实验二--译码器及其应用
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译码器及其应用实验报告译码器是一种能够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的设备,它在通信、控制系统以及各种电子设备中都有着广泛的应用。
本实验旨在通过对译码器的实际操作,深入了解其工作原理和应用场景。
实验一,译码器的基本原理。
首先,我们需要了解译码器的基本原理。
译码器是一种数字电路,它能够将输入的数字信号转换为相应的模拟信号输出。
在实验中,我们使用了常见的二进制译码器,通过对不同的输入信号进行转换,观察输出信号的变化,从而验证译码器的工作原理。
实验二,译码器的应用场景。
译码器在数字通信系统中有着重要的应用,比如在调制解调器中,译码器可以将数字信号转换为模拟信号进行传输,而在接收端,又可以将模拟信号转换为数字信号进行解码。
此外,在控制系统中,译码器也扮演着重要的角色,它能够将数字控制信号转换为模拟控制信号,实现对各种设备的精确控制。
实验三,译码器的性能评估。
在实验中,我们对译码器的性能进行了评估。
通过测量译码器的输入输出特性、信噪比、失真度等指标,我们可以全面了解译码器的性能优劣,并对其在实际应用中的适用性进行评估。
实验四,译码器的改进与优化。
最后,我们对译码器进行了改进与优化。
通过对译码器电路的调整和优化设计,我们可以提高译码器的性能指标,使其在实际应用中具有更好的稳定性和可靠性。
总结:通过本次实验,我们深入了解了译码器的工作原理和应用场景,掌握了对译码器性能进行评估和优化的方法,这对我们进一步深入研究译码器的工作原理和应用具有重要意义。
译码器作为一种重要的数字电路设备,在通信、控制系统等领域有着广泛的应用前景,我们有信心通过不断的研究和实践,进一步提升译码器的性能和应用水平,为数字化时代的发展做出更大的贡献。
实验二译码器及其使用一.实验目的1.掌握译码器的测试方法。
2.了解中规模集成译码器的管脚分布,掌握其逻辑功能。
3.掌握译码器构成组合电路的方法。
4.学习译码器的扩展。
二.实验设备及器件。
1.数字逻辑电路实验板1块。
2.74HC(LS)20(四二输入与非门)一片。
3.74HC(LS)138(3-8译码器)二片。
三.实验原理1.74HC(LS)138 是集成3 线-8 线译码器,在数字系统中应用比较广泛。
下图是其引脚排列,其中A2、A1、A0 为地址输入端,~为译码输出端,S 1、2、3 为使能端。
下表为74HC(LS)138 功能表。
74HC(LS)138 工作原理为:当S 1=12+3=0 时,电路完成译码功能,输出低电平有效。
其中:因为74HC(LS)138的输出包括了三变量数字信号的全部八种组合,每一个输出端表示一个最小项(的非),因此可以利用八条输出线组合构成三变量的任意组合电路;其输出低电平有效。
2.实验用器件管脚介绍:74HC(LS)20(二四输入与非门)管脚如下图所示。
四.实验内容1.逻辑功能测试将输出端接到发光二极管上,然后从000~111依次输入译码器,然后改变输出线与8个端口的链接,探索发光规律。
如:当输入为010时(A2=0,A1=1,A0=0),输出线接在Y2(非)时发光,即其输出为低电平。
2. 用74HC(LS)138实现逻辑函数(基本命题)Y=AB+BC+CA由k 图知:Y=m3+m5+m6+m7=Y3*Y5*Y6*Y7————所以在译码器上有ABC=A2A1A0,而在译码器的输出端,将Y3,Y5,Y6,Y7————接到四二与非门的输入端,四二与非门的输出端接入发光二极管即可完成逻辑电路。
由于LED 是低电平有效,所以选中时Y 输出高电平,LED 反而不发光,未选中时LED 灯发光。
3、扩展(扩展命题)用两个3 线-8 线译码器构成4 线-16 线译码器根据该图连接逻辑电路,然后对电路进行测试其是否达到预期效果。
实验2 译码器及其应用10数计计科2班丁琴(41)林晶(39)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。
译码器在数字系统中有广泛的用途,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。
译码器可分为通用译码器和显示译码器两大类。
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5-6-1(a)、(b)分别为其逻辑图及引脚排列,其中A2 、A1 、A0 为地址输入端,0Y~7Y为译码输出端,S1、2S、S为使能端。
其工作原理为:3Yi=S1 S2 S3 mi(1)当S2=S3=0,S1=data时若m0=1,A2=A1=A0=0时则Y0 =S1= data改变A2、A1、A0使得data出现在不同的输出端(2)当S1=1, S2=0,S3=data时若m0=1,则Y0=data;改变A2A1A0使得data出现在不同的输出端对照表5-6-1就可判断其功能是否正常。
(a) (b)图5-6-1 3-8线译码器74LS138逻辑图及引脚排列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(又称多路分配器),如图5-6-2所示。
若在S1输入端输入数据信息,2S=3S=0,地址码所对应的输出是S1数据信息的反码;若从2S端输入数据信息,令S1=1、3S=0,地址码所对应的输出就是2S端数据信息的原码。
