数字电路实验(04)中规模组合逻辑电路实验3:译码器及其应用

一.实验要求

1.1.实验目的

  1. 认识译码器的定义、功能及基本使用;
  2. 熟悉译码器(74HC138)的功能和级联。

1.2.实验器材

  1. VCC
  2. Ground
  3. 3线-8线反相译码器74HC138
  4. 指示灯

1.3.实验内容

利用两片3线-8线译码器74HC138组成4线-16线译码器,要求:将输入的4位二进制代码D3D2D1D0译成16个独立的低电平信号Z0'~Z15'。

1.4.实验原理

  1. 译码器
    译码器(Decoder)的逻辑功能是将每个输入的二进制代码译成对应的输出高、低电平信号或另外一个代码。因此,译码是编码的反操作。常用的译码器电路有二进制译码器、二-十进制译码器和显示译码器三类。
  2. 74HC138
    74HC138是用CMOS门电路组成的3线-8线译码器,该译码器可接受3位二进制加权地址输入(A0,A1和A2),并当使能时,提供8个互斥的低有效输出(Y0'~Y7')。74HC138特有3个使能输入端:两个低有效(E1'和E2')和一个高有效(E3)。除非E1'和E2'置低且E3置高,否则74HC138将保持所有输出为高。74HC138逻辑图及真值表信息如图1所示。

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根据74HC138真值表得出,当E1'和E2'置低且E3置高时,输入和输出之间的逻辑函数式为:Y0'=(A2'A1'A0')',Y1'=(A2'A1'A0)',Y2'=(A2'A1A0')',Y3'=(A2'A1A0)',Y4'=(A2A1'A0')',Y5'=(A2A1'A0)',Y6'=(A2A1A0')',Y7'=(A2A1A0)'。

二.实验图

数字电路实验(04)中规模组合逻辑电路实验3:译码器及其应用_第2张图片

三.实验报告内容

3.1.实验内容及步骤

利用数字芯片74HC138接成4线-16线译码器,具体实验电路步骤如下所示:

  1. 令两片74HC138的输入端A2=D2,A1=D1,A0=D0;取第1片74HC138的E1'和E2'作为第四个地址输入端D3,并将其连接到第2片74HC138的E3端;
  2. 令第1片74HC138的控制端E3=1,第2片74HC138的控制端E1'=E2'=0(参考图2);

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  1. 将输出端Z接入指示灯。D0~D3端接直流信号源(如VCC)。规定:输入端逻辑“1”与电压值“5V”对应,逻辑“0”与电压值“0V”对应;输出端“灯亮”与逻辑“1”对应,“灯灭”与逻辑“0”对应;
  2. 根据表1中D0~D3的逻辑值改变相应的输入状态,运行实验,观察输入端和输出之间的状态关系,记录相应的输出于表1中。

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3.2.实验报告

  1. 搭建实验电路完成实验,补充完整表1;

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2. 写出4线-16线译码器的输出表达式。

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