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平顶山学院 数字电子技术实验教案

输 入 ABCD 0000 0001 0011 0111 1111 输 入 M=0 QAQBQCQD M=1 QAQBQCQD 表3-7 A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 Y [数据处理]

1、根据几种组合逻辑电路的相关测试结果,分析其逻辑功能。 [结果分析]

1、整理实验数据,并对实验结果进行分析讨论。 2、说明实验过程中出现的问题及解决方法。 [问题讨论]

1、组合逻辑电路的分析及设计有哪些步骤?

2、如何用最简单的方法验证“与或非”门的逻辑功能是否完好? 3、“与或非”门中,当某一输入端子或几个端子不用时,应作如何处理?

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实验四 译码器及其应用

[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,了解七段数码显示电路的工作原理。 [仪器设备]

1、+5V直流电源; 2、逻辑电平开关; 3、逻辑电平显示器; 4、译码显示器;

5、74LS138×2 CC4511 [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2-4译码器、3-8译码器和4-16译码器。以3-8译码器74LS138为例进行分析,图4-1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。

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当S1=1,S2+S3=0时,器件处于正常译码状态,地址码所指定的输出端有信

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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

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S1=X,S2+S3=1时,译码器被禁止,所有输出同时为1。

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图4-1 3-8译码器74LS138逻辑图及引脚排列

表4-1为74LS138的功能表。

表4-1

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输 入 S1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 X S2+S3 0 0 0 0 0 0 0 0 X 1 ——输 出 A1 0 0 1 1 0 0 1 1 X X A0 0 1 0 1 0 1 0 1 X X Y0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 —A2 0 0 0 0 1 1 1 1 X X Y1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 —Y2 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 —Y3 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 —Y4 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 —Y5 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 —Y6 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 —Y7 1 1 1 1 1 1 1 0 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的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。

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

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图4-2 作数据分配器 图4-3 实现逻辑函数

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。

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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)为共阴极数码管和共阳极数码管的电路,(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。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。

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,本实验采用CC4511BCD码锁存/七段译码/驱动器,来驱动共阴极LED数码管。图4-6为CC4511的引脚排列。

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