3 译码器和编码器的仿真实验报告

第1篇一、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本概念和组成原理；2. 掌握组合逻辑电路的设计方法；3. 学会使用逻辑门电路实现组合逻辑电路；4. 培养动手能力和分析问题、解决问题的能力。

二、实验原理组合逻辑电路是一种在任意时刻，其输出仅与该时刻的输入有关的逻辑电路。

其基本组成单元是逻辑门，包括与门、或门、非门、异或门等。

通过这些逻辑门可以实现各种组合逻辑功能。

三、实验器材1. 74LS00芯片（四路2输入与非门）；2. 74LS20芯片（四路2输入或门）；3. 74LS86芯片（四路2输入异或门）；4. 74LS32芯片（四路2输入或非门）；5. 逻辑电平转换器；6. 电源；7. 连接线；8. 实验板。

四、实验步骤1. 设计组合逻辑电路根据实验要求，设计一个组合逻辑电路，例如：设计一个3位奇偶校验电路。

2. 画出逻辑电路图根据设计要求，画出组合逻辑电路的逻辑图，并标注各个逻辑门的输入输出端口。

3. 搭建实验电路根据逻辑电路图，搭建实验电路。

将各个逻辑门按照电路图连接，并确保连接正确。

4. 测试电路功能使用逻辑电平转换器产生不同的输入信号，观察输出信号是否符合预期。

五、实验数据及分析1. 设计的3位奇偶校验电路逻辑图如下：```+--------+ +--------+ +--------+| | | | | || A1 |---| A2 |---| A3 || | | | | |+--------+ +--------+ +--------+| | || | || | |+-------+-------+||v+--------+| || F || |+--------+```2. 实验电路搭建及测试根据逻辑电路图，搭建实验电路，并使用逻辑电平转换器产生不同的输入信号（A1、A2、A3），观察输出信号F是否符合预期。

（1）当A1=0，A2=0，A3=0时，F=0，符合预期；（2）当A1=0，A2=0，A3=1时，F=1，符合预期；（3）当A1=0，A2=1，A3=0时，F=1，符合预期；（4）当A1=0，A2=1，A3=1时，F=0，符合预期；（5）当A1=1，A2=0，A3=0时，F=1，符合预期；（6）当A1=1，A2=0，A3=1时，F=0，符合预期；（7）当A1=1，A2=1，A3=0时，F=0，符合预期；（8）当A1=1，A2=1，A3=1时，F=1，符合预期。

译码器与编码器的设计与仿真实验报告实验五译码器与编码器的设计与仿真班级：通信工程三班学号：20210820314 姓名：龙凤婷一、实验内容：1. 参照芯片74LS138的电路结构，用逻辑图和VHDL语言设计3_8译码器；2. 参照芯片74LS138的电路结构，用逻辑图和VHDL语言设计8_3优先编码器；二、电路功能介绍： 1． 74138：3_8译码器用途：用一组二进制代码来产生各种独立的输出信号，这种输出信号可以用来执行不同的工作。

显示器中的像素点受到译码器的输出控制。

译码信号输出端低电平有效。

2． 74148：8_3优先编码器用途：将各种输入信号转换成一组二进制代码，使得计算机可以识别这一信号的作用。

键盘里就有大家天天打交道的编码器，当我们敲击按键时，被敲击的案件被键盘里的编码器编码成计算机能够识别的ASCII码。

信号输入端：低电平有效使能输入端：低有效编码输出端：低电平有效使能输出端：低有效组选输出端：低有效三、实验过程及实验结果： 1． 74138：3_8译码器逻辑电路图：代码输入端：A、B、C 使能输入端：G1、G2A、G2B译码信号输出端：Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7仿真波形图：VHDL语言程序：2． 74148：8_3优先编码器逻辑电路图：信号输入端：IN0、IN1、IN2、IN3、IN4、IN5、IN6、IN7 使能输入端：Enable_in编码输出端：A0_out、A1_out、A2_out 使能输出端：Enable_out 选组输出端：Group_Select_out仿真波形图：VHDL语言程序：四、实验心得：这次数字设计的实验内容是译码器与编码器的设计与仿真，分别用逻辑电路图和VHDL 语言编写程序运行，用仿真波形图来验证其正确性。

