)的邏輯功能 五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 實(shí)驗(yàn)1：數(shù)據(jù)撥碼開(kāi)關(guān)的使用； 用芯片cc4511對(duì)照?qǐng)D5-6-6

10、同時(shí)按照?qǐng)D5-6-7進(jìn)行連接電路并進(jìn)行測(cè)試，對(duì)照表5-6-2結(jié)果一樣，則其功能正常。 實(shí)驗(yàn)2：74LS138譯碼器邏輯功能測(cè)試；用74LS138芯片按照?qǐng)D5-6-2進(jìn)行連接電路并進(jìn)行測(cè)試，對(duì)照表5-6-1結(jié)果一樣，故說(shuō)明該芯片功能正常。實(shí)驗(yàn)3：用74LS138構(gòu)成時(shí)序脈沖分配器； 用74LS138芯片按照?qǐng)D5-6-2進(jìn)行連接電路，其中S1=1, S2接數(shù)據(jù)端， S3 =0，同時(shí)將一條導(dǎo)線連接CP到輸出電平，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理改變A1、A2、A3數(shù)據(jù)，如A1、A2、A3=111，則從 Y7端輸出，連接的CP輸出電平與Y7同時(shí)為高電平說(shuō)明了輸出信號(hào)與輸出信號(hào)同相。改變不同的地址輸入得到不同的輸出，對(duì)照表5-6-1其結(jié)果一樣，則說(shuō)明了其實(shí)現(xiàn)了138構(gòu)成的時(shí)序脈沖分配器。實(shí)驗(yàn)4：實(shí)現(xiàn)4-16線的譯碼器； 用兩個(gè)74LS138芯片按照?qǐng)D5-6-4進(jìn)行連接電路并進(jìn)行測(cè)試，其中改變了D0到D3的數(shù)據(jù)就改變了輸出。故測(cè)試了其功能正常。實(shí)驗(yàn)5：實(shí)現(xiàn)Z函數(shù)； 用74LS138芯片按照?qǐng)D5-6-3進(jìn)行連接電路并進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果為