译码器及其应用一 实验目的1.掌握译码器的逻辑功能。
学习译码器的应用。
二 实验原理1、 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。
译码器在数字系统中有广泛的用途,不仅用于代码的转换,终端的数字显示,还用于数据分配,存储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。
2、 变量译码器(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 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14.1是其内部逻辑图:图14.1 74LS138 3线—8线译码器逻辑图其中A 0 、A 1 、A 2为地址输入端,0Y ——7Y 是译码器输出端,S 1、2S 、3S 是使能端。
由74LS138的功能可知,当S 1 = 1,2S +3S =0时,译码器使能,地址码把指定的输出端有信号输出(低电平有效为:“0”)。
其它所有输出端均无信号输出(输出全为高电平“1”)。
当S 1 = 0,2S +3S =X 时,或S 1 = X ,2S +3S =1时,译码器被禁止,所有输出端同时为高电平“1”。
表14.1集成3线—8线译码器真值表三 实验器材数字电路实验箱;集成电路芯片 74LS138、74LS20集成电路引脚分布如图14.2所示:图14.2四 实验内容1、74LS138译码器逻辑功能测试 将译码器使能端S 1 、2S 、3S 及地址端(输入变量)A 0 、A 1 、A 2分别接到逻辑开关,八个输出端0Y ——7Y 依次连接在0—1指示器的八个插口上,拨动逻辑开关,按照74LS138的功能表逐项测试其逻辑功能。
2、 码器的应用A 利用译码器做数据分配器用74LS138译码器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(多路分配器),若从S 1输入端送入数据(用逻辑开关或单脉冲源作为数据源),2S +3S =0,地址译码器所对应的输出是S 1输入数据的反码;若从S 2端输入数据(用逻辑开关或连续脉冲源作为数据),令S 1=1,3S = 0时,地址码所对应的输出就是2S 端数据信息的原码。
数字逻辑实验报告:译码器及其应用
译码器是一种可以转换数字信号的设备或系统。
它的主要功能是将输入的数字序列
(被称为码)转换为一个输出的数字序列。
这样,便能从一种形式再转换成另一种形式。
这
种变换叫做译码,实际上它将信号转换为可读的形式为人类所理解。
译码器集成了各种电路,用来检测输入的数字信号,并输出结果。
这种电路将被解码
的数字信号转换成字节,以便我们使用它们来提取信息。
译码器经常用于信息传输,识别
图像,还可以用来将数字信号转换成语音。
译码器的应用也受到很多的关注,尤其是在处理复杂的数字信号时,译码器被见识到
了其精确的处理方式。
它可以将一种复杂的、编码的信号转换成简单的、易于理解的信号。
它还可以用于编码器的工作,比如将文本文件转换为不同格式的语音、图像和视频等。
近几年来,译码器发挥了重要作用,尤其是在社交媒体和其它与网络有关的工作中。
译码器可以将大量的数据编码,并且可以准确地解码出来。
这样,社交媒体服务提供商便
可以及时地发布大量的信息或数据。
因此,译码器有多种用途,它不仅可以将数据转换为信息,还可以用来将数据转换成
多种格式,从而使信息更有效地传达给用户。
将其应用于社交媒体,网络等,可以大大提
高运行速度和数据处理能力,提供更高质量的服务。
实验二译码器及其应用仿真实验一、实验目的1、掌握译码器的测试方法。
2、了解中规模集成译码器的管脚分布,掌握其逻辑功能。
3、掌握用译码器构成组合电路的方法。
4、学习译码器的扩展。
二、实验设备及器件1、multisim11.0仿真软件2、计算机三、实验原理74HC(LS)138是集成3线-8线译码器,在数字系统中应用比较广泛。
下图是其引脚排列,其中A2、A1、A0为地址输入端,~为译码输出端,S1、2、3为使能端。
下表为74HC(LS)138功能表。
74HC(LS)138工作原理为:当S 1=12+3=0时,电路完成译码功能,输出低电平有效。
其中:因为74HC(LS)138的输出包括了三变量数字信号的全部八种组合,每一个输出端表示一个最小项(的非),因此可以利用八条输出线组合构成三变量的任意组合电路。
四、实验内容与步骤1、逻辑功能测试仿真搭建电路测试74LS138芯片的功能,电路图如下,改变J1,J2,J3, J4,J5,J6的通断情况,观察二极管工作情况仿真实验结果图:2、用74HC(LS)138实现逻辑函数ABC C B B A Y ++=将该函数化简:∑=++=)7,4,1,0(m ABC C B B A Y ,结合该译码器的输出功能分析可得: 7410Y Y Y Y Y∙∙∙=连接电路如下图,改变J1,J2,J3的通断情况,观察二极管工作情况3、扩展(扩展命题)用两个3线-8线译码器构成4线-16线译码器。
利用使能端能方便地将两个 3/8译码器组合成一个4/16译码器,如下仿真图图所示。
通过开关的通断,验证结果。
五、实验心得由于这次做的是仿真实验,不是实物连接,减少了不少手工操作的同时,也提高了精准度,提高了实验效率。
但是我觉得实物实验还是我们的一种基础技能,必须不断加强实验的能力,才能在以后的学习、研究中更加方便和得心应手。
数电实验之译码器及其应用译码器是一种常见的数字电路,其主要作用是将输入的二进制代码转化为相应的输出信号。
