实验五-译码器及其应用(综合性设计性).doc

实验五 译码器及其应用（综合性设计性）

一、实验目的
1. 掌握中规模集成译码器的逻辑功能
2. 熟悉数码管的使用
3. 能使用译码器进行综合性设计
二、实验预习要求
1. 复习有关译码器的原理。
2. 根据实验任务，画出所需的实验线路及记录表格。
三、实验原理
1． 译码器的功能和分类
译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。它的作用是对给定的代码进行“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。译码器在数字系统中有广泛的用途，不仅用于代码的转换，终端的数字显示，还用于数据分配，存贮器寻址和组合控制信号等。不同的功能可选用不同种类的译码器。
译码器可分为通用译码器和显示译码器两大类。前者又分为变量译吗器和代码变换译码器。(1)变量译码器(又称二进制译码器)，用以表示输入变量的状态，如2线—4线、3线—8线和4线—16线译码器。若有n个输入变量，则有2n个不同的组合状态，就有2n个输出端供其使用。而每一个输出所代表的函数对应于n个输入变量组成的最小项。
2. 通用译码器74LS138
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图5-1 74LS138逻辑图及引脚排列
以3线-8线译码器74LSl38为例进行分析，图5-1分别为其逻辑图及引脚排列。 其中A2、A1、A0为地址输入端，Yo—Y7，是译码输出端，S1、、是使能端。当S1=1，+=0时，器件使能，地址码所指定的输出端有信号(0)输出，其它所有输出端均无信号(全为1)输出。当S1=0，+=×时或S1=×，+=1时，译码器披禁止，所有输出同时为1。
3. 数码显示译码器
a、 七段发光二板管(LED)数码管
(a) (b) (c)
图5-2七段发光二极管数码管
LED数码管是目前最常用的数字显示器，图5-2(a)、(b)为共阴管和共阳管的电路，(c)引脚功能图。一个LED数码管可用来显示一位0－9十进制数和一个小数点。小型数码管(0.5寸和0.36寸)每段发光二极管的正向压降，随显示光(通常为红、绿、黄、橙色)的颜色不同略有差别，通常约为2－2.5V，每个发光二极管的点亮电流在5一l0mA。LED数码管要显示BCD码所表示的十进制数字就需要有一个专门的译码器，该译码器不但要完成译码功能，还要有相当的驱动能力。
b、 BCD码七段译码驱动器
图5-3 CC4511引脚排列
此类译码器型号有74LS47(共阳)，74LS48(共阴)，CC4511(共阴)等，本实验系采用CC4511 BCD码锁存/七段译码/驱动器，如图5-3，驱动共阴极LED数码管，输入BCD码数据位从高到低依次是D、C、B、A。CC4511内挂有上拉电阻，故只需在输出端与数码管笔段之间串入限流电阻即可工作。译码嚣还有拒伪码功能，当输入码超过1001时，输出全为0，数码管消隐。
四、实验设备与器件
l. +5V直流电源 2. 双踪示波器
3. 连续脉冲源 4. 逻辑电平开关
5. 0-1指示器 6. 拨码开关组
7. 译码显示器　　　8. 74LSl38 两片，CC4511
五、实验内容
1. 74LSl38译码器逻辑功能的测试
将译码器使能端Sl、、及地址端A2、A1、A0分别接至逻辑电子开关输出口，八个输出端-依次连接在0—1指示器的八个输入口上，拨动逻辑电平开关，完成表5.l。
表5.1 74LSl38的逻辑功能
输 入
输 出
S1
+
A2
A1
A0

1
0
0
0
0

1
0
0
0
1

1
0
0
1
0

1
0
0
1
1

1
0
1
0
0

1
0
1
0
1

1
0
1
1
0

1
0
1
1
1

0
×
×
×
×

1
×
×
×

2. CC4511的逻辑功能测试
将实验箱中的4个拨码开关的输出A B C D分别接至显示译码/驱动器CC4511的4个对应输入口，、、LT接至三个逻辑开关的输出插口，接上+5V显示器的电源，然后按功能表输入的要求揿动四个数码的增减键(‘+”与“—”键)和操作三个开关，观测码盘上的四位数与LED数码管显示的对应数字是否一致，及译码显示是否正常。完成表5.2。
表5.2 CC4511的逻辑功能测试
输 入
输 出

LT
D
C
B
A
显 示 字 形
备 注
×
×
0
×
×
×
×

×
0
1
×
×
×
×

0
1
1
依次输入
0000-1001

0
1
1
依次输入
010-1111

1
1
1
×
×
×
×

3. 综合性设计实验
(1)用74LSl38构成组合电路
用一片74LS138为核心构成组合电路：Z=(AB+C)(A)。画出设计的电路图，并设计表格记录结果。
(2)用两片3线-8线译码器组成一个4线-16线译码器
画出设计的电路图，并设计表格记录结果。
六、实验报告
1. 完成实验内容，并记录结果。
2. 对实验结果进行分析、讨论，并论证说明两个综合性设计实验的理论依据。
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