编码器与译码器实验报告

译码器与编码器的设计与仿真

一、实验内容

1、参照芯片74LS138的电路结构，用逻辑图与VHDL语言设计3—8译码器。

2、参照芯片74LS148的电路结构，用逻辑图与VHDL语言设计8—3优先编码器。

3、应用MaxplusII软件对译码器与编码器进行编译、仿真和模拟。

4、能更加熟练的掌握应用MaxplusII软件，从而更形象更深层次的理解译码器与编码器。

二、实验平台及实验方法

用VHDL语言编写编码器与译码器的程序，运用MaxplusII软件进行仿真，再结合FPGA（即对实验箱的芯片进行编译）进行验证。也可以用原理图进行文本设计，波形设计。

三、实验过程

1．启动MaxplusII软件；

2．新建一个文本编辑文件，输入全加器的VHDL语言；

3．编译。点击filesave as,保存文件名为V74x148名称，扩展名为vhd，选择芯片类型为EPF10K20TI144-4，保存并进行编译，若编译结果出现0 error，0 warnings则说明编译通过。

4．仿真波形。点Max+plus IIWaveform editor,出现波形图的设置界面，然后点NodeEnter Nodes from SNFlist,将输入输出端添加到界面，并设置其周期和输入波形，保存后，点Max+plus IISimulator，即可仿真出输出的波形。

5．配置芯片。点Max+plus IIFloorplan editor，将

Unassigned Nodes & 栏中，电路的输入输出节点标号直接用鼠标

“拖到” 想分配的引脚上,Max+plusIIprogrammerconfiguer,然后就可以操作试验箱，观察全加器的工作情况。

四、实验结果

实验步骤：

1、用VHDL语言编写编码器的程序

2、将上述程序保存为文件名为V74x148的文件，点击Maxplus里的compiler进行编译，点击start，如果出现0 error，0 warnings，则编译成功。

实验三 译码器与编码器的设计与仿真

一、实验内容

1．参照芯片74LS138的电路结构，用VHDL语言设计3-8译码器；

2．参照芯片74LS148的电路结构，用VHDL语言设计8-3优先编码器。

二、电路功能介绍

1．74148：8-3优先编码器（8 to 3 Priority Encoder）

用途：将各种输入信号转换成一组二进制代码，使得计算机可以识别这一信号的作用。键盘里就有大家天天打交道的编码器，当你敲击按键时，被敲击的按键被键盘里的编码器编码成计算机能够识别的ASCII码。译码器与编码器的功能正好相反。

2．74138：3-8译码器（3 to 8 Demultiplexer），也叫3-8解码器

用途：用一组二进制代码来产生各种独立的输出信号，这种输出信号可以用来执行不同的工作。显示器中的像素点受到译码器的输出控制。

逻辑框图：用逻辑符号（Symbol）来解释该电路输入与输出信号之间的逻辑关系，既省事又直观。如下图所示。

一、编码器

1.VHDL实现

library IEEE;

use IEEE.std_logic_1164.all;

entity pencoder is

port ( i7,i6,i5,i4,i3,i2,i1,i0:in STD_LOGIC;

a2,a1,a0,idle:out STD_LOGIC); 解码信号输出端 低电平有效 代码输入端

使能输入端 end pencoder;

architecture pencoder_arch of pencoder is

signal h:STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0);

begin

h(7)<=i7;

h(6)<=i6 and not i7;

h(5)<=i5 and not i6 and not i7;

h(4)<=i4 and not i5 and not i6 and not i7;

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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：

2

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）：

3

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

4

图 11

同理进行其他的测试。将测试结果列为真值表，如下：

译码器和编码器实验报告

一、实验目的。

本实验旨在通过对译码器和编码器的实验操作，加深对数字通信原理中编码解码技术的理解，掌握其工作原理和实际应用。

二、实验原理。

1. 译码器。

译码器是一种将数字信号转换为模拟信号或者模拟信号转换为数字信号的设备。在数字通信系统中，译码器通常用于将数字信号转换为模拟信号，以便在模拟信道上传输。在接收端，译码器将模拟信号转换为数字信号，以便进行数字信号处理和解码。

2. 编码器。

编码器是一种将数字信号转换为另一种数字信号的设备。在数字通信系统中，编码器通常用于将数字信号转换为便于传输和存储的编码形式，以提高传输效率和数据安全性。

三、实验内容。

1. 实验仪器与材料。

本实验使用的仪器包括译码器、编码器、示波器、信号发生器等。实验材料包括数字信号发生器、示波器连接线等。

2. 实验步骤。

（1）连接实验仪器，将数字信号发生器连接到编码器的输入端，将编码器的输出端连接到译码器的输入端，再将译码器的输出端连接到示波器。 （2）设置实验参数，调节数字信号发生器的频率和幅度，设置编码器和译码器的工作模式和参数。

（3）观察实验现象，通过示波器观察编码器和译码器的输入输出波形，记录实验数据。

（4）分析实验结果，根据实验数据分析编码器和译码器的工作原理和特性，总结实验结果。

四、实验结果与分析。

通过本次实验，我们成功观察到了编码器和译码器的输入输出波形，并记录了相应的实验数据。通过分析实验结果，我们深入理解了译码器和编码器的工作原理和特性，对数字通信原理有了更深入的认识。

五、实验总结。

本次实验通过实际操作加深了我们对译码器和编码器的理解，提高了我们的实验操作能力和数据分析能力。译码器和编码器作为数字通信系统中重要的组成部分，对数字信号的处理和传输起着至关重要的作用，我们应进一步深入学习和掌握其原理和应用。

六、实验心得。

通过本次实验，我们不仅学习到了译码器和编码器的工作原理，还提高了实验操作和数据分析的能力。在今后的学习和工作中，我们将继续努力，深入学习数字通信原理，提高自己的专业水平。