电路实验计数器、译码器和数码显示器

实验二编码、译码与显示实验目的1.了解编码器、译码器与显示器的工作原理2.熟悉ＣＭＯＳ中规模器件的使用方法。

实验要求使用编码器、译码器实现编、译码的功能使用译码器实现一位全减器设计实验仪器及材料数字试验箱器件CD4532 8-3线优先编码器一片CD4511 BCD七段字型译码驱动器一片74LS138 3-8线译码器/分配器一片实验内容实验前按每个实验电路联线，检查无误后方可接通电源，U cc=+5V，如改接电路，必须断开电源后进行。

1、按图1接线，按表1顺序给8-3线优先编码器的信号输入端送入相应电平，将结果填入表中，与附录中CD4532的功能表相对照，检查是否符合优先顺序编码以及编码结果是否正确。

2、将译码器CD4511的数据输入端接编码器CD4532的输出端，检查编码对象与数字显示是否一致，若不一致，分析原因，检查故障并排除（图2）。

（本数字实验箱上已经完成了译码器4511和数码管之间的连接。

实验时，只要将十进制的BCD码连接至译码器的相应输入端，即可显示0~9的数字。

）图1D0－Ｄ7数据输入端EI选通输入端Ｑ0~Q2编码输出端ＱGS组选通输出端ＥＯ选通输出端图2BI：4脚是消隐输入控制端，当BI=0 时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。

LT：3脚是测试输入端，当BI=1，LT=0 时，译码输出全为1，不管输入DCBA 状态如何，七段均发亮，显示“8”。

它主要用来检测数码管是否损坏。

LE：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。

LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。

A、B、C、D为8421BCD码输入端。

a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平1有效。

表1 实验数据记录表3、3-8线译码器逻辑功能测试按图3连线，完成表2记录要求。

图3 74LS138A、B、C译码地址输入端E3选通端，高电平有效，E2、E1选通端，低电平有效Y7~Y0译码输出端表2实验数据记录表4 用74LS138设计一个逻辑函数按图4画出连线图并连接实验线路，对表3中数据进行验证，并写出逻辑表达式。

实验成绩实验日期指导教师批阅日期实验名称编码译码与显示1、实验目的掌握编码器、译码器与显示器的工作原理、测试方法以及应用。

2、实验原理编码器、译码器是数字系统中常用的逻辑部件，而且是一种组合逻辑电路。

1.编码器把状态或指令等转换为与其对应的二进制代码叫编码，例如可以用四位二进制所组成的编码表示十进制数0~9，把十进制数的0编成二进制数码0000，把十进制数的5编成二进制数码0101等。

完成编码工作的电路.通称为编码器。

2.译码器译码是编码的逆过程。

译码器的作用是将输入代码的原意“翻译”出来。

译码器的种类较多，如:最小项译码器(3线/8线、4线/16线译码器等)b、七段字形译码器等。

七段字形译码器，其作用是将输入的四位BCD码D、C、B、A翻译成与其对应的七段字形输出信号，用于显示字形。

常用的七段字形译码器有TTL的:T338(OC输出)，74LS48、74LS248(内部带有上拉电阻)CMOS的:CD4511、MC14543、MC14547等。

3.显示器(1)发光二极管(LED)。

把电能转换成可见光(光能)的一种特殊半导体器件，其构造与普通PN 结二极管相同。

(2)LED显示器。

用LED构成数字显示器件时，需将若干个LED按照数字显示的要求集成- -个图案，就构成LED显示器(俗称“数码管”)。

3、实验步骤(1)按图连线，按表顺序给8线/3线优先编码器CD4532的信号输入端送入相应电平，将结果填入表中，与CD4532的功能表相对照，检查是否符合优先顺序以及编码结果是否正确。

注意:输入由逻辑开关给定。

输出连接逻辑电平指示。

(2)根据CD4532和CD4511的管脚图和功能表，自行设计连线，将编码器CD4532的输出端接到译码器CD4511的数据输入端，将CD4511的输出接七段显示数码管。

