实验三译码器和数据选择器

一、实验目的

    1.掌握译码器的功能和应用

    2.掌握数据选择器的功能和应用

二、实验仪器及器件

   1.仪器：数字电路学习机、双踪示波器

    2.器件： 74LS00  二输入四与非门              1片

            74LS139  双2-4线译码器              1片

             74LS153  双四选一数据选择器         1片  

三、实验内容

  1.译码器功能测试

       将74LS139中的一路2-4线译码器的输入接电平开关，输出接电平显示发光二极管按表3.1输入电平，填输出状态。

  2.译码器转换

将双2-4线译码器转换为3-8线译码器

（1）画出转换电路图

（2）在学习机上接线，并验证设计是否正确。

（3）设计并填写3-8线译码器的功能表。

      

3.数据选择器的测试及应用

（1）将双四选一数据选择器74LS153中的2个选择端、4个输入端分别接电平开关，输出接电平显示发光二极管，按表3.2输入电平，填输出状态。

（2）将学习机脉冲信号源中的4个不同频率的信号接到数据选择器的4个输入端，将选择端置位，观察输出端的波形。可以分别得到4种不同频率的脉冲信号。在表3.3中记录频率值。

（3）分析上述实验结果，并总结数据选择器的作用。

    

四、实验报告

         1.画出实验要求的波形图。

  2.画出译码器转换的接线图。

  3.总结译码器和数据选择器的使用体会。

第二篇：实验三 译码器和数据选择器

实验三 译码器和数据选择器

一、 实验目的

1． 熟悉中规模集成译码器电路的原理及功能；

2． 掌握中规模集成译码器的使用方法及功能测试方法；

3． 了解集成译码器的应用。

二、实验预习要求

1． 复习译码器电路工作原理；

2． 预习中规模集成电路译码器74LS138的逻辑功能及使用方法；

3． 仔细阅读实验原理与实验内容，设计相应的电路和数据表格。

三、实验原理

译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路，其功能是将每个输入的二进制代码译成对应的输出高、低电平的信号，它是编码的反操作。译码器在数字系统中的用途比较广泛，它不仅常用于代码的转换，终端的数字显示，还用于数据分配、脉冲分配、存储器寻址和组合逻辑信号的产生等场合。

常用的译码器电路有二进制译码器、二-十进制译码器、显示译码器等种类，不同的功能需求可选用不同种类的译码器来实现。本实验采用TTL中规模集成译码电路74LS138译码器，其管脚分布图见附录，表实验3.1为其功能真值表。鉴于74LS138有三个附加的控制端G1、G2A、G2B，可利用其片选的作用可以级联扩展译码器的功能，也可以利用其控制功能构成一个完整的数据分配器。

1. 用74LS138实现组合逻辑功能

由于二进制译码器的每一个输出均是输入代码的最小项函数，因此，配以适当的门电路，利用74LS138可以实现任意自变量数不超过三个的组合逻辑函数。如图实验3.1逻辑图所示，用一个74LS138和一个四输入与非门可以实现逻辑函数。。

2. 用74LS138实现一个数据分配器  

数据分配器也称多路分配器，其功能是，在数据传输过程中，将某一路数据分配到不同的数据通道上。数据分配器是单输入、多输出组合逻辑电路。

带控制输入端的译码器也是一个完整的数据分配器。如图实验3.1所示，如果把G1作为数据输入端（同时令G2A＝G2B＝0），将C、B、A作为地址输入端，则从G1送来的数据只能通过由 CBA所指定的一根数据线上送出去，实现数据的反码分配输出。

3. 数据选择器

数据选择器也叫多路开关，其功能是在地址选择信号的控制下，从多路数据中选择一路数据作为输出信号，其原理如图实验3.2所示。数据选择器是一种多输入、单输出的组合逻辑多路。

由于多路数据选择器与多路数据分配器的功能正好相反，它们配合使用，可以实现在一条数据传输线上传送多路信号。如图实验3.3所示，在传送线STL的两端接以多路数据选择器和多路数据分配器，在相同地址输入的控制下即可实现多通道并行—串行—并行数据传输系统。

四、实验仪器设备

1. TPE-AD型数字电路实验箱      1台

2. 3线-8线译码器74LS138       1块

3. 双四输入与非门74LS20        1块

4. 四两输入与非门74LS00        1块

5. 双四选一数据选择器74LS153   1块

 

 

 

五、实验内容及方法

1. 74LS138逻辑功能测试

74LS138输入端接逻辑电平开关，输出端接电平指示灯，用真值表记录实验数据，分析并确认译码器的逻辑功能。

2. 用74LS138和74LS20构成一位全减器

设计电路并在实验箱上实现之。全减器的输入，被减数A、减数B、低位来的借位C，接逻辑开关；全减器的输出，数据差D、向高位的借位C，接电平指示灯。观察输入与输出的状态变化，用真值表记录实验结果并分析之。

3. 用74LS138实现一个数据分配器

设计电路并在实验箱上实现之。数据分配器的数据输入可采用实验箱1Hz信号源的输出端；地址及其它输入接逻辑开关；输出接电平指示灯，观察输入与输出的状态变化，记录结果并分析之电路的功能。

4. 用74LS138和74LS153构成一个四通道数据传输系统

设计电路并在实验箱上实现之。输入数据可利用实验箱上的信号源或逻辑开关；地址及其它输入接逻辑开关；输出接电平指示灯，观察输入与输出的状态变化，记录结果并分析电路的功能。

六、实验报告

1. 画出实验线路图，记录整理实验现象及实验所得的有关波形，对实验结果进行分析。

(1). 74LS138逻辑功能测试

当使能变量 为1， 为0时，无论输入_，， 取何种组合，输出                                              中必然有一个且仅有一个为0，其余均为1，当使能变量 为0，或 为1时，禁止译码器的输出。

(2).用74LS138和74LS20构成一位全减器

和表示二进制数的第i位，  表示本位最终运算结果，即就是低位向本位借位或本位向高位借位之后的最终结果，表示低位是否向本位借位，表示本位是否向高位借位。

( _,, )=m1+m2+m4+m7         ( _,, )= m1+m2+m3+m7

(3). 用74LS138实现一个数据分配器

功能：在数据传输过程中，将某一路数据分配到不同的数据通道上。

(4). 用74LS138和74LS153构成一个四通道数据传输系统

功能：在地址选择信号的控制下，从多路数据中选择一路数据作为输出信号。

 

根据74LS138的真值表对实验结果进行测试，且全部符合实验数据，证明逻辑功能的测试正确，全减器，分配器连接正确。

2. 总结使用集成译码器和数据选择器的体会。

由74LS138的真值表做成译码器，必须首先了解74LS138的逻辑功能以及各引脚的作用，方便以后连接全减器、数据传输系统，并且以真值表为依据，对各个实验结果进行分析，验证理论值与所得值是否相同。

  由74LS153和74LS138构成一个四通道的数据传输系统线路比较繁琐，容易出错