5译码器

译码器的原理及应用1. 译码器的定义译码器是一种数字电路，用于将输入的数字信号转换为对应的输出信号。

它是一种逻辑电路，根据特定的编码规则将输入的信息解码成对应的输出信号。

译码器通常用于将二进制码转换为十进制数、BCD码、7段LED显示等形式。

2. 译码器的原理译码器的原理基于布尔代数和逻辑门电路。

它通过使用多个逻辑门电路来实现输入信号的解码，并产生对应的输出信号。

具体的原理如下：•输入信号：译码器通常具有多个输入引脚，每个引脚对应一个输入信号。

这些输入信号可以是二进制码、BCD码等。

输入信号经过逻辑门电路的处理后，产生对应的输出信号。

•逻辑门电路：译码器通常使用与门、或门、非门等逻辑门电路来进行信号的处理。

通过组合这些逻辑门电路，可以实现对不同编码方式的解码。

•解码规则：译码器的解码规则是根据具体应用的需求而设计的。

比如，对于二进制码译码器，可以将二进制输入码转换为十进制、BCD码等形式的输出信号。

3. 译码器的应用译码器广泛应用于数字电路和计算机系统中，其主要应用包括但不限于以下几个方面：•数字显示：译码器可将输入的二进制码或BCD码转换为7段LED显示的数字，用于显示数字信息。

这在计算器、计时器、计数器等设备中非常常见。

•键盘扫描：译码器可用于键盘输入的编码和解码。

它可以将按键的信号编码成二进制码，或将二进制码解码成对应的按键信号。

•地址解码：在计算机系统中，译码器用于将CPU发送的地址信号解码成特定的存储单元。

这在内存控制、外设控制等方面非常重要。

•控制信号：译码器还可用于解码CPU生成的控制信号，例如时序信号、使能信号等。

这对于保证计算机系统的正常运行非常关键。

4. 译码器的分类根据其功能和应用场景的不同，译码器可以分为多种类型。

常见的译码器包括但不限于以下几种：•二进制译码器：将二进制码转换为十进制数、BCD码、7段LED数字等。

•BCD译码器：将二进制码转换为BCD码，用于驱动BCD显示器。

实验五_CPU__指令译码器实验5 CPU指令译码器实验 ..................................................................... ......................................... 2 5.1实验目的 ..................................................................... .. (2)5.2实验原理 ..................................................................... .. (2)5.3实验要求 ..................................................................... (3)1、实验设计目标 ..................................................................... . (3)2、顶层设计实体的引脚要求 ..................................................................... .................... 4 5.4实验步骤 ..................................................................... .. (4)5.5思考题 ..................................................................... (8)5 CPU指令译码器实验5.1实验目的(1)理解指令译码器的作用和重要性(2)学习设计指令译码器5.2实验原理指令译码器是计算机控制器中最重要的部分。

译码器的工作原理译码器是一种广泛应用于数字电子设备中的重要组件，它的主要作用是将数字信号转换为模拟信号或者将模拟信号转换为数字信号。

在数字通信、数字信号处理、数字控制系统等领域中，译码器都扮演着至关重要的角色。

那么，译码器的工作原理是怎样的呢？本文将从数字到模拟信号的转换和模拟到数字信号的转换两个方面来详细介绍译码器的工作原理。

首先，我们来看数字到模拟信号的转换。

当数字信号需要转换为模拟信号时，译码器首先接收到输入的数字信号，然后通过数字到模拟转换器（DAC）将数字信号转换为模拟信号。

DAC是译码器中的一个重要组成部分，它能够将数字信号按照一定的规则转换为模拟信号。

在DAC中，数字信号首先经过取样和量化处理，然后根据一定的编码规则转换为模拟信号。

最终，译码器将转换后的模拟信号输出到相应的设备或系统中，实现数字到模拟信号的转换。

接下来，我们来看模拟到数字信号的转换。

当模拟信号需要转换为数字信号时，译码器首先接收到输入的模拟信号，然后通过模拟到数字转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号。