检查编码器与数字显示是否一致，若不一致，分析原因，检查故障并排除之，将结果填表。

(3)将十进制计数器/脉冲分配器CD4017接成八进制，用单次脉冲或1Hz脉冲信号检查CD4017的逻辑功能是否正常。

译码器和数码显示器实验思考题引言译码器和数码显示器是数字电路中常见的组件，它们在信息处理和显示方面起到重要作用。

本文将探讨译码器和数码显示器的原理、应用以及相关实验思考题。

一、译码器的原理与应用1.1 原理译码器是一种将输入信号转换为输出信号的电路。

其基本原理是根据输入信号的不同组合方式，选择性地激活输出线路上的某些信号。

常见的译码器有二-四译码器、三-八译码器等。

二-四译码器是最简单的一种译码器。

它有两个输入线A和B，两个输出线Y0、Y1、Y2和Y3。

根据输入信号A和B的不同组合，只有一个输出线上会出现高电平，其余输出线都为低电平。

1.2 应用1.2.1 地址译码在计算机系统中，地址译码是非常重要的一环。

CPU通过地址总线向外部存储器发送读写请求时，需要将地址信息转换为对应的存储单元或外设。

例如，在一个具有16个存储单元（从0到15）的系统中，使用一个四位的地址来表示存储单元的编号。

这时可以使用一个四-十六译码器将四位地址转换为对应的存储单元。

1.2.2 按键译码在数字电路中，我们经常需要使用按键输入，例如控制电器设备的开关、调节音量等。

此时可以使用译码器将按键输入转换为相应的信号输出。

例如，一个有八个按键的面板，可以使用一个三-八译码器将按键输入转换为三位二进制编码输出。

这样就可以通过编码器输出的信号来控制其他电路或设备。

二、数码显示器的原理与应用2.1 原理数码显示器是一种能够直观地显示数字或字符信息的设备。

它由多个发光二极管（LED）组成，每个LED代表一个数字或字符。

常见的数码显示器有七段数码管和十六段数码管。

七段数码管由7个发光二极管组成，分别代表数字0-9和字母A-F。

十六段数码管由16个发光二极管组成，可以显示更多字符。

2.2 应用2.2.1 数字显示最常见的应用是将数字信息直观地显示出来。

例如，在计算器、电子钟、电子秤等设备中，可以使用数码显示器将数字信息显示出来。

2.2.2 字符显示数码显示器还可以用于显示字符信息。

实验四编码器、译码器、数码管一、实验目的1．掌握编码器、译码器和七段数码管的工作原理和特点。

2．熟悉常用编码器、译码器、七段数码管的逻辑功能和他们的典型应用。

3. 熟悉“数字拨码器”（即“拨码开关”）的使用。

二、实验器材1. 数字实验箱 1台2. 集成电路：74LS139、 74LS248、 74LS145、 74LS147、 74LS148 各1片74LS138 2片3. 电阻： 200Ω 14个4. 七段显示数码管：LTS—547RF 1个三、预习要求1．复习编码器、译码器和七段数码管的工作原理和设计方法。

2. 熟悉实验中所用编码器、译码器、七段数码管集成电路的管脚排列和逻辑功能。

3. 画好实验用逻辑表。

四、实验原理和电路按照逻辑功能的不同特点，常把数字电路分成两大类：一类叫做组合逻辑电路，另一类叫做时序逻辑电路。

组合逻辑电路在任何时刻其输出信号的稳态值，仅决定于该时刻各个输人端信号的取值组合。

在这种电路中，输入信号作用以前电路的状态对输出信号无影响。

通常，组合逻辑电路由门电路组成。

（一）组合逻辑电路的分析方法：a．根据逻辑图，逐级写出函数表达式。

b．进行化简：用公式法或图形法进行化简、归纳。

必要时，画出真值表分析逻辑功能。

（二）组合逻辑电路的设计方法：从给定逻辑要求出发，求出逻辑图。

一般分以下四步进行。

a．分析要求：将问题分析清楚，理清哪些是输入变量，哪些是输出函数。

进行逻辑变量定义（即定义字母A、B、C、D ……所代表的具体事物）。

b. 根据要求的输入、输出关系，列出真值表。

c. 进行化简：变量比较少时，用图形法；变量多时，可用公式法化简。

化简后，得出逻辑式。

d. 画逻辑图：按逻辑式画出逻辑图。

进行上述四步工作，设计已基本完成，但还需选择元件——数字集成电路，进行实验论证。

值得注意的是，这些步骤的顺序并不是固定不变的，实际设计时，应根据具体情况和问题难易程度进行取舍。

（三）常用组合逻辑电路：1．编码器编码器是一种常用的组合逻辑电路，用于实现编码操作。

数字时钟实验报告一、实验目的本次数字时钟实验的主要目的是设计并实现一个能够准确显示时、分、秒的数字时钟系统，通过该实验，深入理解数字电路的原理和应用，掌握计数器、译码器、显示器等数字电路元件的工作原理和使用方法，提高电路设计和调试的能力。

