译码器是时序逻辑电路吗

实验九　译码器及其应用

一、实验目的

1．掌握3－8线译码器、4－10线译码器的逻辑功能和使用方法。

2．掌握用两片3－8线译码器连成4－16线译码器的方法。

3．掌握使用74LS138实现逻辑函数和做数据分配器的方法。

二、实验原理

图6－30　进制译码器的一般原理图

译码是编码的逆过程，它的功能是将具有特定含义的二进制码进行辨别，并转换成控制信号，具有译码功能的逻辑电路称为译码器。译码器在数字系统中有广泛的应用，不仅用于代码的转换、终端的数字显示，还用于数据分配，存贮器寻址和组合控制信号等。不同的功能可选用不同种类的译码器。

图6－30表示二进制译码器的一般原理图。

它具有n个输入端，2_n个输出端和一个使能输入端。在使能输入端为有效电平时，对应每一组输入代码，只有其中一个输出端为有效电平，其余输出端则为非有效电平。每一个输出所代表的函数对应于n个输入变量的最小项。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（又称为多路数据分配器）。

1．3－8线译码器74LS138

它有三个地址输入端A、B、C，它们共有8种状态的组合，即可译出8个输出信号Y₀～Y₇。它还有三个使能输入端E₁、E₂、E₃。功能表见表6－8所示，引脚排列见图6－31所示。

表6－8　74LS138的功能表

2．4－10线译码器74LS42

它的引脚排列见图6－31所示，功能表见表6－9所示。

图6－31　74LS138的引脚排列图

图6－32　74LS42的引脚排列图

表6－9　74LS42的功能表

三、实验设备与器材

1．数字逻辑电路实验箱

2．数字万用表

3．双踪示波器

4．芯片74LS138两片，74LS42、74LS20各一片

四、实验内容及实验步骤

1．74LS138译码器逻辑功能测试

在数字逻辑电路实验箱IC插座模块中找一个DIP₁6的插座插上芯片74LS138，并在DIP₁6插座的第8脚接上实验箱的地（GND），第16脚接上电源＋5V（V_CC）。将74LS138的输出端Y₀～Y₇分别接到8个发光二极管上（逻辑电平显示单元），输入端接拨位开关输出（逻辑电平输出单元），逐次拨动开关，根据发光二极管显示的变化，测试74LS138的逻辑功能。

2．74LS42译码器逻辑功能测试

测试方法与74LS138类似，只是输入与输出脚的个数不同，功能引脚不同。

3．两片74LS138组合成4－16线译码器

按图6－33连线。

图6－33　两片74LS138组合成4－16线译码器

将16个输出端接逻辑电平显示（发光二极管），4个输入端接逻辑电平输出（拨位开关），逐项测试电路的逻辑功能。

4．用74LS138实现逻辑函数和做数据分配器

（1）实现逻辑函数

一个3－8线译码器能产生3变量函数的全部最小项，利用这一点能够很方便地实现3变量逻辑函数。图6－34实现了

图6－34　实现逻辑函数

图6－35　数据分配器

验证电路的功能是否与逻辑函数相一致。具体的接线方法是在IC插槽部分找相应插槽插上芯片74LS138和74LS20，X、Y、Z三个输入端接拨位开关（逻辑电平输出），F接发光二极管（逻辑电平显示），拨动拨位开关，观察发光二极管的发光情况。

（2）用做数据分配器

若在E₃端输入数据信息，地址码所对应的输出是E₃数据的反码；若从端输入数据信息，令E₃＝1，＝0，地址码所对应的输出是端数据信息的原码。若输入信息是时钟脉冲，则数据分配器便成为时钟脉冲分配器。

取时钟脉冲CP的频率约为10kHz，要求分配器输出端的信号与CP输入信号同相。参照图6－35，画出分配器的实验电路，用示波器观察和记录在地址端CBA分别取000～111这8种不同状态时端的输出波形，注意输出波形与CP输入波形之间的相位关系。

五、实验预习要求

1．复习有关译码器与数据分配器的原理。

2．根据实验任务，画出所需的实验线路及记录表格。

六、实验报告要求

1．画出实验线路，把观察到的波形画在坐标上，并标上相应的地址码。

2．对实验结果进行分析、讨论。