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实验四 译码器

一、实验目的

1、掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法 2、熟悉数码管的使用

二、实验预习要求及思考题 1.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。 2.思考题

1)译码器分哪几类?

2)分析将2-4译码器级联为3-8译码器的设计实现过程。 三、实验设备与器件

1)数电实验箱、双踪示波器、数字万用表。

2)芯片:译码器74ls139、74LS138、74LS20各一片. 四、实验原理

1、译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。它的作用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。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。

2、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。变量译码器(又称二进制译码器),用以表示输入变量的状态,本实验主要学习这种二进制译码器,如2线-4线(74LS139)、3线-8线(74LS138)和4线-16线译码器。若有n个输入变

nn

量,则有2个不同的组合状态,就有2 个输出端供其使用。而每一个输出所代表的函数对应于n个输入变量的最小项。

3、数据选择器74ls138、74LS139各引脚功能如图4-1所示。

图4-1 74ls138、74LS139各引脚功能图

以3线—8线译码器74LS138为例进行分析,图4—1左为其逻辑图及脚排列。其中A1、A2、A0为地址输入端,为译码输出端,S1、S2、S3为使能端。表4—1为74LS138功能表当S1=1,

0时,器件使能,地址码所指定的输出端有信号(为0)输出,其它所有输出端均无信号(全为1)输出。当S1=0,X时,或S1=X时,译码器被禁止,所有输出同时为1。 表4-1

五、实验内容

1.译码器功能测试

将74LS139双2线—4线译码器按图4-1所示连接。输入端A1、A0接逻辑开关,输出Y0~ Y3接发光二极管。改变逻辑开关的状态,观察输出,写出Y0~ Y3的数值(完成表4-1)及其表达式。

=_____ =_____ =_____ 2.译码器的级联应用:

用2-4线译码器74LS139组成的电路如图4-2所示,按图连接,输入D0~D2接逻辑开关,输出Y0~Y7接发光二极管,改变输入信号的状态,观察输出,写出Y0 ~Y7的表达式,并填表4-2.

=_____

D2 D1 D0

图 4-2 表 4-2 3. 74LS138的应用:

用一片74LS138的3-8译码器及一片74LS20双四输入与非门组成一位全加器的电路图,全加器的三个输入端为被加数X、加数Y、低位向高位的进位Ci-1,输出Si及本位进位输出为Ci。 1).写出真值表. 2).写出逻辑表达式. 3).画出电路图.

4).通过实验分析验证所设计的电路是否正确. 六、实验报告要求:

1、画出实验电路连线示意图,整理实验数据,分析实验结果与理论值是否相等。 2、给出实验内容2中将2-4译码器级联为3-8译码器的设计实现过程。 3、实验内容3的设计过程及结果。

实验五 触发器逻辑功能测试

一、实验目的

1、掌握基本RS触发器、D触发器和JK触发器的逻辑功能及测试方法。 2、掌握触发器之间的功能转换方法。

3、了解触发器之间的功能转换方法(选作)。 二、预习要求和思考题: 1、预习要求:

1)各类触发器逻辑功能及其表示方法与触发方式。 2)复习触发器的功能转换方法。

3)熟悉实验有关芯片的功能及引脚图。 2、思考题

1)RS触发器为什么不允许出现两个输入同时为零的情况? 2)JK触发器若,J=K=1,问此时时钟信号频率与输出端Q的输出频率之间存在什么关系?

三、实验仪器及材料

1) 数电实验箱、双踪示波器、数字万用表。

2) 参考元件:四与非门74LS00、双D触发器74LS74、双JK触发器74LS112。 四、实验原理

触发器具有两个稳定状态,在一定的外加信号作用下可以由一种稳定状态转变为另一稳定态,无外加信号作用时,将维持原状态不变。因为触发器是一种具有记忆功能的二进制存贮单元,所以是构成各种时序电路的基本逻辑单元。 1.D触发器的原理图如图5-1所示。

图5-1 D触发器原理图

2.在输入信号为单端的情况下,D触发器用来最为方便,其状态方程为Q__n+1?D,RD为异步

____置“0”端,SD为异步置“1”端,D为数据输入端,CP为时钟脉冲端,Q和Q为输出端。其输出状态的更新发生在CP脉冲的上升沿,故又称为上升沿触发的边沿触发器,触发器的状态只