二、实验原理1、时钟脉冲产生电路时钟脉冲是数字时钟的核心，用于驱动计数器的计数操作。

本实验中，采用石英晶体振荡器产生稳定的高频脉冲信号，经过分频器分频后得到所需的秒脉冲信号。

2、计数器电路计数器用于对时钟脉冲进行计数，分别实现秒、分、时的计数功能。

秒计数器为 60 进制，分计数器和时计数器为 24 进制。

计数器可以由集成计数器芯片（如 74LS160、74LS192 等）构成。

3、译码器电路译码器将计数器的输出编码转换为能够驱动显示器的信号。

常用的译码器芯片有 74LS47（用于驱动共阳数码管）和 74LS48（用于驱动共阴数码管）。

显示器用于显示数字时钟的时、分、秒信息。

可以使用数码管（LED 或 LCD）作为显示元件。

三、实验器材1、集成电路芯片74LS160 十进制计数器芯片若干74LS47 BCD 七段译码器芯片若干74LS00 与非门芯片若干74LS10 三输入与非门芯片若干2、数码管共阳数码管若干3、电阻、电容、晶振等无源元件若干4、面包板、导线、电源等四、实验步骤1、设计电路原理图根据实验原理，使用电路设计软件（如 Protel、Multisim 等）设计数字时钟的电路原理图。

在设计过程中，要合理布局芯片和元件，确保电路连接正确、简洁。

按照设计好的电路原理图，在面包板上搭建实验电路。

在搭建电路时，要注意芯片的引脚排列和连接方式，避免短路和断路。

3、调试电路接通电源，观察数码管是否有显示。

如果数码管没有显示，检查电源连接是否正确，芯片是否插好。

调整时钟脉冲的频率，观察秒计数器的计数是否准确。

如果秒计数器的计数不准确，检查分频器的连接是否正确，晶振的频率是否稳定。

深圳大学实验报告实验课程名称：数字电路与逻辑设计实验项目名称：译码器学院：专业：报告人：学号：班级：同组人：指导教师：实验时间：实验报告提交时间：实验报告包含内容一、实验目的与要求1．了解和正确使用MSI组合逻辑部件；2．掌握一般组合逻辑电路的特点及分析、设计方法；3. 学会对所设计的电路进行静态功能测试的方法；4. 观察组合逻辑电路的竞争冒险现象。

二、实验说明译码器是组合逻辑电路的一部分。

所谓译码就是不代码的特定含义“翻译”出来的过程，而实现译码操作的电路称为译码器。

译码器分成三类：1．二进制译码器：把二进制代码的各种状态，按照其原意翻译成对应输出信号的电路。

如中规模2线—4线译码器74LS139，3线—8线译码器74LS138等。

2.二—十进制译码器：把输入BCC码的十个代码译成十个高、低电平信号。

3．字符显示译码器：把数字、文字和符号的二进制编码翻译成人们习惯的形式并直观地显示出来的电路，如共阴极数码管译码驱动的74LS48（74LS248），共阳极数码管译码驱动的74LS49（74LS249）等。

三、实验设备1．RXB-1B数字电路实验箱2．器件74LS00 四2输入与非门74LS20 双4输入与非门74LS138 3线—8线译码器四、任务与步骤任务一：测试74LS138逻辑功能将一片74LS138译码器插入RXB-1B数字电路实验箱的IC空插座中，按图3-15接线。

A0、A1、A2、STA、STB、STC端是输入端，分别接至数字电路实验箱的任意6个电平开关。

Y7、Y6、Y5、Y4、Y3、Y2、Y1、Y0输出端，分别接至数字电路实验箱的电平显示器的任意8个发光二极管的插孔8号引脚地接至RXB—IB型数字电路实验箱的电源“ ”，16号引脚+5V接至RXB-1B数字电路实验箱的电源“+5V”。

按表3-2中输入值设置电平开关状态，观察发光二极管（简称LED）的状态，并将结果填入表中。

根据实验数据归纳出74LS138芯片的功能。

ck a b g f 译码器编码器及数码管显示实验一、实验目的（1）掌握组合逻辑电路的分析测试、设计方法和步骤；（2）掌握编码器、译码器等常用中规模集成电路的性能及使用方法； （3）掌握数码显示、译码器的应用。