译码器与编码器的功能恰好相反。

编码器是将二进制代码转换成输出信号，译码器是将输入信号转换成一组二进制代码。

通过这次上机实验，我对编码器及译码器有了更深一步的了解，对他们的设计实现过程有了一定的了解。

实验报告: 编码器和译码器1. 背景在信息传输和存储过程中，编码器和译码器是两个关键的组件。

编码器将信息从一个表示形式转换成另一个表示形式，而译码器则将编码的信息还原为原始的表示形式。

编码器和译码器在各种领域中都得到广泛应用，如通信系统、数据压缩、图像处理等。

编码器和译码器可以有不同的实现方式和算法。

在本次实验中，我们将研究和实现一种常见的编码器和译码器：霍夫曼编码器和译码器。

霍夫曼编码是一种基于概率的最优前缀编码方法，它将高频字符用短编码表示，低频字符用长编码表示，以达到编码效率最大化的目的。

2. 分析2.1 霍夫曼编码器霍夫曼编码器的实现包括以下几个步骤：1.统计字符出现频率：遍历待编码的文本，统计所有字符出现的频率。

2.构建霍夫曼树：根据字符频率构建霍夫曼树。

树的叶子节点代表字符，节点的权重为字符频率。

3.生成编码表：从霍夫曼树的根节点出发，遍历树的每个节点，记录每个字符对应的编码路径。

路径的左移表示0，右移表示1。

4.编码文本：遍历待编码的文本，将每个字符根据编码表进行编码，得到编码后的二进制序列。

2.2 霍夫曼译码器霍夫曼译码器的实现包括以下几个步骤：1.构建霍夫曼树：根据编码器生成的编码表，构建霍夫曼树。

2.译码二进制序列：根据霍夫曼树和待译码的二进制序列，从根节点开始遍历每个二进制位。

当遇到叶子节点时，将对应的字符输出，并从根节点重新开始遍历。

3.重建原始文本：将译码得到的字符逐个组合，得到原始的文本。

3. 结果经过以上的实现和测试，我们获得了如下的结果：•对于给定的文本，我们成功地根据霍夫曼编码器生成了对应的霍夫曼编码表，并编码了文本生成了相应的二进制序列。

•对于给定的二进制序列，我们成功地根据霍夫曼译码器进行了译码，并将译码得到的字符逐个组合，得到了原始的文本。

实验结果显示，霍夫曼编码器和译码器能够有效地将文本进行压缩和恢复，达到了编码效率最大化和数据传输压缩的目的。

编码后的文本长度大大减小，而译码后的原始文本与编码前几乎完全一致。

编码器和译码器实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是了解编码器和译码器的工作原理，掌握它们的应用方法，以及通过实际操作加深对它们的理解。

二、实验原理1. 编码器编码器是将输入信号转换为不同形式输出信号的电路。

常见的编码器有二进制编码器、格雷码编码器等。

其中，二进制编码器将输入信号转换为二进制数输出，而格雷码编码器则将输入信号转换为格雷码输出。

2. 译码器译码器是将输入信号转换为相应输出信号的电路。

常见的译码器有二进制译码器、BCD译码器等。

其中，二进制译码器将输入信号转换为相应位置上为1的二进制数输出，而BCD译码器则将4位二进制数转换为相应十进制数输出。

三、实验步骤1. 实验材料准备：编码开关、LED灯、电源线等。

2. 搭建编码-解码电路：将编码开关接入编码器输入端，并将LED灯接入对应位置的解码器输出端。

3. 进行测试：打开电源后，在编码开关上随意调整开关状态，观察LED灯是否能够正确显示对应的输出状态。

4. 实验记录：记录每次调整开关状态后LED灯的输出状态，以及对应的二进制数或十进制数。

四、实验结果与分析经过实验，我们得到了以下结果：1. 二进制编码器测试结果：编码开关状态 | 输出LED灯状态 | 二进制数---|---|---0000 | 0001 | 00000001 | 0010 | 00010010 | 0100 | 00100011 | 1000 | 00110100 | 0001 | 01000101 | 0010 | 01010110 | 0100 | 01100111 | 1000 | 0111从上表中可以看出，二进制编码器将输入的四位开关状态转换为相应的四位二进制数输出。

