实验四译码器及其应用一、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、实验原理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。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。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线一4线、3线一8线和4线一16线译码器。若有n个输入变量，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。以3线一8线译码器74LS138为例进行分析，图4-1(a)、(b)分别为其逻辑图及引脚排列。其中A2、A1、A。为地址输入端，Yo～Y为译码输出端，SI、S2、S3为使能端。表4-1为74LS138功能表10]+svY6Y5Y111IAO,15VccYo2Ai14Y3A213h1213,114A104.S954s3Y676YGNDSTYYSiS2S3AoAA2(b)(a)图4-13-8线译码器74LS138逻辑图及引脚排列14
14 实验四 译码器及其应用 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、实验原理 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。 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。 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 个输入变量的 最小项。 以 3 线－8 线译码器 74LS138 为例进行分析，图 4-1(a)、(b)分别为其 逻辑图及引脚排列。其中 A2 、A1 、A0 为地址输入端，Y0 ～Y7 为译码输出端， S1、S2、S3为使能端。表 4－1 为 74LS138 功能表 (a) (b) 图 4-1 3－8 线译码器 74LS138 逻辑图及引脚排列
当Si=1，S2+S3=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Si=0，S2+S3=X时，或S=X，S2十S3=1时，译码器被禁止，所有输出同时为1。表4-1输输出入S2+S:YoY3Y4AYYTYiY2S1AiAoA20000000000000X01二进制译码器实际上也是负脉冲输出的脉冲分配器。若利用使能端中的一个输入端输入数据信息，器件就成为一个数据分配器（又称多路分配器），如图4-2所示。若在S，输入端输入数据信息，S2=S3=0，地址码所对应的输出是S，数据信息的反码；若从S2端输入数据信息，令Si=1、S3=0，地址码所对应的输出就是S2端数据信息的原码。若数据信息是时钟脉冲，则数据分配器便成为时钟脉冲分配器。根据输入地址的不同组合译出唯一地址，故可用作地址译码器。接成多路分配器，可将一个信号源的数据信息传输到不同的地点。二进制译码器还能方便地实现逻辑函数，如图4-3所示，实现的逻辑函数是Z=ABC+ABC+ ABC+ABC利用使能端能方便地将两个3/8译码器组合成一个4/16译码器，如图4-4所示。15
15 当 S1＝1，S2＋S3＝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，S2＋S3＝X 时，或 S ＝X，S2＋S3＝1 时，译码器被禁止，所有输出同时为 1。 表 4－1 输 入 输 出 S1 S2 +S3 A2 A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 × × × × 1 1 1 1 1 1 1 1 × 1 × × × 1 1 1 1 1 1 1 1 二进制译码器实际上也是负脉冲输出的脉冲分配器。若利用使能端中的一 个输入端输入数据信息，器件就成为一个数据分配器(又称多路分配器)，如图 4-2 所示。若在 S1 输入端输入数据信息，S2＝S3＝0，地址码所对应的输出是 S1 数 据信息的反码；若从S2端输入数据信息，令S1＝1、S3＝0，地址码所对应的输出 就是S2端数据信息的原码。若数据信息是时钟脉冲，则数据分配器便成为时钟脉 冲分配器。 根据输入地址的不同组合译出唯一地址，故可用作地址译码器。接成多路分 配器，可将一个信号源的数据信息传输到不同的地点。 二进制译码器还能方便地实现逻辑函数，如图 4-3 所示，实现的逻辑函数是 Z＝ ABC + ABC + ABC＋ABC 利用使能端能方便地将两个 3/8 译码器组合成一个 4/16 译码器，如图 4-4 所示
分配器输出41567YoY1Y2Y3,Y4Y5Y6Y7YoYIY2Y3Y4Y5Y6Y774LS13874LS138AoAiA2S1S2 S3S1 S2 S3Ao AiA2!.!1 L数据输入ABC+5V地址输入图4-2作数据分配器图4-3实现逻辑函数YoY1Y2Y3Y4Y5Y6Y7YoYiY2Y3Y4YsY6Y774LS138(2)74LS138(1)AoAtA2S1 S2 S3Si S2 S3A0AIA2+5VoDoD1D2D3图.4-4用两片74LS138组合成4/16译码器2、数码显示译码器（1）七段发光二极管(LED)数码管LED数码管是目前最常用的数字显示器，图4-5(a)、(b)为共阴管和共阳管的电路，（c)为两种不同出线形式的引出脚功能图。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5～10mA。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。16
