3线8线数据分配器
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74ls138功能介绍74ls138引脚图74HC138管脚图:74LS138为3 线-8 线译码器,共有54/74S138和54/74LS138两种线路结构型式,其工作原理如下:当一个选通端(G1)为高电平,另两个选通端(/(G2A)和/(G2B))为低电平时,可将地址端(A、B、C)的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。
利用G1、/(G2A)和/(G2B)可级联扩展成24 线译码器;若外接一个反相器还可级联扩展成32 线译码器。
若将选通端中的一个作为数据输入端时,74LS138还可作数据分配器用与非门组成的3线-8线译码器74LS1383线-8线译码器74LS138的功能表无论从逻辑图还是功能表我们都可以看到74LS138的八个输出引脚,任何时刻要么全为高电平1—芯片处于不工作状态,要么只有一个为低电平0,其余7个输出引脚全为高电平1。
如果出现两个输出引脚同时为0的情况,说明该芯片已经损坏。
当附加控制门的输出为高电平(S=1)时,可由逻辑图写出由上式可以看出,同时又是这三个变量的全部最小项的译码输出,所以也把这种译码器叫做最小项译码器。
71LS138有三个附加的控制端、和。
当、时,输出为高电平(S=1),译码器处于工作状态。
否则,译码器被禁止,所有的输出端被封锁在高电平,如表3.3.5所示。
这三个控制端也叫做“片选”输入端,利用片选的作用可以将多篇连接起来以扩展译码器的功能。
带控制输入端的译码器又是一个完整的数据分配器。
在图3.3.8电路中如果把作为“数据”输入端(同时),而将作为“地址”输入端,那么从送来的数据只能通过所指定的一根输出线送出去。
这就不难理解为什么把叫做地址输入了。
例如当=101时,门的输入端除了接至输出端的一个以外全是高电平,因此的数据以反码的形式从输出,而不会被送到其他任何一个输出端上。
【例3.3.2】试用两片3线-8线译码器74LS138组成4线-16线译码器,将输入的4位二进制代码译成16个独立的低电平信号。
74ls138引脚图-74ls138管脚图及功能真值表74ls138引脚图74HC138管脚图:74LS138为3 线-8 线译码器,共有54/74S138和54/74LS138两种线路结构型式,其工作原理如下:当一个选通端(G1)为高电平,另两个选通端(/(G2A)和/(G2B))为低电平时,可将地址端(A、B、C)的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。
利用G1、/(G2A)和/(G2B)可级联扩展成24 线译码器;若外接一个反相器还可级联扩展成32 线译码器。
若将选通端中的一个作为数据输入端时,74LS138还可作数据分配器用与非门组成的3线-8线译码器74LS1383线-8线译码器74LS138的功能表无论从逻辑图还是功能表我们都可以看到74LS138的八个输出引脚,任何时刻要么全为高电平1—芯片处于不工作状态,要么只有一个为低电平0,其余7个输出引脚全为高电平1。
如果出现两个输出引脚同时为0的情况,说明该芯片已经损坏。
当附加控制门的输出为高电平(S=1)时,可由逻辑图写出由上式可以看出,同时又是这三个变量的全部最小项的译码输出,所以也把这种译码器叫做最小项译码器。
71LS138有三个附加的控制端、和。
当、时,输出为高电平(S=1),译码器处于工作状态。
否则,译码器被禁止,所有的输出端被封锁在高电平,如表3.3.5所示。
这三个控制端也叫做“片选”输入端,利用片选的作用可以将多篇连接起来以扩展译码器的功能。
带控制输入端的译码器又是一个完整的数据分配器。
在图3.3.8电路中如果把作为“数据”输入端(同时),而将作为“地址”输入端,那么从送来的数据只能通过所指定的一根输出线送出去。
这就不难理解为什么把叫做地址输入了。
例如当=101时,门的输入端除了接至输出端的一个以外全是高电平,因此的数据以反码的形式从输出,而不会被送到其他任何一个输出端上。
【例3.3.2】试用两片3线-8线译码器74LS138组成4线-16线译码器,将输入的4位二进制代码译成16个独立的低电平信号。
74ls138引脚图74HC138管脚图:74LS138为3 线-8 线译码器,共有54/74S138和54/74LS138两种线路结构型式,其工作原理如下:当一个选通端(G1)为高电平,另两个选通端(/(G2A)和/(G2B))为低电平时,可将地址端(A、B、C)的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。
