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《数字电路与逻辑课程设计》报告
（本科）
题 目 三人抢答器设计
专 业 网 络 工 程
班 级 ******* 学 号 11
姓 名 牟 黎 明 评定成绩
指导教师 李小平 、 易兴兵
完成时间 2015年 6月1日----2015年6月5日
电子工程学院
二零一五年五月 2
一、实习目的：
1. 数字电子技术知识的综合应用，包含：
(1)门电路的应用
(2)编码器的应用
(3)JK触发器的应用
(4)显示译码器的应用
(5)七段数码显示器的应用
2. 学习电路安装图的绘制方法。
3. 学习电路的调试方法。
二、实习设备及实验器件清单：
实验器件：
1. 双下降沿JK型触发器74LS112 2个
2. 三3输入与非门74LS10 2个
3. 四2输入与非门74LS00 2个
4. 4线-七段译码器/驱动器74LS48 1个
5. LED共阴极显示器AR547 1个
6. 触发开关 5个
7. 10K电阻 5个
8. 1K电阻 3个
9. 铜导线 若干
10. 锡焊丝 若干
3 实验工具：
1. 电烙铁 每组一个
.
'. 实验报告
一、实验名称：译码器及其应用
二、实验内容：
1、 逻辑功能测试
参照与译码器74LS138 的实验电路连接电路，如图一。
图一
验证过程如下表:
C输入 B输入 A输入 输出
0 0 0 Y0=0
0 0 1 Y1=0
0 1 0 Y2=0
0 1 1 Y3=0
1 0 0 Y4=0
1 0 1 Y5=0 .
'. 1 1 0 Y6=0
1 1 1 Y7=0
实验结果与74LS138的逻辑功能相符。
2、 用 74HC（LS）138实现逻辑函数
Y=AB+BC+CA
将译码器74LS138 和与非门74LS00进行连接，如图二。
图二
3、扩展
用两片译码器74LS138级联，组成4线-16线译码器。
实验电路如图三（图中输入为DCBA =1101）。 .
'.
图三
三、实验注意事项
1、 集成电路要轻插轻拔。
四、收获
1、 在用3线-8线译码器构成4线-16线译码器过程中，最初有用到与非门，但因为导线连接错误导致未看到对应输入的LED灯亮。如图三，未用到与非门得到了正确的实验结果，因此应尽量使电路结构简单、用较少元器件实现特定功能； .
'. 2、 在我们用的实验电路板上，未用导线接高电位或地电位的引脚电位为零；
3、 在与其他同学讨论过程中，学会如何将自己的想法通过语言或者简单的图形文字表达出来；
4、 用Multisim画电路图很方便，可以继续深入探究。
1 实验5 7段数码显示译码器设计
(1)实验目的:
学习7段数码显示译码码器设计；学习VHDL的CASE语句应用及多层次设计方法。
（2）实验原理:
7段数码是纯组合电路，通常的小规模专用IC，如74或4000系列的器件只能作十进制BCD码译码，然而数字系统中的数据处理和运算都是二进制，所以输出表达式都是十六进制的，为了满足十六进制数的译码显示，最方便的方法就是利用译码器在FPGA/CPLD中来实观。例6-18作为7段译码器，输出信号LED7S的7位分别接图6-17数码管的7个段，高位在左，低位在右。例如当LED7S输出为“1101101”时，数码管的7个段g、f、e、d、c、b、a分别接1、1、0、1、1、0、1；接有高电平的段发亮，于是数码管显示“5”。注意，这里没有考虑表示小数点的发光管，如果要考虑，需要增加段h，例6-18中的LED7S: OUT
STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)应改为...(7 DOWNTO 0)。
(3)实验内容1:
说明例6-18 中各语句的含义，以及该例的整体功能。在Quartus II 上对该例进行编辑、编译、综合、适配、仿真，给出其所有佶号的时序仿真波形。
提示：用输入总线的方式给出输入信号仿真数据，仿真波形示例图如图6-18所示。
图6-17共阴数码管及其电路
图6-18 7段译码器仿真波形
【例6-18】7段译码电路设计
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ;
ENTITY DecL7S IS
PORT ( A : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
LED7S : OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0));
END ENTITY DecL7S;
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译码器、编码器及其应用
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）。电路图如图1所示：
图 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。
图 4
(2) 利用3-8译码器74LS138和与非门74LS20实现函数：
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四输入与非门74LS20的管脚图如下：
对函数表达式进行化简：
按图 5所示的电路连接。并用Multisim进行仿真，将结果对比。
图 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中仿真电路连接如图 7所示（实验台上的电路没有接下面的两个8灯LED）：
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图 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灯显示如图 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。
图 10
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图 11
同理进行其他的测试。将测试结果列为真值表，如下：
