實(shí)驗(yàn)三譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器.doc

1、實(shí)驗(yàn)三譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?( 熟悉中規(guī)模集成譯碼器電路的原理及功能;2( 掌握中規(guī)模集成譯碼器的使用方法及功能測(cè)試方法;3( 了解集成譯碼器的應(yīng)用。二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求1( 復(fù)習(xí)譯碼器電路工作原理;2( 預(yù)習(xí)中規(guī)模集成電路譯碼器74LS138的邏輯功能及使用方法 ;3( 仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，設(shè)計(jì)相應(yīng)的電路和數(shù)據(jù)表格。三、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，其功能是將每個(gè)輸入的二進(jìn)制代碼譯成對(duì)應(yīng)的輸出高、低電平的信號(hào)，它是編碼的反操作。譯碼器在數(shù)字系統(tǒng)中的用途比較廣泛，它不僅常用于代碼的轉(zhuǎn)換，終端的數(shù)字顯示，還用于數(shù)據(jù)分配、脈沖分配、存儲(chǔ)器尋址和組合邏輯信號(hào)的產(chǎn)生

2、等場(chǎng)合。常用的譯碼器電路有二進(jìn)制譯碼器、二- 十進(jìn)制譯碼器、顯示譯碼器等種類，不同的功能需求可選用不同種類的譯碼器來實(shí)現(xiàn)。本實(shí)驗(yàn)采用TTL 中規(guī)模集成譯碼電路 74LS138譯碼器，其管腳分布圖見附錄，表實(shí)驗(yàn)3.1 為其功能真值表。鑒于74LS138有三個(gè)附加的控制端G1、G2A、G2B，可利用其片選的作用可以級(jí)聯(lián)擴(kuò)展譯碼器的功能，也可以利用其控制功能構(gòu)成一個(gè)完整的數(shù)據(jù)分配器。輸入端輸出端選擇端 控制端1. 用 74LS138實(shí)現(xiàn)組合邏輯功能由于二進(jìn)制譯碼器的每一個(gè)輸出均是輸入代碼的最小項(xiàng)函數(shù)，因此，配以適當(dāng)?shù)拈T電路，利用74LS138可以實(shí)現(xiàn)任意自變量數(shù)不超過三個(gè)的組合邏輯函數(shù)。如圖實(shí)驗(yàn) 3

3、.1 邏輯圖所示，用一個(gè)74LS138和一個(gè)四輸入與非門可以實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)。F,m(1,2,4,7),2. 用 74LS138實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)分配器圖實(shí)驗(yàn) 3.1 邏輯圖圖實(shí)驗(yàn) 3.2 數(shù)據(jù)選擇器原理示意圖數(shù)據(jù)分配器也稱多路分配器，其功能是，在數(shù)據(jù)傳輸過程中，將某一路數(shù)據(jù)分配到不同的數(shù)據(jù)通道上。數(shù)據(jù)分配器是單輸入、多輸出組合邏輯電路。帶控制輸入端的譯碼器也是一個(gè)完整的數(shù)據(jù)分配器。如圖實(shí)驗(yàn)3.1 所示，如果把 G1作為數(shù)據(jù)輸入端 ( 同時(shí)令 G2A,G2B,0)，將 C、B、A 作為地址輸入端，則從G1送來的數(shù)據(jù)只能通過由CBA所指定的一根數(shù)據(jù)線上送出去，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的反碼分配輸出。3. 數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選

4、擇器也叫多路開關(guān)，其功能是在地址選擇信號(hào)的控制下，從多路數(shù)據(jù)中選擇一路數(shù)據(jù)作為輸出信號(hào)，其原理如圖實(shí)驗(yàn)3.2 所示。數(shù)據(jù)選擇器是一種多輸入、單輸出的組合邏輯多路。由于多路數(shù)據(jù)選擇器與多路數(shù)據(jù)分配器的功能正好相反，它們配合使用，可以實(shí)現(xiàn)在一條數(shù)據(jù)傳輸線上傳送多路信號(hào)。如圖實(shí)驗(yàn)3.3 所示，在傳送線 STL 的兩端接以多路數(shù)據(jù)選擇器和多路數(shù)據(jù)分配器，在相同地址輸入的控制下即可實(shí)現(xiàn)多通道并行串行并行數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。四、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備1. TPE-AD 型數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱 1 臺(tái)2. 3 線 -8 線譯碼器 74LS138 1 塊3. 雙四輸入與非門 74LS20 1 塊4. 四兩輸入與非門 74LS00