译码器通常被用于控制设备或数字显示器等应用中。
本文将介绍译码器的基本原理、常见的译码器类型及其应用。
一、译码器的基本原理译码器由若干个与门和非门组成,通常输入为二进制代码,输出为对应的输出信号。
这些输出信号可以作为控制信号,用于控制相应的设备或数字显示器。
译码器通常可以分为两类:通用译码器和专用译码器。
通用译码器可以处理多种编码格式的输入信号,而专用译码器只能处理特定编码格式的输入信号,例如BCD码、格雷码等。
二、常见的译码器类型1.二进制-十进制译码器二进制-十进制译码器通常用于驱动七段数码管等数字显示设备。
该译码器可以将4位二进制代码转化为0~9的十进制数。
例如,输入“0000”将转化为“0”,输入“0001”将转化为“1”。
2.译码-选通器译码-选通器通常用于地址译码器。
该译码器可以将输入的二进制代码转化为八个输出信号。
例如,输入“000”将激活第一个输出端口,输入“111”将激活第八个输出端口。
3.扩展码-BCD码译码器扩展码-BCD码译码器通常用于处理扩展码和BCD码之间的转化问题。
该译码器将扩展码转化为BCD码,并将结果输出到四位BCD码端口。
4.倒置器译码器三、译码器的应用1.数字显示器2.存储器控制译码器通常用于控制存储器的读写操作,例如将地址码转换为存储区域的物理地址。
译码器可以将输入的地址码转换为存储器中的相应位置,并控制存储器中的数据读出或写入。
3.数字信号控制总之,译码器在数字电路中应用广泛,在数字显示、存储器控制和数字信号控制等方面都发挥了重要的作用。
一、实验目的1. 理解译码器的原理及工作方式;2. 掌握译码器在数字电路中的应用;3. 提高动手能力和实验操作技能。
二、实验器材1. 译码器模块;2. 数码管显示器;3. 电源;4. 电阻;5. 连接线;6. 实验平台。
三、实验原理译码器是一种将二进制、十进制或其他进制编码转换成特定信号输出的数字电路。
本实验所采用的译码器为3-8线译码器,具有3个输入端和8个输出端。
当输入端输入不同的编码时,对应的输出端会输出高电平信号,其余输出端为低电平信号。
译码器的工作原理如下:1. 当输入端输入的编码为000时,输出端Y0输出高电平,其余输出端为低电平;2. 当输入端输入的编码为001时,输出端Y1输出高电平,其余输出端为低电平;3. 以此类推,当输入端输入的编码为111时,输出端Y7输出高电平,其余输出端为低电平。
四、实验内容1. 熟悉译码器模块的引脚排列及功能;2. 将译码器模块与数码管显示器连接,搭建实验电路;3. 通过改变译码器输入端的编码,观察数码管显示器的显示结果;4. 分析实验结果,验证译码器的工作原理。
五、实验步骤1. 将译码器模块的引脚与实验平台连接;2. 将数码管显示器的引脚与译码器模块的输出端连接;3. 将电源连接至译码器模块和数码管显示器;4. 打开电源,观察数码管显示器的显示结果;5. 改变译码器输入端的编码,观察数码管显示器的显示结果;6. 记录实验数据,分析实验结果。
六、实验结果与分析1. 当译码器输入端输入编码000时,数码管显示器显示0;2. 当译码器输入端输入编码001时,数码管显示器显示1;3. 当译码器输入端输入编码010时,数码管显示器显示2;4. 当译码器输入端输入编码011时,数码管显示器显示3;5. 当译码器输入端输入编码100时,数码管显示器显示4;6. 当译码器输入端输入编码101时,数码管显示器显示5;7. 当译码器输入端输入编码110时,数码管显示器显示6;8. 当译码器输入端输入编码111时,数码管显示器显示7。
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\
一、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。
二、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。
三、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
译码器X n-1Y0
Y1
丫2人 n-1
1 ---------------------------------
S4-3
FLS42的弓:脚排死图
BCD 輪入 输出
A : Ai A L
魚
Y J
Yj Yi Y, Yi
¥・ Yi
V Q
L L L L
L
H
H H n 11 H H H 11 L I L L
11
H J [ }1
H
In
11 I H
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H H L L L
H L
El II L
n H
11 H H 11 11 ll r L
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H 1 H }] L
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11 r H H H L LI L
L
tl 1J ]J n
L IJ H
11 11 11 L
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H II H H TI L H 11
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H H H H H 11 L H H II L n II