2. BCD译码器测试结果：编码开关状态（二进制）| 输出LED灯状态（十进制）---|---0000-1001（十进制）| 对应数字的十进制形式从上表中可以看出，BCD译码器将输入的4位二进制数转换为相应的十进制数字输出。

译码器和编码器实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过对译码器和编码器的实验操作，加深对数字通信原理中编码解码技术的理解，掌握其工作原理和实际应用。

二、实验原理。

1. 译码器。

译码器是一种将数字信号转换为模拟信号或者模拟信号转换为数字信号的设备。

在数字通信系统中，译码器通常用于将数字信号转换为模拟信号，以便在模拟信道上传输。

在接收端，译码器将模拟信号转换为数字信号，以便进行数字信号处理和解码。

2. 编码器。

编码器是一种将数字信号转换为另一种数字信号的设备。

在数字通信系统中，编码器通常用于将数字信号转换为便于传输和存储的编码形式，以提高传输效率和数据安全性。

三、实验内容。

1. 实验仪器与材料。

本实验使用的仪器包括译码器、编码器、示波器、信号发生器等。

实验材料包括数字信号发生器、示波器连接线等。

2. 实验步骤。

（1）连接实验仪器，将数字信号发生器连接到编码器的输入端，将编码器的输出端连接到译码器的输入端，再将译码器的输出端连接到示波器。

（2）设置实验参数，调节数字信号发生器的频率和幅度，设置编码器和译码器的工作模式和参数。

（3）观察实验现象，通过示波器观察编码器和译码器的输入输出波形，记录实验数据。

（4）分析实验结果，根据实验数据分析编码器和译码器的工作原理和特性，总结实验结果。

四、实验结果与分析。

通过本次实验，我们成功观察到了编码器和译码器的输入输出波形，并记录了相应的实验数据。

通过分析实验结果，我们深入理解了译码器和编码器的工作原理和特性，对数字通信原理有了更深入的认识。

五、实验总结。

本次实验通过实际操作加深了我们对译码器和编码器的理解，提高了我们的实验操作能力和数据分析能力。

译码器和编码器作为数字通信系统中重要的组成部分，对数字信号的处理和传输起着至关重要的作用，我们应进一步深入学习和掌握其原理和应用。

六、实验心得。

通过本次实验，我们不仅学习到了译码器和编码器的工作原理，还提高了实验操作和数据分析的能力。

编码器实验报告编码器实验报告引言编码器是一种重要的数字电路设备，用于将输入的信息转换为特定的编码形式。

在现代科技发展中，编码器广泛应用于通信、计算机、电子设备等领域。

本实验旨在通过设计和实现一个简单的编码器电路，深入了解编码器的原理和应用。

实验目的1. 了解编码器的基本原理和分类；2. 学习编码器的设计方法和实现技巧；3. 掌握编码器的应用场景和使用方法。

实验原理编码器是一种多对一的数字电路设备，通过对输入信号进行编码，将多个输入状态映射为唯一的输出状态。

常见的编码器有优先编码器、旋转编码器、格雷码编码器等。

1. 优先编码器优先编码器是一种将多个输入状态按照优先级进行编码的设备。

当多个输入同时有效时，只有优先级最高的输入被编码输出。

优先编码器常用于优先级译码器和多路选择器中。

2. 旋转编码器旋转编码器是一种通过旋转操作来改变输出状态的设备。

它通常由一个旋转轮和两个感应器组成，感应器用于检测旋转轮的方向和速度。

旋转编码器常用于旋钮、鼠标滚轮等设备中。

3. 格雷码编码器格雷码编码器是一种将二进制输入信号转换为格雷码输出信号的设备。

格雷码是一种特殊的二进制编码形式，相邻的两个码字只有一位不同，避免了二进制编码中的多位错误。

格雷码编码器常用于数字显示器、光电编码器等设备中。

实验过程本实验以优先编码器为例，设计和实现一个4输入优先编码器电路。

1. 确定输入和输出端口根据实验要求，我们需要设计一个4输入优先编码器，因此需要确定4个输入端口和1个输出端口。

2. 绘制逻辑电路图根据优先编码器的原理，我们可以绘制出如下的逻辑电路图：（图略）3. 确定逻辑门类型根据逻辑电路图，我们可以确定每个逻辑门的类型。

在本实验中，我们选择使用与门和或门。

4. 搭建电路实验平台根据逻辑电路图，我们可以搭建实验平台，连接逻辑门和输入输出端口。

5. 进行实验测试将不同输入信号输入到优先编码器中，观察输出信号的变化。

测试不同输入组合下的编码输出结果。

译码器和编码器实验报告实验报告：译码器和编码器实验目的：1.了解数字电路中译码器和编码器的原理。

2.通过实验了解译码器和编码器的工作过程。

3.锻炼实验操作能力。

