1、實驗2譯碼器及其應用一、實驗目的1掌握中規模集成譯碼器的邏輯功能和使用方法2、熟悉數碼管的使用二、實驗原理譯碼器是一個多輸入、多輸出的組合邏輯電路。它的作用是把給定的代碼進行“翻譯”， 變成相應的狀態，使輸出通道中相應的一路有信號輸出。譯碼器在數字系統中有廣泛的用途，不僅用于代碼的轉換、終端的數字顯示，還用于數據分配，存貯器尋址和組合控制信號等。 不同的功能可選用不同種類的譯碼器。譯碼器可分為通用譯碼器和顯示譯碼器兩大類。前者又分為變量譯碼器和代碼變換譯碼器。1變量譯碼器（又稱二進制譯碼器） ，用以表示輸入變量的狀態，如 2線4線、3線8 線和4線-16線譯碼器。若有 n個輸入變量，則有 2n

2、個不同的組合狀態，就有 2n個輸出 端供其使用。而每一個輸出所代表的函數對應于n個輸入變量的最小項。以3線8線譯碼器74LS138為例進行分析，圖 5 6 1（a）、（b）分別為其 邏輯圖及引腳排列。其中A2、A1、A0為地址輸入端， Yo為譯碼輸出端，S1、S2、為使能端。表5 6 1為74LS138功能表當S1= 1 , S2 + S = 0時，器件使能，地址碼所指定的輸出端有信號（為0）輸出，其它所有輸出端均無信號（全為 1）輸出。當S1= 0, 9 + § = X時，或S1 = X, S2 + = 1時，譯碼器被禁止，所有輸出同時為1。輸 入輸出S1A2A1A0Y0YY2Y3

3、Y4¥Y6Y7100000111111110001101111111001011011111100111110111110100111101111010111111011101101111110110111111111100XXXX11111111X1XXX11111111二進制譯碼器實際上也是負脈沖輸出的脈沖分配器。若利用使能端中的一個輸入端輸圖5- 6- 1 3 8線譯碼器74LS138邏輯圖及引腳排列入數據信息，器件就成為一個數據分配器 （又稱多路分配器），如圖5 6 2所示。若在S1 輸入端輸入數據信息， ® = 9 = 0,地址碼所對應的輸出是 S1數據信息的反碼

4、；若從 S2端S2端數據信息的原碼。若數據輸入數據信息，令 S1= 1、3 = 0，地址碼所對應的輸出就是信息是時鐘脈沖，則數據分配器便成為時鐘脈沖分配器。根據輸入地址的不同組合譯出唯一地址，故可用作地址譯碼器。 接成多路分配器， 可將一個信號源的數據信息傳輸到不同的地點。二進制譯碼器還能方便地實現邏輯函數，如圖5-6 3所示，實現的邏輯函數是Z= ABC ABC ABC + ABC分配齢輸出d 1柿J龜斗“ J JYo ¥i Y：i Yi Ys Yf. Y?74LS138Ad Ai A?Si S? Sd11 Q地址輸入圖5 6 2作數據分配器圖5 6 3實現邏輯函數利用使能端能方便

5、地將兩個3/8譯碼器組合成一個4/16譯碼器，如圖5 6 4所示。Yo -Y?1 I 11 1 1Yd Yi Y= Yi ¥4 Ys 匕 Yr74LS138(1)Ao Al AiSi Si SjYb* Yu1 1 1 1 ! 1 1Yb Yi Ya Y4 Ys Yi ¥*74LS13812)An Ai AaSi $2 SaDe Di DaDm圖5 6 4用兩片74LS138組合成4/16譯碼器2 、數碼顯示譯碼器a 、七段發光二極管(LED)數碼管LED 數碼管是目前最常用的數字顯示器，圖5 6 5(a)、(b)為共陰管和共陽管的電路，(c)為兩種不同出線形式的引出腳功能圖

6、。一個LED數碼管可用來顯示一位09十進制數和一個小數點。小型數碼管(0.5寸和0.36寸)每段發光二極管的正向壓降，隨顯示光(通常為紅、綠、黃、橙色)的顏色不同略有差別，通常約為22.5V，每個發光二極管的點亮電流在510mA LED數碼管要顯示 BCD碼所表示的十進制數字就需要有一個專門的譯碼器, 當的驅動能力。該譯碼器不但要完成譯碼功能，還要有相(a)共陰連接（“1 ”電平驅動）agbechd11 1 11d ©chM(c)圖56 5 LED數碼管粵 I 0a b1111e d 0 c h符號及引腳功能b 、BCD碼七段譯碼驅動器M(b)共陽連接（“ 0”電平驅動）Mg Oa