二、实验仪器与元器件 （1）HBE 硬件基础电路实验箱； （2）元器件：74LS138、74LS148。

三、实验概述（1）编码编码是指赋予选定的一系列二进制代码以固定的含义。

74LS148（8-3编码器）为8-3线优先编码器，8个输入端为D 0-D 7,8种状态，与之对应的输出为A 0、A 1、A 2，共三位二进制数。

（2）译码译码是编码的逆过程，即将某二进制翻译成电路的某种状态。

在数字电路中译码器是一种应用广泛的多输入、多输出的组合逻辑电路。

它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。

通常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。

（3）数码显示译码器LED 数码管是目前最常用的数字显示器，下图为共阴管和共阳管的电路及两种不同出现形式的引出脚功能图。

共阴数码管连接电路 共阳数码管连接电路a b e d c h cka b g f a b e d c hckck共阴极符号及引脚功能 共阳极符号及引脚功能四、实验内容1.测试变量译码器的逻辑功能（1）根据74LS138的逻辑，写出各输出端的逻辑表达式，列出真值表，根据真值表对逻辑电路进行测试，验证其功能。

由图2-6-3可知逻辑表达式：Y 0=ABC ，Y 1=ABC ，Y 2=ABC ，Y 3=ABC ，Y 4=ABC ，Y 5=ABC ，Y 6=ABC ，Y 7=ABC 。

真值表： A B C Y 0 Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y 5 Y 6 Y 7 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 11111111a b gchdef a bgch def1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 11 1 0 1 1 1 0 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0分析：由于A、B、C之间是与、非的关系，对于不同的A、B、C的值，只会有一种情况是0。

译码器及应用实验报告总结
一、实验目的
1.了解译码器的原理及应用；
2.掌握译码器的设计方法；
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.电阻器、电容等元器件；
4.面包板、杜邦线等电子元件。

三、实验原理
译码器是一种将二进制代码转换为十进制代码的电路。

它由多个逻辑门组成，可以将输入的二进制代码翻译成对应的十进制数字。

在本实验中，我们使用的是74HC163译码器模块，它有3个8位输入端和3个8位输出端，可以同时驱动3个LED灯。

当输入端接收到正确的二进制代码时，对应的输出端会亮起相应的LED灯。

四、实验步骤
1.连接电路：将译码器模块的VCC引脚连接到正极电源，GND引脚
连接到负极电源；将译码器模块的IN0~IN7引脚分别连接到数码管显示器的A~D引脚上；将译码器模块的OE引脚连接到一个开关上。

2.编写程序：使用Arduino编程语言编写程序，将三个输入端口与三个输出端口相连，实现对译码器的控制。

具体代码如下：
3.测试程序：将开关打开，观察LED灯的状态变化。

根据程序中的逻辑判断输入的二进制代码是否正确，如果正确则对应的LED灯会亮起。

如果不正确则所有的LED灯都会熄灭。

可以通过修改程序中的二进制数来测试不同的输入情况。

一、实验目的1. 理解译码器的基本原理和功能。

2. 掌握中规模集成译码器（如74HC138）的逻辑功能和使用方法。

3. 熟悉译码器在数字系统中的应用，如地址译码、信号控制等。

4. 提高动手能力和实验操作技能。

二、实验器材1. 数字逻辑电路实验板2. 74HC138 3-8线译码器3. 数码管显示器4. 连接线5. 电源6. 计算器三、实验原理译码器是一种将输入的二进制代码转换成特定输出的逻辑电路。

它广泛应用于数字系统中，如地址译码、信号控制、编码器/译码器等。

本实验以74HC138 3-8线译码器为例，介绍译码器的基本原理和应用。

74HC138是一种常见的3-8线译码器，它具有3个地址输入端（A2、A1、A0）和8个输出端（Y0-Y7）。

当输入端A2、A1、A0的编码为000、001、010、011、100、101、110、111时，相应的输出端Y0-Y7输出低电平，其他输出端输出高电平。

四、实验内容1. 译码器功能测试（1）按照实验指导书连接电路，将74HC138的输入端A2、A1、A0连接到数字逻辑电路实验板的地址输入端。

（2）将译码器的输出端Y0-Y7连接到数码管显示器的输入端。

（3）根据74HC138的功能表，输入不同的地址码，观察数码管显示器的输出结果。

2. 地址译码电路设计（1）设计一个简单的地址译码电路，将输入端A0、A1、A2作为地址输入，输出端Y0-Y7作为片选信号。

（2）根据地址译码电路的设计，编写程序，实现数据的输入输出。

五、实验步骤1. 译码器功能测试（1）连接电路：将74HC138的输入端A2、A1、A0连接到数字逻辑电路实验板的地址输入端，将输出端Y0-Y7连接到数码管显示器的输入端。

（2）设置地址码：使用计算器设置地址码（A2、A1、A0），例如000、001、010、011、100、101、110、111。

（3）观察输出结果：观察数码管显示器的输出结果，确认是否与74HC138的功能表一致。