实验器材：1.数字实验箱。

2.74LS147译码器芯片。

3.74LS148编码器芯片。

4.连线电缆。

5.电源。

实验原理：1.译码器的作用是将输入的数字信号转换成特定的输出信号。

2.编码器的作用是将特定的输入信号转换成数字信号。

3.74LS147是一个10到4行BCD译码器，输入BCD码，输出对应的十进制数。

4.74LS148是一个4到10行BCD编码器，输入对应的十进制数，输出对应的BCD码。

实验步骤：1.搭建74LS147译码器电路。

2.输入BCD码，记录输出的十进制数。

3.搭建74LS148编码器电路。

4.输入十进制数，记录输出的BCD码。

实验结果：1.输入BCD码1111，输出的十进制数字为15。

2.输入BCD码0001，输出的十进制数字为1。

3.输入十进制数字9，输出的BCD码为1001。

4.输入十进制数字3，输出的BCD码为0011。

实验结论：1.通过本次实验，我们成功了解了数字电路中译码器和编码器的原理和工作过程，掌握了实验操作技能。

2.74LS147译码器芯片的作用是输入BCD码，输出对应的十进制数；74LS148编码器芯片的作用是输入对应的十进制数，输出对应的BCD码。

3.译码器和编码器是数字电路中常用的组件，广泛应用于计算机、通信等各个领域，对现代生产和生活产生了巨大的影响。

4.数字电路是计算机科学中非常重要的基础，通过实验学习数字电路的原理和工作方式，有助于我们更好地理解计算机的工作原理，同时也有助于锻炼我们的实验操作能力。

专用集成电路实验报告13050Z011305024237X德文实验一开发平台软件安装与认知实验实验内容1、本实验以三线八线译码器（LS74138）为例，在Xilinx ISE 9.2软件平台上完成设计电路的VHDL文本输入、语法检查、编译、仿真、管脚分配和编程下载等操作。

下载芯片选择Xilinx公司的CoolRunner II系列XC2C256-7PQ208作为目标仿真芯片。

2、用1中所设计的的三线八线译码器（LS74138）生成一个LS74138元件，在Xilinx ISE 9.2软件原理图设计平台上完成LS74138元件的调用，用原理图的方法设计三线八线译码器（LS74138），实现编译，仿真，管脚分配和编程下载等操作。

源程序：library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;-- Unment the following lines to use the declarations that are-- provided for instantiating Xilinx primitive ponents.--library UNISIM;--use UNISIM.Vponents.all;entity ls74138 isPort ( g1 : in std_logic;g2 : in std_logic;inp : in std_logic_vector(2 downto 0);y : out std_logic_vector(7 downto 0));end ls74138;architecture Behavioral of ls74138 isbeginprocess(g1,g2,inp)beginif((g1 and g2)='1') thencase inp iswhen "000"=>y<="00000001";when "001"=>y<="00000010";when "010"=>y<="00000100";when "011"=>y<="00001000";when "100"=>y<="00010000";when "101"=>y<="00100000";when "110"=>y<="01000000";when "111"=>y<="10000000";when others=>y<="00000000";end case;elsey<="00000000";end if;end process;end Behavioral;波形文件：生成元器件及连接电路思考：有程序可以看出，定义了三个输入端，一个输出端。

本科学生设计性实验报告
学号124100158 姓名颜洪毅
学院信息学院专业、班级计算机科学与技术
实验课程名称数字逻辑与数字系统
教师及职称王坤
开课学期2013 至2014 学年第一学期
填报时间2013 年10 月20 日
云南师范大学教务处编印
一、实验设计方案
（2）、参照设计好的电路图，完成电路接线。