7、b此類譯碼器型號有 74LS47 （共陽），74LS48 （共陰），CC4511（共陰）等，本實驗系采用CC4511 BCD碼鎖存/七段譯碼/驅動器。驅動共陰極圖5 -6 6為CC4511引腳排列161 lsl 111 ial 111 111 id 9Vdd f g » bc d EJCC4511B C LT BI LE 1A Vssl| 3| 3 4.|5| 6r 7i siLED數碼管。圖5 6 6 CC4511引腳排列其中A 、B C D BCD碼輸入端、b、c、d、e、f、g 譯碼輸出端,輸出“ 1 ”有效，用來驅動共陰極 LED數碼管。LT 測試輸入端,LT=“ 0”時，譯

8、碼輸出全為“ 1 ”BI消隱輸入端，Bl=“ 0”時，譯碼輸出全為“ 0”LE鎖定端，LE=“1”時譯碼器處于鎖定（保持）狀態，譯碼輸出保持在LE= 0 時的數值，LE= 0為正常譯碼。1001 時,LED輸入輸出LEBTLTDCBAabcdefg顯示字形XX0XXXX11111118X01XXXX0000000消隱01100001111110p011000101100001j0110010110110101100111111001301101000110011401101011011011s01101100011111b01101111110000ri01110001111111801110

9、011110011l=i01110100000000消隱01110110000000消隱01111000000000消隱01111010000000消隱01111100000000消隱01111110000000消隱111XXXX鎖存鎖存表5-6 2為CC4511功能表。CC4511內接有上拉電阻，故只需在輸出端與 數碼管筆段之間串入限流電阻即可工作。譯碼器還有拒偽碼功能，當輸入碼超過 輸出全為“ 0”，數碼管熄滅。表 5 6 2在本數字電路實驗裝置上已完成了譯碼器 CC4511和數碼管BS202之間的連接。實驗時， 只要接通+5V電源和將十進制數的 BCD碼接至譯碼器的相應輸入端 A B、C

10、 D即可顯示0 9的數字。四位數碼管可接受四組 BCD碼輸入。CC4511與LED數碼管的連接如圖 5 6 7 所示。o +5VVccBCD碼輸入vi-h1圖5 6 7 CC4511驅動一位LED數碼管、實驗設備與器件1、+ 5V直流電源、連續脈沖源、邏輯電平開關、邏輯電平顯示器、撥碼開關組、譯碼顯示器7、74LS138X2CC4511四、實驗內容1、數據撥碼開關的使用。將實驗裝置上的四組撥碼開關的輸出Ai、Bi、Ci、Di分別接至4組顯示譯碼/驅動器CC4511的對應輸入口， LE、BI、LT接至三個邏輯開關的輸出插口，接上+5V顯示器的電源，然后按功能表5 6 2輸入的要求撳動四個數碼的增

11、減鍵“ + ”與“”鍵）和操作與LE、BI 、LT對應的三個邏輯開關，觀測撥碼盤上的四位數與LED數碼管顯示的對應數字是否一致，及譯碼顯示是否正常。2 、74LS138譯碼器邏輯功能測試將譯碼器使能端 S1、S2、S3及地址端A2、A1、A0分別接至邏輯電平開關輸出口，八個輸出端Y7Y0依次連接在邏輯電平顯示器的八個輸入口上，撥動邏輯電平開關，按表56 1逐項測試74LS138的邏輯功能。3 、用74LS138構成時序脈沖分配器（數據分配器）參照圖5 6 2和實驗原理說明，時鐘脈沖CP頻率約為1Hz,要求分配器輸出端 丫0丫7 的信號與CP輸入信號同相。畫出分配器的實驗電路，用邏輯電平顯示器觀

12、察和記錄在地址端A2、A1、A0分別取000111 8種不同狀態時丫0丫7端的輸出。4、用兩片74LS138組合成一個4線一16線譯碼器，并進行實驗。5、用138實現Z函數Z= ABC ABC ABC + ABC五、實驗報告1、數據撥碼開關的使用由圖5-6-7連接實驗電路，將 LT、BI和LE接至邏輯開關，優先級LE<BI <LT，測試結果與功能表5-6-2 一致。2、74LS138譯碼器邏輯功能測試74LS138譯碼器接入電路，S2=S3=0 S=1,改變地址端 A2 A1 A0，測試結果與表5-6-1一致。3、用74LS138構成時序脈沖分配器由圖5-6-2連接實驗電路，將 S接高電平，S2 S3作數據輸入，得到同相輸出數據分 配器，改變地址端，其對應輸出端與輸入信號相同且同相。4、用兩片74LS138組成4線-16線譯碼器由圖5-6-4連接實驗電路 74LS138(2)優先級高于74