利用G1、/(G2A)和/(G2B)可级联扩展成24 线译码器;若外接一个反相器还可级联扩展成32 线译码器。
若将选通端中的一个作为数据输入端时,74LS138还可作数据分配器用与非门组成的3线-8线译码器74LS1383线-8线译码器74LS138的功能表无论从逻辑图还是功能表我们都可以看到74LS138的八个输出引脚,任何时刻要么全为高电平1—芯片处于不工作状态,要么只有一个为低电平0,其余7个输出引脚全为高电平1。
如果出现两个输出引脚同时为0的情况,说明该芯片已经损坏。
当附加控制门的输出为高电平(S=1)时,可由逻辑图写出由上式可以看出,同时又是这三个变量的全部最小项的译码输出,所以也把这种译码器叫做最小项译码器。
71LS138有三个附加的控制端、和。
当、时,输出为高电平(S=1),译码器处于工作状态。
否则,译码器被禁止,所有的输出端被封锁在高电平,如表3.3.5所示。
这三个控制端也叫做“片选”输入端,利用片选的作用可以将多篇连接起来以扩展译码器的功能。
带控制输入端的译码器又是一个完整的数据分配器。
在图3.3.8电路中如果把作为“数据”输入端(同时),而将作为“地址”输入端,那么从送来的数据只能通过所指定的一根输出线送出去。
这就不难理解为什么把叫做地址输入了。
例如当=101时,门的输入端除了接至输出端的一个以外全是高电平,因此的数据以反码的形式从输出,而不会被送到其他任何一个输出端上。
【例3.3.2】试用两片3线-8线译码器74LS138组成4线-16线译码器,将输入的4位二进制代码译成16个独立的低电平信号。
第一章测试1【单选题】(10分)十六进制数(7C)16转换为等值的十进制、二进制和八进制数分别为()。
A.(123)10(1111100)2(173)8B.(124)10(1111100)2(173)8C.(123)10(1111101)2(174)8D.(124)10(1111100)2(174)82【单选题】(10分)最小项A′BC′D的逻辑相邻最小项是()。
A.A′BCD′B.AB′CDC.ABCD′D.A′BCD3【单选题】(10分)已知下面的真值表,写出逻辑函数式为()。
A.Y=A′B+ABB.Y=A′B+AB′C.Y=AB+A′BD.Y=A′B′+AB4【判断题】(10分)因为逻辑表达式A+B+AB=A+B成立,所以AB=0成立。
()A.对B.错5【单选题】(10分)4个不同进制的数376.125D、567.1O、110000000B、17A.2H,按大小排列的次序为A.17A.2H>110000000B>576.1O>376.125DB.376.125D>567.1O>110000000B>17A.2HC.567.1O>110000000B>17A.2H>376.125DD.110000000B>17A.2H>376.125D>576.1O6【单选题】(10分)示波器测得的波形如图所示,以下哪个真值表符合该波形A.B.C.D.7【单选题】(10分)示波器测得的波形如图所示,以下哪个函数式符合该波形A.F=(A+B)’B.F=(AB)’C.F=ABD.F=A+B8【单选题】(10分)用卡诺图将下式化简为最简与或函数式,正确的是Y(A,B,C,D)=∑m(2,3,7,8,11,14)+∑d(0,5,10,15)A.Y=CD+B'D'+ACB.Y=CD+B'C'D'+ACD'+A'B'CC.Y=CD+ACD'+A'B'C+AB'CD.Y=CD+CD'+A'B'C9【多选题】(10分)已知逻辑函数F=AC+BC'+A'B,以下叙述正确的有A.逻辑函数的最简与或式为F=AC+BB.逻辑函数的与非式为F=((AC)'(BC')'(A'B)')'C.逻辑函数的反函数表达式为F'=(A'+C')∙(B'+C)∙(A+B')D.逻辑函数的最简与或式为F=AC+A'B10【多选题】(10分)逻辑函数Y=A'B'C'D+A'BD'+ACD+AB',其最小项之和的形式正确的是A.Y=A'B'C'D+A'BC'D'+A'BCD'+AB'CD+ABCD+AB'C'D+AB'C'D'B.Y=∑(1,4,6,8,9,10,11,15)C.Y=m1+m4+m6+m8+m9+m10+m11+m15D.Y=A'B'C'D+A'BC'D'+A'BCD'+AB'CD+ABCD+AB'CD'+AB'C'D+AB'C'D'第二章测试1【判断题】(10分)组合逻辑电路通常由门电路和寄存器组合而成。
译码器/数据分配器一、译码器的定义及功能1. 定义: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。
2. 分类:3. 功能:二进制译码器一般原理图一个n→2n译码器结构如上图,n个输入端,2n个输出端。