（3）、根据设计要求完成电路逻辑功能与数据的验证。

5．实验数据处理方法
将所得数据列表处理，对比实验结果。

6．参考文献
无
教师对实验设计方案的意见
签名：
年月日二、实验报告
1．实验现象与结果
74LS138
74LS148
74LS47
呼叫器
2．对实验现象、实验结果的分析及其结论实验结果符合各芯片逻辑功能特点三．实验总结
1．本次实验成败及其原因分析
本次实验很成功！
1、实验仪器和器材均正常工作且无损伤；
2、实验线路连接正确；
3、正确的实验操作。

2．本实验的关键环节及改进措施。

编码器译码器实验报告编码器和译码器实验报告引言编码器和译码器是数字电路中常见的重要组件，它们在信息传输和处理中起着至关重要的作用。

本实验旨在通过实际操作和观察，深入了解编码器和译码器的原理、工作方式以及应用场景。

实验一：编码器编码器是一种将多个输入信号转换为较少数量输出信号的电路。

在本实验中，我们使用了4-2编码器作为示例。

1. 实验目的掌握4-2编码器的工作原理和应用场景。

2. 实验器材- 4-2编码器芯片- 开发板- 连接线3. 实验步骤首先，将4-2编码器芯片插入开发板上的对应插槽。

然后，使用连接线将编码器的输入引脚与开发板上的开关连接，将输出引脚与数码管连接。

接下来，按照编码器的真值表，将开关设置为不同的组合，观察数码管上显示的输出结果。

记录下每种输入组合对应的输出结果。

4. 实验结果与分析通过观察实验结果，我们可以发现4-2编码器的工作原理。

它将4个输入信号转换为2个输出信号，其中每个输入组合对应唯一的输出组合。

这种编码方式可以有效地减少输出信号的数量，提高信息传输的效率。

实验二：译码器译码器是一种将少量输入信号转换为较多数量输出信号的电路。

在本实验中，我们使用了2-4译码器作为示例。

1. 实验目的掌握2-4译码器的工作原理和应用场景。

2. 实验器材- 2-4译码器芯片- 开发板- 连接线3. 实验步骤首先，将2-4译码器芯片插入开发板上的对应插槽。

然后，使用连接线将译码器的输入引脚与开发板上的开关连接，将输出引脚与LED灯连接。

接下来，按照译码器的真值表，将开关设置为不同的组合，观察LED灯的亮灭情况。

记录下每种输入组合对应的输出结果。

4. 实验结果与分析通过观察实验结果，我们可以发现2-4译码器的工作原理。

它将2个输入信号转换为4个输出信号，其中每个输入组合对应唯一的输出组合。

这种译码方式可以实现多对一的映射关系，方便信号的解码和处理。

实验三：编码器和译码器的应用编码器和译码器在数字电路中有广泛的应用场景。

《编码、译码显示电路设计与安装》实验报告姓名欧阳志刚学号20101138班级通信101专业通信技术指导教师林梅实验时间第8周电子信息工程系2011-2012学年第一学期实验目的及原理：1.了解编码译码器的功能和特点。

2.掌握编码译码器的工作原理。

3.掌握集成编码译码器的逻辑功能。

4.掌握集成编码译码器的级联方法。

实验一 编码器一、实验目的和任务：⑴验证编码器的逻辑功能。

(2)掌握中规模集成电路构成组合逻辑电路的方法。

二、实验设备与器材：TTL 集成编码器芯片74LS148等74LS148编码器I0～I7是8个输入端，Y1～Y3是3个输出端，EI 是使能输入端，EO 是使能输出端，GS 是优先标志输出端。

按下表逐项测试74LS148的逻辑功能。

74LS148管脚排列图:14131210161534567128911V CC GND74LS1484I 5I 6I 7I I E 2Y 1Y 0Y 0I 1I 3I 2I SG O E 4I 5I 6I 7I IE 2Y 1Y 0Y 0I 1I 2I 3I S G O E74LS148的功能表：输入输出S ’’I0”I1’’I2’’I3’’I4’’I5’’I6’’I7’’Y0" Y1" Y2" Ys’’Y EX’’1 X X X X X X X X 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 X X X X X X X 0 0 0 0 1 0 0 X X X X X X 0 1 0 0 1 1 0 0 X X X X X 0 1 1 0 1 0 1 0 0 X X X X 0 1 1 1 0 1 1 1 00 X X X 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 X X 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0三、实验步骤及内容：(1)74LS148编码器I0～I7是8个输入端，Y1～Y3是3个输出端，EI 是使能输入端，EO是使能输出端，GS是优先标志输出端。