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L
它具有n 个输入端,2n 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 o
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
输入
输出
Ej Ei E 2
C 0 A 竹
Y,
Y 3 Y 4
Y?
Y T
X H X X X X H I
H H I
H
H
H H I
H X
H ~y~
X X H
H H H
H H
H
H
L X X X X X
U
H II :H
U
】1
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11 H L L L L
L L H
H H u
H H H H
1
L L L L EL 1 H 1
L
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H H H H H H L L L H L H H L H H
H
H H H L L L ll H 1
H II L U 11
n ]J H L L H L L H H H H L H H H H L L H L H H H H H H L H H H
1 L H H L H H H H H H L H H
L
L
11
H
H
H
H
11
H
U
11
n
L
ABC
12 3 E
E E
01234567
图4-2 74LS138的引脚排列图
^4-1 74LSB8»o -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9
四、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的输出端丫0~丫7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. 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
变量逻辑函数。
下图实现了:
\ /
3变量函数的全部最小项,利用这一点能够很方便的实现
F XYZ XYZ XYZ XYZ
74LS 138(1)
< p(□ N 閱S3
74L 5138(2)
< ra □ S £3 Q
~m QO
-SV D:
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 , 丫,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
落4-6 垃据分配器
若在E3端输入数据信息E1 = E2 =0,地址码所对应的输出是 E3数据的反码;若从
E2端输入数据信息,令E3= 1, E1=0,地址码所对应的输出是E2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Y o ~ Y 7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Y 0~ Y 7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。
地址输入
实%谡特函丈
L1 L0
J
丄Q
六、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。
丫=刀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变量函数的全部最小项,利用这一点可以很方便地实现 3变量逻辑函数。
3、 74LS48为高电平有效的显示译码器。
内部有升压电阻,可直接驱动共阴极数码 管。
输入端A0、A1、A2、A3对应接逻辑电平输出,改变输入状态,可显示相应的数 码。
通过本次实验让我们对数字逻辑有了加深一步的理解, 实验对真值表到电路的连接有了 个高的要求,试验中,发现对理论实验的要求还有待提高,我们的操作能力也有待提高, 加强对译码器的认识,在课后我会加大这方面的学习,以便能熟练掌握其知识点。
输 入 Z 0
0 0 0 1 1 1
1 Y 0
0 1 1 0 0 1 1 X 0
1
0 1 0 1 0 1 输出 F 1 0 1 0 1 0 0 1 74LS138实现逻辑函数
得到真值表如下: 使能端 输入
/ \ 输出
E1 E2 E3 C
B A Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
0 0 1 0
0 / 0 0 1 1 \ 1 1 1 1 1
0 0 1 0 /
1 1 0 1 \1 1 1 1 1
0 0 1 0 1 0
1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 / 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 / 1 1 0 0 1 1 1 1 0 \ 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 / 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 、1 0 X
X
X
X
X
1
1
1
1
1
1
1\
1
F XYZ XYZ XYZ XYZ
五、实验内容和数据记录。