ADC也是译码器中的一个重要组成部分，它能够将模拟信号按照一定的规则转换为数字信号。

在ADC中，模拟信号首先经过采样和保持处理，然后经过量化和编码处理，最终转换为数字信号。

译码器将转换后的数字信号输出到相应的设备或系统中，实现模拟到数字信号的转换。

总的来说，译码器的工作原理可以概括为，接收输入信号，经过一系列的处理和转换，最终输出转换后的信号。

无论是数字到模拟信号的转换，还是模拟到数字信号的转换，译码器都能够准确地完成信号的转换工作。

译码器在数字通信、数字信号处理、数字控制系统等领域中有着广泛的应用，它的工作原理对于这些领域的数字设备和系统具有重要的意义。

综上所述，译码器是一种能够完成数字信号和模拟信号之间转换的重要组件，它的工作原理主要包括数字到模拟信号的转换和模拟到数字信号的转换。

通过译码器的工作原理，我们能够更好地理解数字设备和系统中的信号转换过程，为数字通信、数字信号处理、数字控制系统等领域的应用提供了重要的技术支持。

实验五 74138译码器(基于FPGA)2014.11.19一、实验目的：1 、了解可编程数字系统设计的流程；2 、掌握Quartus II 9.0软件的使用方法；3 、掌握原理图输入方式设计数字系统的方法和流程；4、熟悉掌握集成译码器74LS138的应用。

二、实验设备：1、计算机：Quartus II 软件2、Altera DE0 多媒体开发平台3、集成电路：74LS138三、实验内容：74LS138译码器逻辑功能的测试：把译码器的输入接到拨码开关，输出端接8个LED灯，通过拨码开关改变输入的逻辑电平变化来观察LED输出情况，验证3线8线译码器的工作状态。

补充内容：a、74LS138 3-8线译码器b、引脚定义：C、74LS138逻辑功能表Quartus II 9.0编辑步骤：1、Creat a New Project(New Project Wizard)2、New Project Wizard:Directory,Name,Top_Level Entity3、New Project Wizard: Add Files4、New Project Wizard: Family & Device settings5、New Project Wizard: EDA Tool Settings6、Add new design file block diagram /schematic file7、Add new vector waveform file8、Input and output setting9、“Assignment”→“Setting10、“Processing”→“Start Simulation”之后进行FPGA芯片的编程与配置，将计算机与Altera DE0 多媒体开发平台通过数据线进行连接，通过拨码开关改变输入的逻辑电平变化来观察LED输出情况，验证3线8线译码器的工作状态。

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。

实验四 译码器及其应用一、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.熟悉数码管的使用二、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。

译码器可分为通用译码器和显示译码器两类。

前者又分为变量译码器和代码变换译码器。

1.变量译码器（又称二进制译码器），用以表示输入变量的状态，如2线－4线、3线－8线和4线－16线译码器。

若有n 个输入变量，则有2n 个不同的组合状态，就有2n 个输出端供其使用。

而每一个输出所代表的函数对应于n 个输入变量的最小项。

以3线－8线译码器74LS138为例进行分析，图4－1(a)、(b)分别为其逻辑图及引脚罗列。

其中 A 2 、A 1 、A 0为地址输入端，0Y ～7Y 为译码输出端，S 1、2S 、3S 为使能端。

(a) (b)图4－1 3－8线译码器74LS138逻辑图及引脚罗列表4－1为74LS138功能表当S 1＝1，2S ＋3S ＝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S 1＝0，2S ＋3S ＝X 时，或者 S 1＝X，2S ＋3S＝1时，译码器被禁止，所有输出同时为1。

表4－1输 入输 出S 1 2S +3S A 2A 1 A 0 0Y1Y2Y3Y 4Y5Y6Y 7Y1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 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 × × × × 1 1 1 1 1 1 1 1 × 1×××11111111二进制译码器实际上也是负脉冲输出的脉冲分配器。

