数字电路译码器实验报告

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 预习要求 1 复习组合逻辑电路的分析与设计方法 2 根据任务要求设计电路 并拟定试验方法 3 熟悉所用芯片的逻辑功能 引脚功能和参数 4 了解组合逻辑电路中竞争冒险现象的原因及消除方法 5 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 3 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 测试任务一 测试3线线 8线译码器线译码器74LS138逻辑功能逻辑功能 将一片3线 8线译码器74LS138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 表3 2 3线 8线译码器74LS138功能表 输入输出 使能 选择 AST CBSTSA A2 A1 A0 0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y X 1 0 X 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 X X X X X X 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 图3 15 3线 8线译码器74LS138接线图 任务二 任务二 用用 3 线线 8 线译码器线译码器 74LS138 和门电路产生如下多输出逻辑函数和门电路产生如下多输出逻辑函数 Z2 A2A1A0 A2A1A0 A2A1 Z3 A2A1 A2A1A0021AAZ 1 设计方法提示 按题意把函数 Z1 Z2 Z3写成最小项形式 译码器的输出 0Y1Y 是最小项的反函数形式 在附加与非门的2Y3Y4Y5Y6Y7Y 配合下 函数就可用译码器的输出来表达 1Z 2 实验方法提示 1 根据设计方法提示把 Z1写成用译码器输出 表示的函数表达式 0Y 7Y 2 根据函数表达式画出电路接线图并接好线 其中输入变量 A2 A1 A A0 0接 至数字电路实验箱的任意3个电平开关的插孔 输出函数 Z1 Z2和 Z3分别接至数字 电路实验箱电平显示器的任意3个 LED 3 自行设计的表格 记录所设计的电路的真值表 4 通过真值表推出函数表达式 验证所设计电路的正确性 5 实验过程及内容 任务一 测试任务一 测试 3 线线 8 线译码器线译码器 74LS138 逻辑功能逻辑功能 表3 2 3线 8线译码器74LS138功能表 输入输出 使能 选择 AST CBSTSA A2 A1 A0 0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y X 1 0 X 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 X X X X X X 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 实验结果分析 由三位二进制译码器真值表 表 1 得实验中 3 线 8 线译码器 74LS138 实现了 逻辑功能 表 1 三位二进制译码器真值表 输入输出 1S 32SS A2 A1 A0 0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y 0 X X 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 X X X X X X 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 根据实验数据归纳出 74LS138 芯片的功能为 输入端高电平有效 输出端低电平有效 74LS138 有三个使能端 ASTBST 其中 只有当 1 且 0 时 译码器工作 否则 译码功能被禁止 CSTAST CBSTSA 当 1 0 时 输出逻辑表达式为 AST CBSTSA 000120120MmAAAAAAY 101201211MmAAAAAAY 220120122MmAAAAAAY 330102321MmAAAAAAY 440120124MmAAAAAAY 550120125MmAAAAAAY 660120126MmAAAAAAY 770201271MmAAAAAAY 任务二 任务二 用用 3 线线 8 线译码器线译码器 74LS138 和门电路产生如下多输出逻辑函数和门电路产生如下多输出逻辑函数 实验结果 021AAZ 012 1AAAA 012012AAAAAA 57mm Z2 A2A1A0 A2A1A0 A2A1 Z3 A2A1 A2A1A0 表2 逻辑电路的真值表 六 实验结论 输入 输出 使能 选择 AST CBSTSA A2 A1 A0 1Z X 1 0 X 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 X X X X X X 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0