它是一个多输出逻辑组合电路,对每种可能的输入条件,有且仅有一个输出信号为逻辑“1”,所以我们可以把它当作最小项产生器,一个输出就相应于提取一个最小项。
4. 译码器电路结构:首先我们先来分析两输入译码器结构,由于2输入变量A、B共有4种不同状态的组合,因而可以译出4个输出信号,所以简称为2/4线译码器。
2线-4线译码器逻辑图由图可以写出输出端逻辑表达式:根据输出逻辑表达式可以列出功能表。
由表可知,时无论A、B为何种状态,输出全为1,译码器处于非工作状态。
而当时,对应于AB 的某种状态组合,其中只有一个输出量为0,其余各输出量均为1。
例如:AB=0时,输出Y0=0,Y1~Y3=1,由此可见,译码器是通过输出端的逻辑电平来识别不同的代码。
在我们讲述的这种结构中,输出0表示有效电平,所以就叫做低电平有效。
2线-4线译码器功能表二、集成电路译码器1.74138集成译码器下图为常用的集成译码器74LS138的逻辑图和引脚图。
由图可知该译码器有3个输入A、B、C,它们共有8种状态的组合,既可译出8个输出信号Y0~Y7,故该译码器称为3线-8线译码器。
该译码器还设置了G1,G2A,G2B三个使能输入端。
74LS138集成译码器逻辑图和引脚图74LS138集成译码器的功能表2. 7442二一—十进制译码器这种译码器在代码转换中经常使用到,因为人们不习惯于直接识别二进制数,但如果在电路输入或输出端把它们译成十进制数就可解决。
我们学过8421BCD码,对应于0~9的十进制数由四位二进制数0000~1001来表示。
因此,这种译码器应有四个输入端,十个输出端。
下面给出7442的逻辑图和引脚图以及功能表。
74ls138引脚图74HC138管脚图:74LS138为3 线-8 线译码器,共有54/74S138和54/74LS138两种线路结构型式,其工作原理如下:当一个选通端(G1)为高电平,另两个选通端(/(G2A)和/(G2B))为低电平时,可将地址端(A、B、C)的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。
利用G1、/(G2A)和/(G2B)可级联扩展成24 线译码器;若外接一个反相器还可级联扩展成32 线译码器。
若将选通端中的一个作为数据输入端时,74LS138还可作数据分配器用与非门组成的3线-8线译码器74LS1383线-8线译码器74LS138的功能表无论从逻辑图还是功能表我们都可以看到74LS138的八个输出引脚,任何时刻要么全为高电平1—芯片处于不工作状态,要么只有一个为低电平0,其余7个输出引脚全为高电平1。
如果出现两个输出引脚同时为0的情况,说明该芯片已经损坏。
当附加控制门的输出为高电平(S=1)时,可由逻辑图写出由上式可以看出,同时又是这三个变量的全部最小项的译码输出,所以也把这种译码器叫做最小项译码器。
71LS138有三个附加的控制端、和。
当、时,输出为高电平(S=1),译码器处于工作状态。
否则,译码器被禁止,所有的输出端被封锁在高电平,如表3.3.5所示。
这三个控制端也叫做“片选”输入端,利用片选的作用可以将多篇连接起来以扩展译码器的功能。
带控制输入端的译码器又是一个完整的数据分配器。
在图3.3.8电路中如果把作为“数据”输入端(同时),而将作为“地址”输入端,那么从送来的数据只能通过所指定的一根输出线送出去。
这就不难理解为什么把叫做地址输入了。
例如当=101时,门的输入端除了接至输出端的一个以外全是高电平,因此的数据以反码的形式从输出,而不会被送到其他任何一个输出端上。
【例3.3.2】试用两片3线-8线译码器74LS138组成4线-16线译码器,将输入的4位二进制代码译成16个独立的低电平信号。
,习题三【试题3-1】 用74LS138设计一个能对32地址译码的译码电路。
【解题方法指导】构成32地址译码系统需要用4片74LS138译码器。
32地址对应5位二进制地址码A 4A 3A 2A 1A 0,低三位地址A 2A 1A 0为每一片译码器提供8个低位地址,高位地址A 4A 3作为译码器的使能信号。
A 4A 3=00时,74138-1译码输出;A 4A 3=01时,74138-2译码输出;A 4A 3=10时,74138-3译码输出;A 4A 3=11时,74138-4译码输出。
A 4A 3可以用2/4线译码器译码,为74138-1~74138-4提供使能信号。
考虑到74138有多个使能端;可利用使能端本身的译码功能。
由于74138只有一个高电平有效的使能端,所以A 4中A 3要有一个反相后接低电平有效的使能端,使A 4A 3=11时,74138-4译码输出。
【解答】能实现32地址译码的译码系统之一如图3-53所示。
》图3-53 74138实现32地址译码《【试题3-2】用74138和74151组成图3-54所示16通道数据传输系统,可将任一输入通道的输入数据从任一输出通道输出。
