實驗三譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器一、 實驗目的熟悉中規(guī)模集成譯碼器電路的原理及功能；掌握中規(guī)模集成譯碼器的使用方法及功能測試方法；了解集成譯碼器的應用。二、 實驗預習要求復習譯碼器電路工作原理；預習中規(guī)模集成電路譯碼器74LS138的邏輯功能及使用方法；仔細閱讀實驗原理與實驗內(nèi)容，設計相應的電路和數(shù)據(jù)表格。三、 實驗原理譯碼器是一個多輸入、多輸出的組合邏輯電路，其功能是將每個輸入的二進制代碼譯成對應的輸出高、低電平的信號，它是編碼的反操作。譯碼器在數(shù)字系統(tǒng)中的用途比較廣泛，它不僅常用于代碼的轉(zhuǎn)換，終端的數(shù)字顯示，還用于數(shù)據(jù)分配、脈沖分配、存儲器尋址和組合邏輯信號的產(chǎn)生等場合。常用的譯碼器電路有二進制譯碼器、二-十進制譯碼器、顯示譯碼器等種類，不同的功能需求可選用不同種類的譯碼器來實現(xiàn)。本實驗采用TTL中規(guī)模集成譯碼電路74LS138譯碼器，其管腳分布圖見附錄，表實驗3.1為其功能真值表。鑒于74LS138有三個附加的控制端G1、G2A、G2B，可利用其片選的作用可以級聯(lián)擴展譯碼器的功能，也可以利用其控制功能構(gòu)成一個完整的數(shù)據(jù)分配器。

用74LS138實現(xiàn)組合邏輯功能由于二進制譯碼器的每一個輸出均是輸入代碼的最小項函數(shù)，因此，配以適當?shù)拈T電路，利用74LS138可以實現(xiàn)任意自變量數(shù)不超過三個的組合邏輯函數(shù)。如圖實驗3.1邏輯圖所示，用一個74LS138和一個四輸入與非門可以實現(xiàn)邏輯函數(shù)。F=Zm(1,2,4,7)。2.用74LS138實現(xiàn)一個數(shù)據(jù)分配器圖實驗3.1邏輯圖 圖實驗3.2數(shù)據(jù)選擇器原理示數(shù)據(jù)分配器也稱多路分配器，其功能是，在數(shù)據(jù)傳輸過程中，將某一路數(shù)據(jù)分配到不同的數(shù)據(jù)通道上。數(shù)據(jù)分配器是單輸入、多輸出組合邏輯電路。帶控制輸入端的譯碼器也是一個完整的數(shù)據(jù)分配器。如圖實驗3.1所示，如果把G1作為數(shù)據(jù)輸入端(同時令G2A=G2B=0)，將C、B、A作為地址輸入端，則從G1送來的數(shù)據(jù)只能通過由CBA所指定的一根數(shù)據(jù)線上送出去，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的反碼分配輸出。3.數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器也叫多路開關(guān)，其功能是在地址選擇信號的控制下，從多路數(shù)據(jù)中選擇一路數(shù)據(jù)作為輸出信號，其原理如圖實驗3.2所示。數(shù)據(jù)選擇器是一種多輸入、單輸出的組合邏輯多路。由于多路數(shù)據(jù)選擇器與多路數(shù)據(jù)分配器的功能正好相反，它們配合使用，可以實現(xiàn)在一條數(shù)據(jù)傳輸線上傳送多路信號。如圖實驗3.3所示，在傳送線STL的兩端接以多路數(shù)據(jù)選擇器和多路數(shù)據(jù)分配器，在相同地址輸入的控制下即可實現(xiàn)多通道并行一串行一并行數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。四、實驗儀器設備TPE-AD型數(shù)字電路實驗箱3線-8線譯碼器74LS138雙四輸入與非門74LS20

四兩輸入與非門74LS00雙四選一數(shù)據(jù)選擇器74LS153 1塊A1圖實驗3.3多通道數(shù)據(jù)傳輸五、實驗內(nèi)容及方法1.74LS138邏輯功能測試74LS138輸入端接邏輯電平開關(guān)，輸出端接電平指示燈，用真值表記錄實驗數(shù)據(jù)，分析并確認譯碼器的邏輯功能。輸入輸出G1Ga GBA2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70XXXX11111111X0XXX111111111000001111111100011011111110010110111111001111101111101001111011110101111110111011011111101101111111111074LS138實現(xiàn)十進制0—8的數(shù)字編碼，當使能端G1輸入1,而g+G輸入0時,在輸入端輸入三位二進制編碼，在輸出端Y0—Y7就輸出對應的十進制編碼。用74LS138和74LS20構(gòu)成一位全減器設計電路并在實驗箱上實現(xiàn)之。全減器的輸入，被減數(shù)A、減數(shù)B、低位來的借位C，接邏輯開關(guān)；全減器的輸出，數(shù)據(jù)差D、向高位的借位C，接電平指示燈。觀察輸入與輸出的狀態(tài)變化，用真值表記錄實驗結(jié)果并分析之。ABCDB0000000111010110110110010101001100011111由上表可得差數(shù)D和借位B的邏輯函數(shù)表達式：D=C?(A0B)B=AB+AC+BC用74LS138實現(xiàn)一個數(shù)據(jù)分配器設計電路并在實驗箱上實現(xiàn)之。數(shù)據(jù)分配器的數(shù)據(jù)輸入可采用實驗箱1Hz信號源的輸出端；地址及其它輸入接邏輯開關(guān)；輸出接電平指示燈，觀察輸入與輸出的狀態(tài)變化，記錄結(jié)果并分析之電路的功能。譯碼器的代碼輸入端輸入地址代碼，選擇有效的輸出端。74LS138充當數(shù)據(jù)分配器的電路，當高電平使能端G1=1時，如果低電平使能端GA+GB=1,這時譯碼器不工作，各路譯碼輸出Yi(i是輸出端的號數(shù))都是高電平；若GA+GB=0，則由C、B、A的取值組合決定某一個Yi端為低電平，該Yi端就是選定的數(shù)據(jù)輸出端。ABCY100010011010101111000101111011111Y2Y4Y7F11101011011111101111111011101101調(diào)試結(jié)果：當A2A1A0為001時，輸出結(jié)果固定從Y1端輸出，當61輸入為1,GA+GB=0，輸入信號為0101時，Y1輸出也為0101。用74LS138和74LS153構(gòu)成一個四通道數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設計電路并在實驗箱上實現(xiàn)之。輸入數(shù)據(jù)可利用實驗箱上的信號源或邏輯開關(guān)；地址及其它輸入接邏輯開關(guān)；輸出接電平指示燈，觀察輸入與輸出的狀態(tài)變化，記錄結(jié)果并分析電路的功能。選擇輸入輸出A1A0D0D1D2D3Y000XXX0001XXX101X0XX001X1XX110XX0X010XX1X111XXX0011XXX11功能分析：在地址選擇信號的控制下，從多路數(shù)據(jù)中選擇一路數(shù)據(jù)作為輸出信號六、實驗報告74LS138是一個3線8線二進制譯碼器，可以對數(shù)據(jù)進行二進制譯碼。并可用其邏輯功能構(gòu)成一些功