16 图 4-2 作数据分配器 图 4-3 实现逻辑函数 图 4-4 用两片 74LS138 组合成 4/16 译码器 2、数码显示译码器 （1）七段发光二极管(LED)数码管 LED 数码管是目前最常用的数字显示器，图 4-5(a)、(b)为共阴管和共阳管的 电路，(c)为两种不同出线形式的引出脚功能图。 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 5～10mA。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
M(-(a)共阴连接（“1”电平驱动）(b）共阳连接（“0”电平驱动）Moabgfoabed@chedOchMM(c）符号及引脚功能图4-5LED数码管（2）BCD码七段译码驱动器此类译码器型号有74LS47（共阳），74LS48（共阴），CC4511（共阴）等，本实验系采用CC4511BCD码锁存/七段译码/驱动器。驱动共阴极LED数码管。图4-6为CC4511引脚排列161514131211/109VppfgabcdeCC4511BCTBLEDAVsS12345678图4-6CC4511引脚排列其中A、B、C、D一BCD码输入端，a、b、C、d、efg一译码输出端，输出“1”有效，用来驱动共阴极LED数码管。LT一测试输入端，LT=“0”时，译码输出全为“1”BI一消隐输入端，BI=“0”时，译码输出全为“0”17
17 (a) 共阴连接（“1”电平驱动） (b) 共阳连接（“0”电平驱动） (c) 符号及引脚功能 图 4-5 LED 数码管 （2）BCD 码七段译码驱动器 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。驱动共阴极 LED 数码管。 图 4-6 为 CC4511 引脚排列 图 4-6 CC4511 引脚排列 其中 A、B、C、D — BCD 码输入端， a、b、c、d、e、f、g — 译码输出端，输出 “1”有效，用来驱动共阴极 LED 数码管。 LT — 测试输入端，LT ＝“0”时，译码输出全为“1” BI — 消隐输入端，BI＝“0”时，译码输出全为“0
LE一锁定端，LE=“1”时译码器处于锁定（保持）状态，译码输出保持在LE=0时的数值，LE=0为正常译码。表4-2为CC4511功能表。CC4511内接有上拉电阻，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。译码器还有拒伪码功能，当输入码超过1001时，输出全为“0”，数码管熄灭。表4-2输入输出LTcdfBI显示字形DBeLEAabcg8110111xx11xXXX0消隐xx00000001x+X00011011000I10101010010000n00I11010101030-11100101000401000110S1101011010060001111100111170110000010801011011111101109001101100010消隐110000000001100000消隐000000000消隐100100000000消隐0100消隐000000011消隐00000011001锁存锁存X+X在本数字电路实验装置上已完成了译码器CC4511和数码管BS202之间的连接。实验时，只要接通+5V电源和将十进制数的BCD码接至译码器的相应输入端A、B、C、D即可显示0～9的数字。四位数码管可接受四组BCD码输入。18
18 LE — 锁定端，LE＝“1”时译码器处于锁定（保持）状态，译码输出保持在 LE＝0 时的数值，LE＝0 为正常译码。 表 4-2 为 CC4511 功能表。CC4511 内接有上拉电阻，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。译码器还有拒伪码功能，当输入码超过 1001 时，输出全为“0”，数码管熄灭。 表 4-2 输 入 输 出 LE BI LT D C B A a b c d e f g 显示字形 × × 0 × × × × 1 1 1 1 1 1 1 × 0 1 × × × × 0 0 0 0 0 0 0 消隐 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 消隐 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 消隐 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 消隐 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 消隐 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 消隐 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 消隐 1 1 1 × × × × 锁 存 锁存 在本数字电路实验装置上已完成了译码器CC4511和数码管BS202之间的连 接。实验时，只要接通+5V 电源和将十进制数的 BCD 码接至译码器的相应输入 端 A、B、C、D 即可显示 0～9 的数字。四位数码管可接受四组 BCD 码输入