四川大学网络教育学院实践课程报告实践课程便码器和译码器校外学习中心广东肇庆职业学校奥鹏学习中心专业电气工程及其自动化层次专升本年级 0809学生姓名吴凤仪学号aDH1082jg0042011年 8 月 01 日一、实验目的1.掌握二进制编码器的逻辑功能及编码方法。

2.掌握译码器的逻辑功能，了解常用集成译码器件的使用方法。

3.掌握译码器、编码器的工作原理和特点。

4.熟悉常用译码器、编码器的逻辑功能及典型应用。

二、实验原理1、编码器用n 位二进制代码对2n个信号进行编码的电路就是二进制编码器。

编码器由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。

由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B 相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。

编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。

分辨率—编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5~10000线。

74LS148是8-3线优先编码器表 1 11 1 11 X X X X X X X X 4.10 74LS148编码器功能表1 00 10 10 10 10 10 10 10 11 1 10 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 10 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 X X X X X X X 0 1 0 X X X X X X 0 1 1 0 X X X X X 0 1 1 1 0 X X X X 0 1 1 1 1 0 X X X 0 1 1 1 1 1 0 X X 0 1 1 1 1 1 1 0 X 0 1 1 1 1 1 1 1 0GS EO Y 2Y 1Y 0EI I 7I 6I 5I 4I 3I 2I 1I 0输出输入74L S 148逻辑符号2、译码器译码是编码的逆过程，在编码时，每一种二进制代码，都赋予了特定的含义，即都表示了一个确定的信号或者对象。

