1、組合邏輯功能器件的應用一、實驗目的 1、通過自擬實驗方案、自選儀器設備，掌握中規模集成譯碼器、數據選擇器等功能器件的測量方法及使用。2、熟悉數碼管的使用。二、實驗原理1、譯碼器是一個多輸入、多輸出的組合邏輯電路。它的作用是把給定的代碼進行“翻譯”，變成相應的狀態，使輸出通道中相應的一路有信號輸出。譯碼器在數字系統中有廣泛的用途，不僅用于代碼的轉換、終端的數字顯示，還用于數據分配，存貯器尋址和組合控制信號等。不同的功能可選用不同種類的譯碼器。以3線8線譯碼器74LS138為例進行分析，圖4-2（b）為其邏輯符號。其中、為地址輸入端，為譯碼輸出端，、為使能端。表4-3為74LS138功能表。 圖4

2、-2 38線譯碼器74LS138邏輯圖及引腳排列表4-3 74LS138功能表輸 入輸 出+100000111111110001101111111001011011111100111110111110100111101111010111111011101101111110110111111111100××××11111111×1×××11111111二進制譯碼器實際上也是負脈沖輸出的脈沖分配器。若利用使能端中的一個輸入端輸入數據信息，器件就成為一個數據分配器（又稱多路分配器），如圖4-3所示。若數據信息是時鐘脈沖，

3、則數據分配器便成為時鐘脈沖分配器。二進制譯碼器還能方便地實現邏輯函數，如圖4-4所示，實現的邏輯函數是 圖4-3 數據分配器 圖4-4 實現邏輯函數數碼顯示譯碼器七段發光二極管（LED）數碼管 （c）符號及引腳功能 圖4-6 LED數碼管BCD碼七段譯碼驅動器CC4511 BCD碼鎖存/七段譯碼/驅動器，驅動共陰極LED數碼管。圖4-7為CC4511引腳排列。圖4-7 CC4511引腳排列其中：A、B、C、DBCD碼輸入端。a、b、c、d、e、f、g譯碼輸出端，輸出“1”有效，用來驅動共陰極LED數碼管。測試輸入端，=“0”時，譯碼輸出全為“1”。消隱輸入端，=“0”時，譯碼輸出全為“0”。L

4、E鎖定端，LE=“1”時譯碼器處于鎖定（保持）狀態，譯碼輸出保持在LE=0時的數值，LE=0為正常譯碼。表4-4為CC4511功能表。CC4511內接有上拉電阻，故只需在輸出端與數碼管筆端之間串入限流電阻即可工作。譯碼器還有拒偽碼功能，當輸入碼超過1001時，輸出全為“0”，數碼管熄滅。表4-4 CC4511功能表輸 入輸 出LEDCBAabcdefg顯示字形××0××××1111111×01××××0000000消隱0110000111111001100010110000011001

5、011011010110011111100101101000110011011010110110110110110001111101101111110000011100011111110111001111001101110100000000消隱01110110000000消隱01111000000000消隱01111010000000消隱01111100000000消隱01111110000000消隱111××××鎖 存鎖存2、數據選擇器又叫“多路開關”。數據選擇器在地址碼（或叫選擇控制）電位的控制下，從幾個數據輸入中選擇一個并將其送到一個公共的輸出端。

6、數據選擇器的功能類似一個單刀多擲開關，如圖4-8所示，圖中有四路數據D0D3，通過選擇控制信號A1A0（地址碼）從四路數據中選中某一路數據送至輸出端Q。數據選擇器是邏輯設計中應用十分廣泛的邏輯器件，它有2選1、4選1、8選1、16選1等類別。1）、八選一數據選擇器74LS151 圖4-9 74LS151引腳排列表4-4 74LS151功能表輸 入輸 出A2A1A0Q1×××010000D00001D10010D20011D30100D40101D50110D60111D72）、雙四選一數據選擇器74LS153圖4-10 74LS153引腳功能表4-5 74LS15

7、3功能表輸 入輸 出A1A0Q1××0000D0001D1010D2011D33、數據選擇器的應用實現邏輯函數例1：用8選1數據選擇器74LS151實現函數表4-6 函數F的真值表輸 入輸 出CBAF00000011010101111001101111011110 即：A2A1A0CBA, D0=D7=0 D1=D2=D3=D4=D5=D6=1圖4-11 用8選1數據選擇器實現例2：用8選1數據選擇器74LS151實現函數表4-7 真值表BAF000011101110圖4-12 8選1數據選擇器實現的接線圖例3：用4選1數據選擇器74LS153實現函數表4-8 真值表輸 入

8、輸 出ABCF00000010010001111000101111011111表4-9 改進真值表輸 入輸 出選中數據端ABCF0000D00100100D1C111000D2C111101D3111圖4-13 用4選1數據選擇器實現 三、實驗設備與器件1、數字電路實驗箱；2、雙蹤示波器；3、數字萬用表；4、74LS138、CC4511、共陰極數碼管BS202、電阻510×7、74LS151、74LS153等四、實驗內容1、譯碼器CC4511以及共陰極數碼管的配合使用。（1）應用譯碼器的驅動功能測試數碼管的好壞。（2）測試二進制數到十進制數的譯碼顯示，把結果記錄到表格中，觀察數據撥碼

9、開關的數據與數碼管的顯示是否一樣，并舉例說明它的工作過程（比如二進制數0111譯碼顯示結果為7）。2、74LS138譯碼器邏輯功能測試根據74LS138的邏輯功能表（表4-3），自擬實驗方案、實驗線路、實驗步驟逐項測試74LS138的邏輯功能，自擬表格進行數據記錄。3、用74LS138構成時序脈沖分配器參照圖4-3和實驗原理說明，時鐘脈沖CP頻率約為10KHz，要求分配器輸出端的信號與CP輸入信號同相。畫出分配器的實驗電路，選擇適當的儀器設備，觀察和記錄在地址端、分別取000111 8種不同狀態時，端的輸出，注意輸出端與CP輸入端之間的關系。4、測試數據選擇器74LS153的邏輯功能根據74L

10、S153功能表及引腳排列，自擬實驗方案測試74LS153的邏輯功能，并把測試結果記錄于自擬表格中。5、用74LS153設計三輸入多數表決電路（1）寫出設計步驟。（2）根據選用的器件畫出電路圖，并安裝調試。（3）寫出實驗步驟和測試方法。（4）分析實驗結果，排除實驗過程中出現的故障。6、用74LS153實現全加器（1）寫出設計步驟。（2）根據選用的器件畫出電路圖，并安裝調試。（3）寫出實驗步驟和測試方法。（4）分析實驗結果，排除實驗過程中出現的故障。五、實驗預習要求1、閱讀LED數碼顯示器件基本常識及使用注意事項。2、復習有關譯碼器、數據選擇器的工作原理。3、對實驗內容中各函數式進行預設計。4、畫出各實驗所需的實驗線路及記錄表格。六、實驗報告1、畫出實驗線路，把觀察到的波形畫在坐標紙上，并標上對應的地址碼。2、用數據選擇器對實驗內容進行設計、寫出設計全過程、畫出接線圖、進行邏輯功能測試；總結實驗收獲、體會。2、對實驗結果進行分析、討論。七、思考題1、CC4511的拒偽碼功能體現在哪里？2、怎樣用萬用表判斷數碼管的好壞？3、共陰極數碼管和共陽極數