实验二 译码器及其应用.docx

计算机科学与工程学院
数字电路实验报告
专业__软件工程_班级20111431姓名__王金华____学号___50___

实验二译码器及其应用

实验目的
1.掌握3-8线译码器、4-10线译码器的逻辑功能和使用方法。
2.掌握用两片3-8线译码器连成4-16线译码器的方法。
3.掌握使用74LS138实现逻辑函数和做数据分配器的方法。

实验仪器和器材
1、数字逻辑电路实验箱。
2、数字逻辑电路实验箱扩展板。
3、数字万用表、双踪示波器。
4、芯片74LS138（两片）、74LS42、74LS20各一片。
实验原理
译码是编码的逆过程，它的功能是将具有特定含义的二进制码进行辨别，并转换成控
制信号，具有译码功能的逻辑电路称为译码器。译码器在数字系统中有广泛的应用，不仅用于代码的转换、终端的数字显示，还用于数据分配，存贮器寻址和组合控制信号等。不同的功能可选用不同种类的译码器。下图表示二进制译码器的一般原理图：
X0
X1
.
.
.
Xn-1
Y0
Y1
.
.
.
Y2^n-1
二进制译码器

4-1二进制译码器的一般原理图
图

它具有n个输入端，个输出端和一个使能输入端。在使能输入端为有效电平时，对应每一组输入代码，只有其中一个输出端为有效电平，其余输出端则为非有效电平。每一个输出所代表的函数对应于n个输入变量的最小项。二进制译码器实际上也是负脉冲输出的脉冲分配器，若利用使能端中的一个输入端输入数据信息，器件就成为一个数据分配器（又称为多路数据分配器）。
1、3-8线译码器74LS138
它有三个地址输入端A、B、C，它们共有8种状态的组合，即可译出8个输出信号Y0~Y7。另外它还有三个使能输入端E1、E2、E3。它的引脚排列见图4-2，功能表见表4-1。

2、4-10线译码器74LS42
它的引脚排列见图4-3，功能表见表4-2。
实验内容及实验步骤
1.74LS138译码器逻辑功能测试
将数字逻辑电路实验箱扩展板插在实验箱相应位置，并固定好，找一个16PIN的插座插上芯片74LS138，并在16PIN插座的第8脚接上实验箱的地（GND），第16脚接上电源（VCC）。将74LS138的输出端Y0~Y7分别接到8个发光二极管上（实验箱主电路板的逻辑电平显示单元），逐次拨动对应的拨位开关（实验箱主电路板的逻辑电平输出单元），根据发光二极管显示的变化，测试74LS138的逻辑功能。
2.74LS42译码器逻辑功能测试
测试方法与74LS138类似，只是输入与输出脚的个数不同，功能引脚不同。
3.两片74LS138组合成4线-16线译码器
按下图连线：

图4-4两片74LS138组合成4线-16线译码器

4.用74LS138实现逻辑函数和做数据分配器
a）实现逻辑函数
一个3线-8线译码器能产生3变量函数的全部最小项，利用这一点能够很方便的实现3
变量逻辑函数。下图实现了4.用74LS138实现逻辑函数和做数据分配器
a）实现逻辑函数
一个3线-8线译码器能产生3变量函数的全部最小项，利用这一点能够很方便的实现3
变量逻辑函数。下图实现了：

图4-5实现逻辑函数
验证电路的功能是否与逻辑函数相一致。具体的接线方法是在扩展板插上芯片74LS138和74LS20，X，Y，Z三个输入端接拨位开关（逻辑电平输出），F接发光二极管（逻辑电平显示），拨动拨位开关，观察发光二极管的发光情况。
b)用做数据分配器

若在E3端输入数据信息==0，地址码所对应的输出是E3数据的反码；若从端输入数据信息，令E3＝1，=0，地址码所对应的输出是端数据信息的原码。若输入信息是时钟脉冲，则数据分配器便成为时钟脉冲分配器。
取时钟脉冲CP的频率约为10KHz，要求分配器输出端~的信号与CP输入信号同相。参照图4-6，画出分配器的实验电路，用示波器观察和记录在地址端CBA分别取000~111这8种不同状态时~端的输出波形，注意输出波形与CP输入波形之间的相位关系。

实验内容和数据记录
使能端输入输出E1E2E3CBAY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70010000111111100100110111111001010110111110010111110111100110011110111001101111110110011101111110100111111111110XX0XXX1111111174LS138实现逻辑函数
得到真值表如下：
输
入Z00001111Y00110011X01010101输出F10101001
实验结论与心得
1、3-8线译码器74LS138只有在使能端为有效电平时才能工作。Y=∑m，每一个输出所代表的函数对应于n个输入变量的最小项，总的输出等于最小项之和。
2、3线8线译码器能产生3