译码器和编码器实验报告

实验报告

姓 名 欧阳志刚

学 号 20101138

专 业 通信技术

指导教师 林梅

实验时间 10月10号

电子信息工程系

2011-2012学年第一学期 偏码器

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：Multisim软件

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。

(2) 输入端通过逻辑电平开关设定0、1，输出端接发光二极管。接好连线后，接通电源，将EI设为“0”，顺序改变输入状态，记录输出；将EI设为“1”重复以上实验步骤，并做好记录,特别注意EO和GS的输出。

四、原理图：

U174LS148NA09A17A26GS14D313D41D52D212D111D010D74D63EI5EO15GND8VCC16J1Key = A J2Key = A J3Key = A

J4Key = A

J5Key = A J6Key = A J7Key = A J8Key = A J9Key = A 9R1100ΩR2100ΩR3100ΩR4100ΩR5100ΩR6100ΩR7100ΩR8100ΩR9100ΩR10100ΩR11100ΩR12100ΩR13100Ω12345678VCC5VVCC1011121314LED1LED2LED3LED4LED5151617181900

五、结论：

（1）通过本次实验我们了解编码器的功能及特点，也学习不同编码器的使用方法

（2）通过本次实验我们熟练的掌握了集成编码器的逻辑功能及因应用。

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。

译码器：

译码器是一类多输入多输出组合逻辑电路器件，其可以分为：变量译码和显示译码两类。

概述：

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。把代码状态的特定含义“翻译”出来的过程叫做译码，实现译码操作的电路称为译码器。或者说，译码器是可以将输入二进制代码的状态翻译成输出信号，以表示其原来含义的电路。

根据需要，输出信号可以是脉冲，也可以是高电平或者低电平。

分类：

二进制码译码器，也称最小项译码器，N中取一译码器，最小项译码器一般是将二进制码译为十进制码；

代码转换译码器，是从一种编码转换为另一种编码；

显示译码器，一般是将一种编码译成十进制码或特定的编码，并通过显示器件将译码器的状态显示出来。

变量译码：

变量译码器是一个将n个输入变为2^n个输出的多输出端的组合逻辑电路。其模型可用下图来表示，其中输入变化的所有组合中，每个输出为1的情况仅一次，由于最小项在真值表中仅有一次为1，所以输出端为输入变量的最小项的组合。故译码器又可以称为最小项发生器电路。

工作原理：

译码器是一种具有“翻译”功能的逻辑电路，这种电路能将输入二进制代码的各种状态，按照其原意翻译成对应的输出信号。有一些译码器设有一个和多个使能控制输入端，又成为片选端，用来控制允许译码或禁止译码。

在图1中，74138是一种3线—8线译码器 ，三个输入端CBA共有8种状态组合（000—111），可译出8个输出信号Y0—Y7。这种译码器设有三个使能输入端，当G2A与G2B均为0，且G1为1时，译码器处于工作状态，输出低电平。当译码器被禁止时，输出高电平。

图2时检测74ls138译码器时间波形的电路，使用的虚拟仪器为数字信号发生器和逻辑分析仪。数字信号发生器在一个周期内按顺序送出两组000—111的方波信号。

图3表明如何将两片3线—8线译码器连接成4线—16线译码器。其中第二片74138的使能端G1和第一片的使能端G2A接成D输入端。当D=0时，第一片74138工作，对0000—0111的输入信号进行译码输出。当D=1时，第二片74138工作，对1000—1111的输入信号进行译码输出。

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。