译码显示电路的设计一、引言译码显示电路是数字电路中常见的一种应用，它可以将数字信号转化为人类可以直接理解的形式，如数字、字母、符号等。

本文将介绍译码显示电路的设计方法和步骤。

二、基本概念1. 译码器：将输入的数字信号转换为输出信号，输出信号通常为二进制编码。

2. 显示器：将输入的二进制编码转换为人类可以直接理解的形式。

三、设计流程1. 确定输入信号类型和数量：根据实际需求确定输入信号类型和数量，如BCD码、二进制码等。

2. 选择合适的译码器：根据输入信号类型和数量选择合适的译码器，如74LS47、74LS138等。

3. 确定输出类型和数量：根据实际需求确定输出类型和数量，如七段数码管、LED灯等。

4. 连接译码器和显示器：将译码器输出连接到显示器输入，并确保正确连接。

5. 设计供电电路：设计合适的供电电路，确保整个系统正常工作。

6. 调试测试：对整个系统进行调试测试，确保正常工作。

四、具体实现以BCD码为例，设计一个能够驱动4位七段数码管的译码显示电路。

1. 确定输入信号类型和数量：BCD码，需要4个输入信号。

2. 选择合适的译码器：选择74LS47，它可以将BCD码转换为七段数码管的输出信号。

3. 确定输出类型和数量：使用4位七段数码管作为输出。

4. 连接译码器和显示器：将74LS47的A、B、C、D四个输入端分别连接到BCD码输入端，将74LS47的a、b、c、d、e、f、g七个输出端分别连接到七段数码管的a、b、c、d、e、f、g七个输入端，并确保正确连接。

5. 设计供电电路：使用5V电源供电，确保整个系统正常工作。

6. 调试测试：对整个系统进行调试测试，通过输入BCD码，观察七段数码管是否正确显示。

五、总结译码显示电路是数字电路中常见的一种应用，本文介绍了译码显示电路的设计流程和具体实现方法。

在实际应用中，需要根据实际需求选择合适的译码器和显示器，并进行合理连接和调试测试。

实验五：译码器和数据选择器的使用1．实验目的1) 熟悉数据分配器和译码器的工作原理与逻辑功能。

2) 掌握数据分配器和译码器的使用2．理论准备1) 具有译码功能的逻辑电路称为译码器。

译码即编码的逆过程，将具有特定意义的二进制码进行辨别，并转换成控制信号。

按用途来分，译码器大体上有以下3类：（1）变量译码器；（2）码制变换译码器；（3）显示译码器。

2) 数据选择器又称多路开关，它是以“与或非”门或以“与或”门为主体的组合电路。

它在选择控制信号的作用下，能从多个输入数据中选择某一个数据作为输出。

常见的数据选择器有以下5种：（4）4位2通道选1数据选择器；（5）4通道选1数据选择器；（6）无“使能”端双4通道选1数据选择器；（7）具有“使能”端的互补输出地单8选1数据选择器。

3．实验内容1) 3线-8线译码器(74138)的功能测试2) 用3-8译码器设计一位全减器3) 用双4选1数据选择器(74153)设计一位全减器提示说明：①用译码器设计组合逻辑电路设计原理；②利用译码器产生输入变量的所有最小项，再利用输出端附加门实现最小项之和；③双4选1数据选择器：在控制信号的作用下，从多通道数据输入端中选择某一通道的数据输出Y=[D0(A1’A0’)+D1(A1’A0)+D2(A1A0’)+D3(A1A0)].S。

4．设计过程1）用3-8译码器设计一位全减器。

（1）分析设计要求，列出真值表。

如表一。

输入输出G1 G2A+G2B C B A Y0YY1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y60 x x x x 1 1 1 1 1 1 1 1 x 1 x x x 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 11 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 11 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 11 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 11 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 11 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 11 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 11 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0表一3-8译码器设计一位全减器真值表（2）根据真值表，写出逻辑函数表达式。

BCD码显示译码器的设计在设计BCD码显示译码器时，需要考虑以下几个方面：1.确定编码方式：BCD码可以使用8421编码或2421编码。

在8421编码中，每位十进制数由四位二进制数表示；在2421编码中，0-9的数字用四位二进制数表示，其中10-15的数字使用三位编码。

2.确定输入和输出：BCD码显示译码器的输入是BCD编码，输出是数字或字符表示。

根据需求，可以设计为七段显示器（常用于数字显示）或者数码管（常用于显示字母、符号等）。

3. 设计真值表或Karnaugh图：根据编码方式和输入输出的定义，可以绘制真值表或Karnaugh图来设计译码器。

真值表列出了所有可能的输入和对应的输出；Karnaugh图则将输入和输出进行组织和优化，以简化电路设计。

4. 选择适当的逻辑门：译码器可以使用与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、与非门（NAND）和异或门（XOR）等逻辑门组成。

