译码器:逻辑电路器件-中文百科频道

译码器的定义与功能

译码是编码的逆过程，即将某个二进制翻译成电路的某种状态。

实现译码操作的电路称为译码器。

译码器和编码器

集成译码器通过给使能端施加恰当的控制信号，就可以扩展其输入位数。

实验目的

1、检测3线-8线译码器74138的逻辑功能。

2、研究怎样用两片3线-8线译码器组成4线-16线译码器。

3、检测二—十进制译码器7442的逻辑功能。

4、检测BCD—七段显示译码器的逻辑功能。

5、检测BCD优先译码器74147的逻辑功能。

6、研究怎样用一片3线-8线编码器74148和一片BCD--七段显示译码/译码逻辑电路。

实验仪器

5V直流电源1个

逻辑开关10个

逻辑探头20个

3线—8线译码器74138 2片

二—十进制译码器7442 1片

共阴极七段LED数码管 1个

BCD优先编码器74147 1片

反相器7404 4片

3线—8线编码器74148 1片

实验原理

译码器是一种具有“翻译”功能的逻辑电路，这种电路能将输入二进制代码的各种状态，按照其原意翻译成对应的输出信号。有一些译码器设有一个和多个使能控制输入端，又成为片选端，用来控制允许译码或禁止译码。

在图1中，74138是一种3线—8线译码器，三个输入端CBA共有8种状态组合（000—111），可译出8个输出信号Y0—Y7。这种译码器设有三个使能输入端，当G2A与G2B均为0，且G1为1时，译码器处于工作状态，输出低电平。当译码器被禁止时，输出高电平。

图2时检测74138译码器时间波形的电路，使用的虚拟仪器为数字信号发生器和逻辑分析仪。数字信号发生器在一个周期内按顺序送出两组000—111的方波信号。

图3表明如何将两片3线—8线译码器连接成4线—16线译码器。其中第二片74138的使能端G1和第一片的使能端G2A接成D输入端。当D=0时，第一片74138工作，对0000—0111的输入信号进行译码输出。当D=1时，第二片74138工作，对1000—1111的输入信号进行译码输出。

在图4中，7442为二—十进制译码器，具有4个输入端和10个输出端。输入信号采用8421BCD码，二进制数0000—1001与十进制数0—9对应。当输入超过这个范围是无效，10个输出端均为高电平。7442电路没有使能端，因此只要输入在规定范围内，就会有一个输出端为低电平。

图5位BCD—七段显示译码器电路，LED数码管将显示与BCD码对应的十进制数0—9。因为显示译码器电路输出高电平，所以应该采用共阴极LED数码管。

编码与译码的过程刚好相反。通过编码器可对一个有效输入信号生成一组二进制代码。有的编码器设有使能端，用来控制允许编码或禁止编码。

优先编码器的功能是允许同时在几个输入端有输入信号，编码器按输入信号排定的优先顺序，只对同时输入的几个信号中优先权最高的一个进行编码。在图6中，74147为BCD优先编码器，输入和输出都是低电平有效。为了取得有效输出高电平，可在每个输出端连接一个反相器。7417只有1—9各输入端，0输入端不接入电路。这是因为7417约定，当无有效输入时，输出0的BCD代码0000。

图7是一个检测优先编码/译码功能的逻辑电路，对每一个接地的逻辑开关，数码管都会显示一个相应的十进制数。在输入端的8个逻辑开关中，代号为[7]的优先级别最高，代号为[0]的优先级别最低。

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BCD-七段显示译码器

BCD优先编码器

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编码/译码电路

实验内容

1、在EWB平台上建立如图1所示的3线—8线译码器电路，单击仿真开关运行动态分析。这时译码器74138的使能端G1应该接地（为0）。

2、按键盘上的空格键，通过使能端开关ENABLE[Space]将74138的使能端G1置1。这时译码器的另外两个使能端G2A和G2B接地置0，CBA输入为000。

3、按键盘上的C、B、A键，通过逻辑开关[C]、[B]、[A]改为译码器的输入组合，观察逻辑探头的明暗变化，将相应的输出记录到表1中。

4、单击开关停止仿真。在EWB平台上建立如图2所示的译码器输出波形分析电路，数字信号发生器和逻辑分析仪按图设置。为了使译码器能正常工作，使能端G1接到5V（为1）,使能端G2A和G2B接地（为0）。单击数字信号发生器的“全部输出”按钮BURST，运行动态分析。注意观察译码器在逻辑分析仪上显示的输出波形Y0—Y7,其中顶部的曲线为Y0，底部曲线为Y7。在“全部输出”方式下，数字信号发生器加在译码器输入端CBA的二进制信号为000—111，每个周期依次传送两次。

5、单击开关停止仿真。在EWB平台上建立如图3所示的4线—16线译码器电路，这是一个用两片741383线—8线译码器组成的4线—16线译码器。值得注意的是，第四个输入端D与上面的74138使能端G1相连。输入端C、B、A分别于两个片译码器的C、B、A端接在一起。单击仿真开关运行动态分析。

6、按键盘上的A、B、C、D键，改变译码器的二进制输入信号，注意观察输出端与输入端逻辑探头的明暗变化，以判断两者的对应关系。

7、单击开关停止仿真。在EWB平台上建立如图4所示的二—十进制译码器7442的电路。值得注意的是，7442对于允许译码和禁止译码不设使能控制端。单击仿真开关运行动态分析。按键盘上的D、C、B、A键，改变表3的二进制输入值，并将相应的输出变化记录到表中。

8、单击开关停止仿真。在EWB平台上建立如图5所示的BCD—七段显示译码器电路，电路输出端与LED数码管相连。因为译码器/驱动电路输出高电平有效，所以数码管应该使用共阴极的。这个译码器电路输入8421BCD码，输出并显示对

应的十进制数。单击仿真开关运行动态分析。按键盘上的空格键，使检验开关Lamp Test接地，因译码器检验端LT输入低点平（0）有效，这时数码管的7个LED发光段全亮显示8。

9、再按空格键使译码器脱离检验状态，在LT端输入高电平（1）。按键盘上的D、C、B、A键，输入BCD码各种不同的组合，观察相应十进制数的变化。

10、单击开关停止仿真。在EWB平台上建立如图6所示的74147BCD优先编码器电路，单击仿真开关运行动态分析。按键盘上的数字键，使相应编号的逻辑开关动作，在74147的输入端加上低电平（0）,通过电路输出端逻辑探头的明暗变化，观察对应的BCD 码输出。还可依次按下几个数字键，观察输入信号的优先级别。

11、单击开关停止仿真。在EWB平台上建立如图7所示的编码/译码电路。在电路中，74148为8线-3线优先编码器，只有3个输出端，而BCD—七段显示译码器有4个输入端DCBA，因此必须将D端接地（为0），这样译码器只能译出001—111七个代码。同样，当编码器74148无有效输入时，与译码器BI端相连的E0端输出亦为0。只有编码器的1—7端输入有效低电平时，数码管才显示相应的十进制数。单击仿真开关运行动态分析。在键盘上按与逻辑开关对应的数字键，观察数码管的数字变化。