实验 译码器及其应用
一、 实验目的
1.掌握中规模集成电路74LS138三线一八译码器的逻辑功能及其测试方法。 2.了解74LS138在组合逻辑电路中的简单应用。
二、实验设备和器件
1.+5V直流电源 3.连续脉冲源
2.双踪示波器 4.逻辑电平开关 6.拨码开关组 8.74LS138×2
5.逻辑电平显示器 7.译码显示器
三、实验原理
译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。它的作用是把给定的代码进行“翻译”,变成相应的状态,使输出通道中相应的一路有信号输出。以3线-8线译码器74LS138为例进行分析: 当S1=1,S2+S3=0时,器件使能,地址码所指定的输出端有信号(为0)输出,其它所有输出端均无信号(全为1)输出。当S1=0,S2+S3=X时,或S1=X,S2+S3=1时,译码器被禁止,所有输出同时为1。
实现逻辑函数,输入端使用译码器连接与非门,将逻辑函数化简转换之后,将1和0的值接入输入端,便可实现逻辑函数的真值表。
时序脉冲电路的实现,通过输入端发送一个方波,则逻辑输出端也能够输出一个方波。 4线—16线译码器的实现,将两片74LS138通过使能端连接起来,能够将3—8的译码器组合成4-16线的译码器。
四、实验内容与步骤
1、译码器逻辑功能测试路 1.1电路图
1.2实验结果
输入 输出 S1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 X S2+S3 0 0 0 0 0 0 0 0 X 1 A2 A1 A0 0 0 0 0 1 1 1 1 X X 0 0 1 1 0 0 1 1 X X 0 1 0 1 0 1 0 1 X X Y0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Y1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 Y2 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 Y3 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 Y4 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 Y5 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 Y6 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 Y7 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 经过测试,芯片的高位低位是与预料中的相反,根据电路测试结果如上图,测试结果正确。 2、时序脉冲分配器 2.1电路图
2.2实验结果
观察输入输出的波形图,取值之后发现,输入端的波形与输出端的相位刚好相反,出现了输入端高电平,则输出端低电平,输入端低电平,则输出端高电平。在地址段分别输入八种不同的状态时,其输出端的波形并未有发生改变。 3、实现组合逻辑函数 3.1 电路图
3.2 实验结果
?Z1?ABC?ABC??Z2?BC?AC ??Z3?AB?ABC??Z3?ABC?BCABC 000 001 010 011 100 101 110 111 ??1 0 0 0 1 0 1 0 0 ??2 0 1 0 1 0 0 0 1 ??3 0 1 0 0 0 0 1 1 ??4 1 0 1 0 1 0 0 0 电路中,通过对逻辑函数的化简,连接电路,观测led灯是否发光,得到Z的逻辑值。 通过对测量值和实际计算值比对,电路图正确。 4、4线—16线译码器 4.1电路图
4.2实验结果
实验过程中,通过连线可知,U6为最高位,U3为低位,在仿真测试过程中,所得到的现象与预期的实验现象一直,则可知实验电路正确。
五、实验注意事项及思考题。
1、使用74LS138的芯片,高位和低位端很容易弄混淆,导致实验现象与应得到的实验结果出现偏差,影响后续实验。
2、在时序脉冲电路的实验中,时间刻度和频率要把握好,才能出现应有的实验现象。 思考题:
思考题1的电路已经在上述中实现,且最下端的为最高位,最上端的为最低位。
思考题2:常用芯片T331是一个将8421码转换成十进制数字的译码器,其输入A3 ~A 0 为8421码,输出??0~??9分别代表十进制数字0~9。该译码器的输出为低电平有效。其次,对于8421码中不允许出现的6个非法码(1010~1111),译码器输出端??0~??9均无低电平信号产生,即译码器对这6个非法码拒绝翻译。
这种译码器的优点是当输入端出现非法码时,电路不会产生错误译码。
数字电路实验,译码器及其应用
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