;图3-54【解题方法指导】本题实质是将8通道数据选择器和8通道数据分配器扩展为Y 24~Y 31A 3Y 8~Y 15A 4I I 1 I Y 0Y 1~Y16通道。
八选一数选器74151只有一个使能端,所以要用一个反相器使两片74151分别使能。
八通道数据分配器74138有三个使能端,一片74138用高电平使能,另一片74138则用低电平使能,剩余一个低电平使能端作为数据输入端。
因为,低电平使能端作为数据输入端,输入输出数据同相,所以,74151用高电平输出有效的输出端Y 。
【解答】能实现16通道数据传输系统之逻辑图如图3-55所示。
\:图3-55【试题3-3】用一片74LS48实现三位十进制数动态扫描显示。
摘要EDA技术是以微电子技术为物理层面,现代电子设计技术为灵魂,计算机软件技术为手段,最终形成集成电子系统或专用集成电路ASIC为目的的一门新兴技术。
而VHDL语言是硬件描述语言之一,其广泛应用性和结构的完整性使其成为硬件描述语言的代表。
随着社会经济和科技的发展,越来越多的电子产品涌如我们的日常生活当中,在日常生活中译码器起着不可忽视的作用。
本设计就是运用VHDL语言设计的3-8译码器。
3-8译码器电路的输入变量有三个即D0,D1,D2,输出变量有八个Y0-Y7,对输入变量D0,D1,D2译码,就能确定输出端Y0-Y7的输出端变为有效(低电平),从而达到译码目的。
关键词 EDA 输入,输出,译码器AbstractEDA technology is for the physical plane microelectronics technology, modern electronic design technology for the soul, and computer software technology as the means, and finally form integrated electronic system or application-specific integrated circuit ASIC for the purpose of a new technology. And VHDL language is one of the hardware description language, which are widely applied and theintegrity of the structure to make it a hardware description language representative.Along with the social economy and the development of science and technology, more and more electronic product surged into our daily life in the daily life of decoder plays an important role. This design is theuse of the design of 3-VHDL language 8 decoder. 3-8 decoder circuit, input variables have three namely D0, D1, D2, output variable has eight Y0-Y7, D0 to input variables, D1, D2 decoding, can determine the output, the output terminal of the Y0-Y7 into effective (low level), so as to achieve the purpose decoding.Key word EDA input output decode目录引言EDA(Electronic Design Automation)技术是现代电子工程领域的一门新技术。
3线-8线数据分配器
08电信2班成员:罗俊麦文清徐宇詹天文张广平
一.电路名称
3线-8线数据分配器
二.电路功能及I/O口介绍
数据分配器的功能是将一路输入数据从多个输出通道中选择一个通道输出。
输入信号是一路数据D和三个地址输入端A2、A1、A0;输出信号是八路数据Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7。
数据可以是一位二进制数,也可以是多位二进制数。
四.程序代码
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY DEMUX IS
