1、課程設計說明4 線-16線譯碼器別:電子信息工程部級:B041301口，號:B04130111學生姓名: 指導教師:績:沈航北方科技學院課程設計任務書教學部：電子信息工程部專業:自動化課程設計題目:4線-16線譯碼器班級：B041301 學號：B04130111 姓名: 課程設計時間：2012年8月27日至2012年9月7日 課程設計的內容及要求:（一）主要內容:1.掌握數字電路知識，設計 4線 -16 線譯碼器電路2.對相關元器件及其工作原理進行詳細分析3.完成課程設計論文基本要求：1.掌握數字集成電路組成的組合邏輯電路的分析和設計方法， 并設計 4線-16 線譯碼器的邏輯圖，畫出4線16線

2、的功能表，了解74L138的引腳圖和連接方法2.連接電路實現功能3.分析各個元件的功能4.撰寫 3000 字左右的論文三）主要參考書：1.數字電路與系統 唐志宏韓振振 編2.數字電路實驗指導書四）評語：（五）成績:指導教師：年月日負責老師：年月日摘要器是的一個重要的器件，其可以分為：變量譯碼 和顯示譯碼兩類。變量譯碼一般是一種較少輸入變為臺匕較多輸出的器件，一般分為2的n次方譯碼和譯碼兩 類。顯示譯碼主要解決顯示成對應的十、或的轉換功 能，一般其可分為驅動LED和驅動LCD兩類。是的逆 過程，在編碼時，每一種，都賦予了特定的含義，即 都表示了一個確定的或者。把代碼狀態的特定含義a號,“翻譯”出

3、來的過程叫做譯碼，實現譯碼操作的稱為 譯碼器。或者說，譯碼器是可以將輸入的狀態翻譯成 輸出信號，以表示其原來含義的電路。根據需要，輸 出信號可以是，也可以是或者。譯碼器主要在通信系 統學科中學到，生活中有很多信息通信的例子，包含 各種編碼算法。譯碼器的開發和利用給我們的生產生 活帶來了很大程度的提高。所以我們對譯碼器的研究 是很有必要的。本次設計一個是由譯碼器變換的 4線-16線譯碼器。第一章第二種2.12.2第三章3.1譯碼器組合邏輯電路編碼目錄緒論電路設計及工作原理電路整體設計方框圖工作原理元器件選擇74LS138 4 線-16線譯碼器3.2輸入端第四章電路連接及測試4.1實驗準備過程4.

4、2tb 眈40 >1 士電路組裝4.3電路調試第五章結論及收獲第六章感謝篇及參考文附錄13.3輸出端1010.13.13.14.14.14.17.19.20.21第一章緒論譯碼器是一個多輸入、多輸出的組合邏輯電路。廣泛應用于數據的解碼、分配、尋址和控制等各方面。譯碼器可分為通用 譯碼器和現實譯碼器兩大類。 通用譯碼器又分為變量譯碼器 （二 進制譯碼器）和代碼變換譯碼器。本次課程設計的題目是 4線-16線譯碼器。4線-16線譯碼器是將4個二進制編碼輸入譯成16個彼此獨立的輸出的之一。它是將數據從一個輸入線分配到16個輸出的任意一個而實現解調功能的譯碼器。本次課程設計是用兩片74LS138實

5、現4線-16線譯碼器。第二章電路設計及工作原理2.1電路整體設計方框圖輸入廠A譯碼輸出在輸入端輸入D3 D2、D1、D0相對應的二進制編碼（0/1 ）,<JJ丿<通過譯碼器“翻譯”得出輸出端的結果Y0-Y15,女口：當D3D2、D1、DO分別為1010時，輸出端為 Y10（ 10）。圖2-1為4線-16線譯碼器邏輯圖2.2工作原理用兩片3線-8線譯碼器X 138構成4線-16線譯碼器的邏輯圖如圖2-1所示。利用X ?138 （1 ）的控制端Si' 、S2'與X138 （2）的控制電路S1相連，接入四位輸入 D）、D1、D2、C3的最高為A可以完成譯碼器的擴展。當 口

6、=0時，X 138 （1）工作，而X 138 （2）處于禁止狀態，輸出為高電平；而當時，X 138 （2）工作，X 138 （1）處于禁止狀態。X 138輸出為 Yo' Y7' X 138(2)輸出為 Y8 丫15由圖2-2可見，74LS138僅有3個地址輸入端。如果想對位二進制代碼，只能利用一個附加控制端（當中的一個）作為第四個地址輸入端圖2-2 3線-8線譯碼器邏輯圖取第（1）片74LS138的和作為它的第四個地址輸入端C3=1（在同一個時間令），取第（2）片的作為它的第四個地址輸入端（在同一個時間令），取兩片的、并將第（1）片的和接至，將第（2）片的接至，如圖2-3所示，

7、于是得到兩片74LS138的輸出分別為綣=碼qqqr1(1).禺三aaaaL1厶=6鬲西珂圖2-3為兩片74LS138的輸出表達式圖2-3中式（1）表明時第（1 ）片74LS138工作而第（2）片74LS138禁止，將的00000111這8個代碼譯成8個低電平信號。而式（2）表明時，第（2）片74LS138工作，第（1）片74LS138禁止，將的10001111這8個代碼譯成8個低電平信號。這樣就用兩個3線-8線譯碼器擴展成一個4線-16線的譯碼器了。第二草兀器件選擇3.1 74LS138 3線-8線譯碼器3 線一8線譯碼器74LS138,圖3-1-1為74LS138實物圖。圖3-1-1 74