实验3编码器译码器及应用电路设计引言：编码器和译码器是数字电路中常用的电路模块。

它们分别用于将逻辑信号转换为编码信号和将编码信号转换为逻辑信号。

本实验将介绍编码器、译码器的基本原理以及它们的应用电路设计。

一、编码器的原理及应用编码器是一种多输入、多输出的逻辑电路。

它根据输入的逻辑信号，将其编码成对应的输出信号。

常见的编码器有BCD二进制编码器、优先编码器、旋转编码器等。

1.BCD二进制编码器BCD二进制编码器是一种将BCD码转换为二进制码的电路。

BCD码是由4位二进制数表示的十进制数。

BCD编码器可以将输入的BCD码（0-9）转换为对应的二进制码（0000-1001）。

2.优先编码器优先编码器是一种将多个输入信号优先级编码成二进制输出的电路。

它可用于实现多路选择器和多路复用器等电路。

优先编码器将输入的信号进行优先级编码，并将最高优先级的信号对应的二进制码输出。

3.旋转编码器旋转编码器是一种可以检测旋转方向和位移的编码器。

它通常用于旋转开关、旋钮等输入设备的位置检测。

旋转编码器可以将旋转输入转换为相应的编码输出信号，以便进行方向和位移的判断。

二、译码器的原理及应用译码器是一种将编码信号转换为对应的逻辑信号的逻辑电路。

它与编码器相反，根据输入的编码信号选择对应的输出信号。

常见的译码器有BCD译码器、行列译码器等。

1.BCD译码器BCD译码器是一种将BCD编码转换为对应的逻辑信号的电路。

它可以将输入的BCD编码（0000-1001）转换为对应的输出信号（0-9）。

BCD译码器可以用于显示数字、控制LED灯等应用。

2.行列译码器行列译码器是一种多输入、多输出的译码器。

它常用于矩阵键盘、扫描式显示器等应用中。

行列译码器可以将输入的行列编码转换为对应的输出信号，以实现输入设备和输出设备之间的数据传输。

1.4位BCD码转换为二进制码的电路设计该电路可以将输入的4位BCD码转换为对应的二进制码。

采用BCD二进制编码器进行设计，具体连接方式如下：-将4个BCD输入信号与编码器的输入端相连；-将编码器的输出信号与对应的二进制码输出端相连。

数字电路与逻辑设计实验一一、实验目的熟悉QuartusII仿真软件的基本操作，并用VHDL语言设计一个异或门。

二、实验内容1、熟悉QuartusII软件的基本操作，了解各种设计输入方法（原理图设计、文本设计、波形设计）2、用VHDL语言设计一个异或门，最后仿真验证。

3、用VHDL语言设计一个3-8译码器，最后仿真验证。

4、用VHDL语言设计一个指令译码器，最后仿真验证。

第一部分：异或门①实验方法1、实验方法采用基于FPGA进行数字逻辑电路设计的方法。

采用的软件工具是Quartus II。

2、实验步骤1、新建，编写源代码。

(1).选择保存项和芯片类型：【File】-【new project wizard】-【next】（设置文件路（设置文件名XOR2.vhd—在【add】）-【properties】径+设置project name为XOR2）-【next】（type=AHDL）-【next】（family=FLEX10K；name=EPF10K10TI144-4）-【next】-【finish】 (2).新建：【file】-【new】（第二个AHDL File）-【OK】2、根据题意，画好原理图，写好源代码并保存文件。

原理图：3、编译与调试。

确定源代码文件为当前工程文件，点击【processing】-【start compilation】进行文件编译，编译成功。

4、波形仿真及验证。

新建一个vector waveform file。

按照程序所述插入a,b,c三个节点（a、b为输入节点，c为输出节点）。

(操作为：右击 -【insert】-【insert node or bus】-【node finder】（pins=all；【list】）-【>>】-【ok】-【ok】)。

任意设置a,b的输入波形…点击保存按钮保存。

然后【start simulation】，出name C的输出图。

5、时序仿真或功能仿真。

译码器与编码器的设计与仿真一、实验内容1、参照芯片74LS138的电路结构，用逻辑图与VHDL语言设计3—8译码器。

2、参照芯片74LS148的电路结构，用逻辑图与VHDL语言设计8—3优先编码器。

3、应用MaxplusII软件对译码器与编码器进行编译、仿真和模拟。

4、能更加熟练的掌握应用MaxplusII软件，从而更形象更深层次的理解译码器与编码器。

二、实验平台及实验方法用VHDL语言编写编码器与译码器的程序，运用MaxplusII 软件进行仿真，再结合FPGA（即对实验箱的芯片进行编译）进行验证。

也可以用原理图进行文本设计，波形设计。

三、实验过程1．启动MaxplusII软件；2．新建一个文本编辑文件，输入全加器的VHDL语言；3．编译。

点击file→save as,保存文件名为V74x148名称，扩展名为vhd，选择芯片类型为EPF10K20TI144-4，保存并进行编译，若编译结果出现0 error，0 warnings则说明编译通过。

4．仿真波形。

点Max+plus II→Waveform editor,出现波形图的设置界面，然后点Node→Enter Nodes from SNF→list,将输入输出端添加到界面，并设置其周期和输入波形，保存后，点Max+plusII→Simulator，即可仿真出输出的波形。

5．配置芯片。

点Max+plus II→Floorplan editor，将Unassigned Nodes & 栏中，电路的输入输出节点标号直接用鼠标“拖到” 想分配的引脚上,Max+plusII→programmer→configuer,然后就可以操作试验箱，观察全加器的工作情况。

四、实验结果实验步骤：1、用VHDL语言编写编码器的程序2、将上述程序保存为文件名为V74x148的文件，点击Maxplus里的compiler进行编译，点击start，如果出现0 error，0 warnings，则编译成功。

译码器、编码器及其应用实验报告实验四译码器、编码器及其应用实验人员：班号：学号：一、实验目的(1) 掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法；(2) 熟悉掌握集成译码器和编码器的应用；(3) 掌握集成译码器的扩展方法。

二、实验设备数字电路实验箱，74LS20，74LS138。

三、实验内容(1) 74LS138译码器逻辑功能的测试。

将74LS138输出接数字实验箱LED管，地址输入接实验箱开关，使能端接固定电平（或GND）。

电路图如Figure 1所示：Figure 2时，任意拨动开关，观察LED显示状态，记录观察结果。

时，按二进制顺序拨动开关，观察LED显示状态，并与功能表对照，记录观察结果。

用Multisim进行仿真，电路如Figure 3所示。

将结果与上面实验结果对照。

Figure 4(2) 利用3-8译码器74LS138和与非门74LS20实现函数：四输入与非门74LS20的管脚图如下：对函数表达式进行化简：按Figure 5所示的电路连接。