5、1 塊5. 雙四選一數(shù)據(jù)選擇器 74LS153 1 塊A1圖實(shí)驗(yàn) 3.3 多通道數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法1. 74LS138 邏輯功能測(cè)試74LS138輸入端接邏輯電平開關(guān)，輸出端接電平指示燈，用真值表記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析并確認(rèn)譯碼器的邏輯功能。2.用 74LS138和 74LS20 構(gòu)成一位全減器設(shè)計(jì)電路并在實(shí)驗(yàn)箱上實(shí)現(xiàn)之。全減器的輸入，被減數(shù)A、減數(shù) B、低位來的借位 C，接邏輯開關(guān) ; 全減器的輸出，數(shù)據(jù)差D、向高位的借位 C，接電平指示燈。觀察輸入與輸出的狀態(tài)變化，用真值表記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析之。3. 用 74LS138實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)分配器設(shè)計(jì)電路并在實(shí)驗(yàn)箱上實(shí)現(xiàn)之。數(shù)據(jù)分配器的數(shù)據(jù)輸

6、入可采用實(shí)驗(yàn)箱1Hz 信號(hào)源的輸出端 ; 地址及其它輸入接邏輯開關(guān); 輸出接電平指示燈，觀察輸入與輸出的狀態(tài)變化，記錄結(jié)果并分析之電路的功能。4. 用 74LS138和 74LS153構(gòu)成一個(gè)四通道數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路并在實(shí)驗(yàn)箱上實(shí)現(xiàn)之。輸入數(shù)據(jù)可利用實(shí)驗(yàn)箱上的信號(hào)源或邏輯開關(guān);地址及其它輸入接邏輯開關(guān); 輸出接電平指示燈，觀察輸入與輸出的狀態(tài)變化，記錄結(jié)果并分析電路的功能。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 畫出實(shí)驗(yàn)線路圖，記錄整理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)所得的有關(guān)波形，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。(1). 74LS138邏輯功能測(cè)試使能輸入輸出AAA SS， SYYYYYYYY021123035671241000001111

7、111100011011111110010110111111001111101111101001111011110101 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 d d d d 1 1 1 1 1 1 1 1 d 1 d d d 1 1 1 1 1 1 1 1當(dāng)使能變量為 0 時(shí)，無(wú)論輸入取何種組合，輸出為 1， ， SAAAS，SY0123210中必然有一個(gè)且僅有一個(gè)為0，其余均為 1， YYYYYYY3567124當(dāng)使能變量為 0，或?yàn)?1 時(shí)，禁止譯碼器的輸出。SS， S123(2). 用

8、 74LS138和 74LS20構(gòu)成一位全減器輸入輸出A B GD Giii,1ii0000000111010110110110010101001100011111和表示二進(jìn)制數(shù)的第i 位，表示本位最終運(yùn)算結(jié)果，即就是低位向本位借位ABDiii或本位向高位借位之后的最終結(jié)果，表示低位是否向本位借位，表示本位是否向高 GGi,1i位借位。()=m1+m2+m4+m7 ()= m1+m2+m3+m7 , , DABGGABGiiii,1iiii,1(3).用 74LS138實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)分配器YYYFABCY1247000111100011101101010111011111101000111110

9、11111011011110111111 0 1功能 : 在數(shù)據(jù)傳輸過程中，將某一路數(shù)據(jù)分配到不同的數(shù)據(jù)通道上。(4).用 74LS138和 74LS153構(gòu)成一個(gè)四通道數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)選擇 輸入 輸出 A1 A0 D0D1D2D3Y000XXX0001XXX101X0XX001X1XX110X X0X010XX1X111XXX0011XXX11功能 : 在地址選擇信號(hào)的控制下，從多路數(shù)據(jù)中選擇一路數(shù)據(jù)作為輸出信號(hào)。利用 74LS138實(shí)現(xiàn)測(cè)試 74LS138利用 74LS138全減器功能邏輯功能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分配器利用 74LS138實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)選擇器根據(jù) 74LS138的真值表對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行測(cè)試，且全部符合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，證明邏輯功能的測(cè)試正確，全減器，分配器連接正確。2. 總結(jié)使用集成譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器的體會(huì)