8、LS138 3 線-8線譯碼器實物圖3線一8線譯碼器除了 3線到8線的基本譯碼輸入輸出端外，為便于擴展成更多位的譯碼電路和實現數據分配功能，74LS138還有三個輸入使能端 EN1, EN2A和EN2B。74LS138真值表和內部邏輯圖分別見表3-1-2和圖3-1-3。圖3-1-2 74LS138 譯碼器真值表圖3-1-3 74LS138內部邏輯圖圖3-1-4所示符號圖中，輸入輸出低電平有效用極性指示符表示，同時極性指示符又標明了信號方向。74138的三個輸入使能（又稱選通ST）信號之間是與邏輯關系，EN1咼電平有效，EN2A和EN2B低電平有效。只有在所有使能端都為有效電平（EN1EN2AE

9、N2B=100寸，74138才對輸入進行譯碼，相應輸出端為低電平，即輸出信號為低電平有效。在EN1EN2AEN2字100時，譯碼器停止譯碼，輸出無效電平（高電平） 。圖3-1-4 74LS138 符號圖無論從邏輯圖還是功能表我們都可以看到74LS138的八個輸出引腳，任何時刻要么全為高電平1芯片處于不工作狀態，要么只有一個為低電平0,其余7個輸出引腳全為高電平1。如果 出現兩個輸出引腳同時為 0的情況，說明該芯片已經損壞。集成譯碼器通過給使能端施加恰當的控制信號， 就可以擴展其輸入位 數。當附加控制門的輸出為高電平（S= 1 ）時，可由邏輯圖寫出 圖3-1-5表達式圖3-1-5 74LS138

10、各個輸出表達式3.2輸入端電路的輸入端是由4個開關構成，開關向上指示燈亮為輸入咼電平。如圖3-2-1所示圖 3-2-1 電路輸入端3.3 輸出端電路的輸出端是由試驗箱的電路板的16個LED小燈組成。如圖 3-3-1 所示圖 3-3-1 電路輸出端第四章 電路連接及測試4.1 實驗準備過程依據我們整理的課上所學到的知識和上網查閱的資料， 到實驗室 跟老師領取實驗所需的元件74LS138爭碼器，根據電路圖連接電路， 用數字萬用表測試直流電源電壓等。4.2 電路組裝實物圖是根據電路原理圖和元器件搭接組裝了整體實物連接圖 如圖 4-2-1 所示電路采用實驗室的 5V 直流電源，如圖 4-2-2 所示圖

11、 4-2-2 電路電源圖電路的擴展電路是由兩個 74LS138 構成，如圖 4-2-3 所示圖 4-2-3 擴展電路電路的輸入端為 A3、A2、A1、A0,如圖4-2-4圖 4-2-4 輸入端電路的輸出端是由16個LED小燈組成，如圖4-2-5所示圖 4-2-5 輸出端4.3 電路調試這個環節電路的連接已經全部完成， 接下來就是調試的過程，也是驗證我們的電路連接的是否成功。當我們在輸入端輸入 1111即 A3=1 A2=1 A1=1 A 0 =1）時，如圖 4-3-1 所示，輸出端為 15 ，即 Y15 亮，如圖 4-3-2 所示圖 4-3-1輸入為 1111圖 4-3-2輸出端為 15當我們

12、在輸入端輸入1101 (即A3=1 A2=1 Ai=0 A)=1 )時，如圖 4-3-3 所示，輸出端為 13，即 Y15 亮，如圖 4-3-4 所示圖 4-3-3 輸入為 1101圖 4-3-4 輸出端為 13第五章 結論及收獲通過本次課程設計使我們學習到了很多東西，比如，74L138譯碼 器的應用，簡易的電路連接，自己動手畫電路圖，然后打印電路圖 在實驗的過程中連接錯過、失敗過、反復的失敗過，但在劉老師和同 學的耐心指導幫助下， 我終于連接成功了， 使我圓滿的完成了課程設 計。兩周的時間轉瞬即逝， 課程設計已經接近尾聲， 在這兩周的課程 設計中學到了很多知識。 在課設開始指導老師安排了課設

13、要做的具體 內容，在實驗中需要用兩個 74LS138譯碼器組成一個4線-16線譯碼 器。在連接兩個74LS138的連接時遇到了一些麻煩問題，最后在老師 的悉心指導下克服了困難， 總體來說這次課設做的還是很成功的， 這 次課程設計的安排讓我的實踐能力也有了很大的提高。第六章 感謝篇及參考文獻經過不懈的努力，我終于完成了“ 4線-16 線譯碼器”這個課嚴謹的程設計，在此，我要感謝陪伴我們兩周實習課程設計的劉老師， 是您給了我大學期間最難忘的兩周實習您嚴肅的科學態度， 治學態度，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的 選擇到電路圖的連接， 劉老師都一直幫助我， 從一開始選的復雜的課 題，到后來老師親自為我挑選一個相對簡單的課題， 劉老師都一直