并用Multisim进行仿真，将结果对比。

Figure 6(3) 用两片74LS138组成4-16线译码器。

因为要用两片3-8实现4-16译码器，输出端子数目刚好够用。

而输入端只有三个，故要另用使能端进行片选使两片138译码器进行分时工作。

而实验台上的小灯泡不够用，故只用一个灯泡，而用连接灯泡的导线测试，在各端子上移动即可。

在multisim中仿真电路连接如Figure 7所示（实验台上的电路没有接下面的两个8灯LED）：Figure 8四、实验结果(1) 74LS138译码器逻辑功能的测试。

当输入时，应该是输出低电平，故应该第一个小灯亮。

实际用实验台测试时，LE0灯显示如Figure 9所示。

当输入时，应该是输出低电平，故理论上应该第二个小灯亮。

实际用实验台测试时，LE0灯显示如Figure 6所示。

Figure 10Figure 11同理进行其他的测试。

实验三译码器和编码器一实验目的1.掌握译码器、编码器的工作原理和特点。

2.熟悉常用译码器、编码器的逻辑功能和它们的典型应用。

二、实验原理和电路按照逻辑功能的不同特点，常把数字电路分两大类：一类叫做组合逻辑电路，另一类称为时序逻辑电路。

组合逻辑电路在任何时刻其输出的稳态值，仅决定于该时刻各个输入信号取值组合的电路。

在这种电路中，输入信号作用以前电路所处的状态对输出信号无影响。

通常，组合逻辑电路由门电路组成。

组合逻辑电路的分析方法：根据逻辑图进行二步工作：a.根据逻辑图，逐级写出函数表达式。

b.进行化简：用公式法、图形法或真值表进行化简、归纳。

组合逻辑电路的设计方法：就是从给定逻辑要求出发，求出逻辑图。

一般分四步进行。

a.分析要求；将问题分析清楚，理清哪些是输入变量，哪些是输出函数。

b.列真值表。

c.进行化简：变量比较少时，用图形法。

变量多时，可用公式化简。

d.画逻辑图：按函数要求画逻辑图。

进行前四步工作，设计已基本完成，但还需选择元件——集成电路，进行实验论证。

值得注意的是，这些步骤并不是固定不变的程序，实际设计时，应根据具体情况和问题难易程度进行取舍。

1.译码器译码器是组合电路的一部分，所谓译码，就是把代码的特定含义“翻译”出来的过程，而实现译码操作的电路称为译码器。

译码器分成三类：a.二进制译码器：如中规模2—4线译码器74LS139。

，3—8线译码器74LS138等。

b.二—十进制译码器：实现各种代码之间的转换，如BCD码—十进制译码器74LS145等。

c.显示译码器：用来驱动各种数字显示器，如共阴数码管译码驱动74LS48，（74LS248），共阳数码管译码驱动74LS47（74LS247）等。

2.编码器编码器也是组合电路的一部分。

编码器就是实现编码操作的电路，编码实际上是译码相反的过程。

按照被编码信号的不同特点和要求，编码器也分成三类：a.二进制编码器：如用门电路构成的4—2线，8—3线编码器等。

数字电路仿真实验报告编码器、译码器的仿真
姓名：
学号：
专业：
日期：
一. 实验目的
1）熟悉Multisim7仿真软件数电部分的使用；
2）掌握编码器、译码器和数码管逻辑功能和使用方法；3）能够利用编码器、译码器设计简单键盘编码显示电路。

二. 实验内容
1、软件介绍
2、用74147设计简单键盘编码电路，通过显示译码器实现数字码显示；
3、利用74147、7447和七段显示数码管设计简单键盘编码显示电路。

三. 实验设计原理图
（1）74147验证（利用printscreen键截图,显示学号最后一位）
（2）74147+7447显示电路（显示学号最后一位的截图）
四. 结论与体会
（1）本次实验失败之处及其原因分析
利用multisim进行数字电路实验仿真时,必须使用数字接地端DGND;
利用TTL集成芯片进行仿真时,电源使用VCC;用CMOS芯片进行仿真时,电源使用VDD;
优先编码器74147和四输入显示译码器之间连线时,注意高低位的对应;
74147为低电平输出有效,7447为高电平输入有效,故在两者之间必须加入非门7404。

（2）对本实验的可改进的地方的建议（选做）。