根据真值表或Karnaugh图，选择适当的逻辑门以实现所需的函数。

5.需要考虑面向对象方面的设计，根据功能的划分将设计的逻辑块进行模块化。

以下是一个以BCD码8421编码为例的BCD码显示译码器设计示例：输入：BCD码（A3A2A1A0）输出：七段显示器（a-f）其中，每个a-f对应七段显示器的a段到f段。

设计步骤：1.根据输入的BCD码，确定数字0-9对应的输出控制线的状态。

根据8421编码，可以得到如下的真值表：```BCD码，abcdef-------，-----------0000，1111110001，0110000010，1101100011，1111000100，0110010101，1011010110，1011110111，1110001000，1111111001，111001```2.根据真值表，可以使用逻辑门来实现每个控制线的控制逻辑。

这里可以使用与门和或门来实现。

a=A3'A2'A1'A0'+A3'A2'A1A0'+A3'A2A1'A0'+A3'A2A1A0'+A3A2'A1'A0 '+A3A2'A1A0+A3A2A1'A0+A3A2A1A0b=A3'A2'A1'A0+A3'A2'A1A0'+A3'A2A1'A0+A3'A2A1A0'+A3A2'A1'A0'+ A3A2'A1A0+A3A2A1'A0'+A3A2A1A0'c=A3'A2'A1A0+A3'A2A1'A0+A3'A2A1A0'+A3A2'A1'A0'+A3A2'A1'A0+A3 A2'A1A0d=A3'A2A1'A0'+A3'A2'A1A0+A3A2'A1'A0+A3A2'A1A0+A3A2A1'A0'+A3A 2A1'A0+A3A2A1A0'+A3A2A1A0e=A3'A2'A1'A0'+A3'A2'A1A0'+A3'A2A1'A0+A3A2'A1'A0'+A3A2'A1'A0 +A3A2A1'A0'+A3A2A1A0'+A3A2A1'A0'f=A3'A2'A1'A0+A3'A2'A1A0+A3'A2A1'A0+A3'A2A1A0'+A3A2'A1'A0+A3 A2'A1'A0'+A3A2'A1A0+A3A2A1'A0注意：使用上面的逻辑等式时，数字后面的引号表示对应输入取反。

74154译码器工作原理
GC74154译码器工作原理：
GC74154译码器是一种具有宽电平带宽的4位，16路译码器。

它由4个输入、16个输出端和7个控制端针脚构成，输入端提供4个BCD（二进制编码数字）编码，每个输入端有一个复位电平；译码器内部有四个与输入端相关联的四位开关，通过与输入端接收的二进制编码进行匹配，若输入与其中一个开关的状态匹配，则它的状态为'ON'，否则为'OFF'。

当所有的开关都是’OFF’时，所有的16个输出端都是‘LOW’状态。

若某一个开关状态为‘ON’，则其所对应的输出端状态为‘HIGH’。

这样，只有当输入端二进制码与其中一个开关的状态匹配时，该开关所对应的输出端才会变为高电平状态。

数据选择器、译码器、全加器实验
一、实验目的
1、熟悉数据选择器的功能。

2、熟悉译码器的工作原理和使用方法。

3、设计应用译码器，进一步加深对它的理解。

4、学习用中规模集成电路的设计方法。

二、实验所用仪器和芯片
1、双4选1数据选择器74LS153 1片
2、双2线-4线译码器74LS139 2片
3、四两输入与非门74LS00 1片
3、TEC-5(TDS-2)实验系统1台
三、实验内容
1、用Quartus II设计一个4选1的数据选择器
4个输入端输入4组周期不同的信号，改变数据选择引脚的电平和使能端（低电平有效）的电平，产生四种不同的组合，观察每种组合下数据选择器的的输出信号情况；
2、用2线-4线译码器设计一个3线-8线译码器，框图如下：
G
B A Y0
Y1
Y2
Y3
G
B
A
Y0
Y1
Y2
Y3
G
B
A
Y0
Y1
Y2
Y3
D
A2
A1
A0
3、用数据选择器（1片74LS153）设计实现一位全加器，实现电路并验证其正确性。

附74LS153和74LS139管脚图
输入输入输出
Vcc G2 A1 2D3 2D2 2D1 2D0 2Y 输出Vcc G2 A1 B22Y0 2Y1 2Y2 2Y3
G1 A0 1D3 1D2 1D1 1D0 1Y GND G1 A1 B11Y0 1Y1 1Y2 1Y3 GND 输入输出输入输出
74LS139。