PORT(
D :IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
A : IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);
Y0,Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7 : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)
);
end DEMUX;
ARCHITECTURE STR OF DEMUX IS
BEGIN
PROCESS(D,A)
BEGIN
Y0 <= "00000000"; Y1 <= "00000000"; Y2 <= "00000000";Y3 <= "00000000";Y4 <= "00000000";
Y5 <= "00000000";Y6 <= "00000000";Y7 <= "00000000";
CASE A IS
WHEN "000" => Y0 <= D;
WHEN "001" => Y1 <= D;
WHEN "010" => Y2 <= D;
WHEN "011" => Y3 <= D;
WHEN "100" => Y4 <= D;
WHEN "101" => Y5 <= D;
WHEN "110" => Y6 <= D;
WHEN "111" => Y7 <= D;
END CASE;
END PROCESS;
END STR;
五.仿真结果
六.心得体会及建议
麦文清:这次实验做了3-8数据分配器,原理跟2-4数据分配器相似,程序写起来也比较得心应手,所以这次实验算是比较顺利。
对于EDA ,我觉得应着重理解其使用方法和技巧,不要局限于程序的调试通过,要理解程序语句对芯片的控制作用,能看懂仿真波形图。
课本给出了很多实验程序,应用很广泛,但实验学时有限,如果能有更多时间,相信效果会不错。
罗俊:这次EDA大作业我们自选了3-8数据分配器为作业内容,数据分配器的原理与3-8译码器的原理基本相似,故理解该程序的工作是比较容易的。
通过这次大作业,巩固了我对VHDL中程序的结构,对PROCESS函数更加理解,学会运用了case-when语句。
对于整体EDA的教学,感觉整体效果可以,理论与实践相结合,理论的学习的同时,得到了比较到位的实践经验,对EDA的学习是很有成效的。
在日后的学习中,希望能够直接上机上课,即使是在讲授理论知识;我认为,讲授理论知识的同时,可以有一定时间的动手实践,会对该EDA课程容易接受并且对教学内容记忆深刻,能够理论与实操的共同提升的双赢状况。
詹天文:我觉得对于教学内容,要和实际应用相结合,使学生更加容易认识到所学内容的意义,采取一种积极主动、刻苦的态度去学习,同时会使学生在发现探询当中学习,这样往往会有更深刻的印象,并且更容易理解学习的内容。
并且要充分相信学生的能力,不要替学生做实验,应善于引导和启发,不致使学生遇到困难中途放弃。
此外课程考核电路设计题目可以在课程开始就公布,这样使学生有一个学习努力的目标。
始终围绕设计题目具体展开,促使学生自己翻阅相关参考资料,积极准备,拓展知识面。
不仅课上学习,课余也投入精力。
徐宇:此次EDA大作业,反映我们对第2章VHDL硬件描述语言的掌握程度如何。
这次我们选择的3-8数据分配器题目,是在书本例题的基础上作小小改动,涵盖第2章中的几个知识点,比如块(BLOCK)语句中的CASE-WHEN语句,VHDL高级语句中的进程(PROCESS)语句。
通过这次设计,我们初步掌握了常见的组合逻辑电路设计,熟悉了VHDL硬件描述语言语音中的各类型分支语句。
此门课程是理论与实践相结合比较紧密的课程,老师在教会我们理论知识的同时,也给了我们很多动手操作和上台演示的机会。
不过局限于实验仪器的数量和实验室的时间安排,在课堂上并非每一位同学都能有足够的时间进行独立操作。
再加上课下的大作业又是几个人的小组合作,存在一部分同学并未真正掌握该门课的核心内容和独立进行大作业操作的能力。
因此我建议,大作业分组可以2位同学一组,这样可以让那些课上独立操作机会较少的同学在课下能够充分练习软件的操作。
张广平:在上次的大作业中熟悉了该软件的操作,在这次作业中就比较快捷和熟练的完成大作业,无论是编写还是编译遇到的问题都少了许多。
这学期已经过了大半,关于EDA的理论知识已经基本了解,不过经常会把文件名和实体相同会忘记,不过很快就解决了,由于现在做的题目较为简单,所以遇到的问题不多。
希望以后的题目难度循序的提升,这样对我们的能力得以提升大有帮助,希望早点能把自己写的程序烧写到芯片中,看看芯片功能的强大之处,这样也能激发我们学习的兴趣。
希望以后去实验室的机会能够多一点。