译码器及数码显示电路

数字电子技术实验实验6.6 计数、译码和显示电路一、实验目的1.学习计数器、译码器和七段显示器的使用方法。

2.掌握计数器、译码器和七段显示器的综合应用。

3.掌握用示波器测试计数器输出波形的方法。

二、实验任务用74LS161计数器、4511译码器、BS311201显示器各两片和74LS00一片实现一个带显示的60进制计数器。

完成表6-6-1及6-6-2测试，个位波形测试。

三、实验设备数字电路实验箱(74LS161、4511、BS311201、74LS00数字集成芯片、脉冲源)、数字万用表、示波器、导线。

四、实验原理74LS161引脚图4511引脚图七段数码管显示笔段BS311201共阴极显示器，COM接地；BS311101共阳极显示器，COM 接电源+5V 。

输入低位CC4511 BCD 码七段译码器,驱动共阴数码管BS311201集成片。

当译码器输入码超过“1001”时，译码器的输出为全为0，数码管熄灭。

译码输出输入高位74LS161逻辑符号输出高位74LS161DQ C Q B Q AQ DCBACR CPLDET EPCo输入输出端说明CR ：异步清零端，低电平有效；LD ：同步置数端，低电平有效；ET 、EP ：使能端，高电平有效；CP ：计数器时钟；D 、C 、B 、A ：数据输入端；Q D 、Q C 、Q B 、Q A ：数据输出端；Co ：进位端。

输入输出CR LD ET EP CP D C B AQ D Q C Q B Q A××××××××10×× d c b a1111××××1 1 0 ××××××1 1 ×0 ×××××0 0 0 0d c b a加计数保持保持74LS161功能表低电平有效74LS161是一个可预置的4位二进制同步加法计数器，它的计数长度是16。

一、实训目的通过本次实训，掌握数码显示译码器的基本原理、工作原理及电路设计方法，了解数码显示译码器在数字电路中的应用，提高动手能力和实践技能。

二、实训内容1. 数码显示译码器原理及分类（1）原理：数码显示译码器是一种将二进制、BCD码等编码转换为数码管显示的电路。

它主要由编码器、译码器、驱动器等组成。

（2）分类：根据编码方式，可分为二进制译码器、BCD码译码器、十六进制译码器等；根据输出方式，可分为共阳极译码器和共阴极译码器。

2. 数码显示译码器电路设计（1）共阳极译码器电路设计以4-7译码器为例，输入端为二进制编码，输出端为7段数码管的驱动信号。

电路图如下：```A||+---+---+---+---+| | | | |B---+ | | +---C| | | | |+---+---+---+---+| | | |D---+ | +---E| | | |+---+---+---+---+| | | | |F---+ | | +---G| | | | |+---+---+---+---+H```（2）共阴极译码器电路设计以CC4511BCD译码器为例，输入端为BCD码，输出端为7段数码管的驱动信号。

电路图如下：```A||+---+---+---+---+| | | | |B---+ | | +---C| | | | |+---+---+---+---+| | | |D---+ | +---E| | | |+---+---+---+---+| | | |F---+ | | +---G| | | |+---+---+---+---+H```3. 数码显示译码器应用（1）计时器：将计数器输出的二进制编码转换为数码管显示，实现计时功能。

（2）数码管显示模块：在嵌入式系统、智能仪表等设备中，将数字信号转换为数码管显示，方便用户读取数据。

（3）地址译码：在存储器、I/O端口等地址译码电路中，将地址信号转换为输出端口，实现数据传输。

数码管显示电路的原理
数码管显示电路通过控制电压信号的高低来驱动数码管的不同段进行显示。

数码管是由多个发光二极管组成的，每个发光二极管对应显示一个数字或符号。

数码管显示电路主要由以下几个部分组成：
1. 数字信号发生器：用来产生需要显示的数字或符号的电信号。

该信号可以通过逻辑门、计数器、微控制器等方式产生。

2. 译码器：将数字信号转换为控制数码管显示的信号。

译码器一般采用BCD码（二进制编码十进制）或者7段码来表示数字。

3. 驱动电路：将译码器输出的信号转换为适合驱动数码管的电压和电流。

驱动电路一般使用三极管、开关电路等来完成。

4. 数码管：由多个发光二极管（LED）组成，每个发光二极管对应一个数字或符号的显示段。

数码管的引脚连接到驱动电路上。

5. 电源电路：为整个数码管显示电路提供工作电压。

一般使用稳压电源或者适配器来提供稳定的直流电压。

工作原理如下：
当数字信号发生器产生需要显示的数字或符号的电信号时，该
信号经过译码器转换为对应的亮灭控制信号，然后通过驱动电路产生适合数码管的控制电压和电流。

驱动电路按照控制信号的要求，通过对应的引脚将控制信号传递给数码管。

这样，数码管的不同段就会根据控制信号的高低来亮灭，从而显示出对应的数字或符号。

整个数码管显示电路在工作时，可以通过改变数字信号的输入来实现不同数字或符号的动态显示。

经过适当的控制和调节，数码管显示电路可以显示出各种数字、字母、符号等。

一、实验目的1. 熟悉译码显示电路的基本原理和组成；2. 掌握译码器和显示器的功能及使用方法；3. 通过实验，验证译码显示电路的工作性能；4. 培养动手实践能力和团队协作精神。

二、实验原理译码显示电路是一种将数字信号转换为可直观显示的图形或字符的电路。

它主要由译码器和显示器两部分组成。

译码器将输入的数字信号转换为对应的控制信号，显示器则根据这些控制信号显示相应的图形或字符。

1. 译码器：译码器是一种多输入、多输出的组合逻辑电路，其作用是将输入的二进制代码转换为输出的一组控制信号。

常见的译码器有二进制译码器、十进制译码器等。

2. 显示器：显示器用于显示译码器输出的控制信号。

常见的显示器有七段显示器、液晶显示器等。

本实验采用七段显示器，它由七个独立的段组成，通过控制每个段的亮与灭，可以显示0-9的数字以及其他符号。

三、实验仪器与器材1. 实验箱；2. 译码器（例如：74LS47）；3. 显示器（例如：七段显示器）；4. 连接线；5. 示波器（可选）；6. 电源。

四、实验步骤1. 熟悉实验箱和实验器材，了解译码器和显示器的功能及使用方法。

2. 按照实验原理图连接译码器和显示器，确保连接正确无误。

3. 在译码器输入端输入二进制代码，观察显示器是否按照预期显示相应的数字或符号。

4. 调整译码器的输入代码，验证译码器的工作性能。

5. （可选）使用示波器观察译码器和显示器的信号波形，进一步分析电路工作原理。

6. 记录实验数据，撰写实验报告。

五、实验结果与分析1. 当译码器输入端输入二进制代码时，显示器按照预期显示相应的数字或符号。

2. 调整译码器的输入代码，显示器能够正确显示相应的数字或符号。

3. 通过实验，验证了译码显示电路的基本原理和组成，掌握了译码器和显示器的功能及使用方法。

4. 在实验过程中，注意观察译码器和显示器的信号波形，有助于理解电路工作原理。

六、实验总结1. 本实验成功实现了译码显示电路的基本功能，验证了译码器和显示器的工作性能。

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。

实验一译码、显示电路的设计一、实验目的1 巩固和加深对MAX+PLUSⅡ CPLD开发系统的理解和使用；2 掌握硬件实验装置使用方法；3 掌握综合性电路的设计、仿真、下载、调试方法。

二实验仪器设备1 PC机一台2 EDA教学实验系统，1套3 CPLD实验装置，1套三实验内容及步骤（一）用VHDL语言设计2-4译码器1、设计输入（1）开机,进入MAX+PLUSⅡ开发系统。

（2）在主菜单中选NEW，从输入文件类型选择菜单中选文本编辑文件输入方式，进行文本编辑, 并输入VHDL程序代码。

（3）打开FILE主菜单，选择SAVE AS，将程序以实体名保存2、电路的编译与适配（1）选择芯片型号选择当前项目文件，将设计所实现的实际芯片进行编译适配，点击Assign\Device菜单选择芯片，如下图1-2对话筐所示。

如果此时不选择适配芯片的话，该软件将自动把所有适合本电路的芯片一一进行编译适配，这将耗费你许多时间。

该例程中我们选用CPLD芯片来实现，如FLEX8000系列的EPF8282ALC84-4芯片，或FLEX10K系列EPF10K10LC84-4器件。

注意：A、根据实验系统进行选择B、只作仿真可以不选器件，让系统自动分配（2）编译适配启动MAX+plus II \ Compiler菜单，按Start开始编译，并显示编译结果，生成下载文件。

如有错误待修改后再进行编译适配，如下图1-3所示。

注意，此时在主菜单栏里的 Processing菜单下有许多编译时的选项，视实际情况选择设置。

如果说你设计的电路顺利地通过了编译，在电路不复杂的情况下，就可以对芯片进行编程下载，直到设计的硬件实现。

为了检验设计的正确性，那么对其仿真就显得非常必要。

3、电路仿真与时序分析MaxplusII教学版软件支持电路的功能仿真（或称前仿真）和时序分析（或称后仿真）。

（1）启动MaxplusII\Wavefrom editor菜单，进入波形编辑窗口，如下图1-4所示。

学院:信息科学与工程学院
专业班级：物联网工程1001
姓名：肖思文 学号：20100810324
编码器、译码器及数码管显示实验实验
报告
基本知识点：
1、组合逻辑电路的分析测试、设计方法和步骤
2、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、数码显示、译码器的应用
实验过程：
1、测试变量译码器的逻辑功能
（1）、电路图如图
实验结论：实验现象符合实验预期的结果，实验正确。

2.编码、译码、显示电路的设计
（1）、电路图如图：
此实验在做的过程中还是遇到一点小问题，后来发现是实验导线的问题，后来还是自己完成了。

能够正确的显示了实验结果。

实验总结：
由于这次实验相对于比较简单，做起来也比较顺手，所以实验做的比较快，但是由于对于动态显示不是很清楚和明白，所以在那个地方花了稍微比较多一点的时间去弄懂，这个实验同时加深了自己对实验箱上面连线组成逻辑电路理解。

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。