1）实验目的

（1）掌握译码器和编码器的工作原理和特点。

（2）熟悉常用译码器和编码器的逻辑功能和它们的典型应用。

2）实验原理

按照逻辑功能的不同特点，常把数字电路分成两大类：一类为组合逻辑电路，另一类为时序逻辑电路。组合逻辑电路在任何时刻其输出信号的稳态值，仅决定于该时刻各个输入信号取值组合的电路。在这种电路中，输入信号作用以前电路所处的状态对输出信号无影响。通常，组合逻辑电路由门电路组成。

组合逻辑电路的设计方法是从给定逻辑要求出发，画出逻辑图。一般分4步进行：

a.分析要求：将问题分析清楚，理清哪些是输入变量，哪些是输出函数。

b.列真值表。

c.进行化简：变量比较少时，用图形法；变量多时，可用公式化简。

d.画逻辑图：按函数要求画逻辑图。

进行上述4步工作，设计已基本完成，但还需选择元件进行实验论证。

（1）译码器

译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。它的作用是把给定的代码进行“翻译”，变成相应的状态，使输出通道中相应的一路有信号输出。译码器在数字系统中有广泛的用途，不仅用于代码的转换、终端的数字显示，还用于数据分配、存储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。

译码器可分为通用译码器和显示译码器。前者又分为变量译码器和代码变换译码器。译码器分成3类：

①二进制译码器：如中规模2-4线译码器74LS139、3-8线译码器74LS138等。

②二-十进制译码器：实现各种代码之间的转换，如BCD码-十进制译码器74LS145。

③显示译码器：用来驱动各种数字显示器，如共阴极数码管译码驱动74LS48（74LS248）、共阳极数码管译码驱动74LS47（74LS247）等。

（2）编码器

编码实际上是与译码相反的过程。编码器是将一组编码输入的每个信号编成一个对应的输出代码，编码器可分为普通编码器和优先编码器。按照被编码信号的不同特点和要求，编码器也分成3类：

①二进制编码器：如用门电路构成的4-2线、8-3线编码器等。

②二-十进制编码器：将十进制的0～9编成BCD码，如10线十进制-4线BCD码编码器74LS147等。

③优先编码器：如8-3线优先编码器74LS148等。

3）实验内容

（1）译码器实验

①将二进制2-4线译码器74LS139及二进制3-8线译码器74LS138分别插入实验系统IC空插座中。按图4.32接线，输入信号，观察LED输出的状态，并将结果填入表4.11中。

图4.32　74LS139（2-4线）译码器实验电路

图4.33　74LS138（3-8线）译码器实验电路

表4.11　74LS139（2-4线）译码器功能表

按图4.33接线，输入信号，观察LED输出，使能信号满足表4.12条件时，译码器选通。完成表4.12。

表4.12　74LS138（3-8线）译码器功能表

②译码器的扩展。用74LS139双2-4线译码器可接成3-8线译码器。用74LS138两片3-8线译码器可组成4-16线译码器，按图4.34（a）、（b）接线，即可完成2-4线、3-8线译码器的扩展。同样的方法，可完成更多的N→2N译码器的扩展功能。

③将译码驱动器74LS48（74LS248）和共阴极数码管LC5011-11（547R）插入实验系统空IC插座中，按图4.35接线。图4.36为共阴极数码管管脚排列图。

接通电源后，观察数码管显示结果是否和逻辑开关指示数据一致，并完成表4.13。(www.daowen.com)

图4.34　译码器扩展电路

图4.35　译码显示实验图

图4.36　共阴极数码管管脚图

表4.13　74LS248/48功能表

（2）编码器实验

①将10-4线（十进制-BCD码）编码器74LS147插入实验系统IC空插座中，按照图4.37接线，其中输入接9位逻辑“0”～“1”开关，输出接4位LED发光二极管。接通电源，按表4.14输入各逻辑电平，观察输出结果并填入表4.14中。

图4.37　10-4编码器实验接线图

图4.38　8-3编码器实验接线图

②将8-3线优先编码器74LS148按上述同样方法进行实验论证。其接线图如图4.38所示，观察输出结果并填入表4.15中。

表4.14　十进制-BCD码编码器74LS147功能表

表4.15　8-3线编码器74LS148功能表

③编码器扩展

用两片74LS148组成16位输入、4位二进制码输出的优先编码器，按图4.39接线即可得到16-4线优先编码器。

图4.39　编码器扩展电路

4）预习要求

（1）复习译码器、编码器的工作原理和设计方法，画好逻辑状态表。

（2）熟悉实验中所用的译码器、编码器集成电路的管脚排列和逻辑功能。

5）实验报告

（1）整理实验线路图和实验数据、表格。

（2）总结用集成电路进行各种扩展电路的方法。

（3）比较用门电路组成组合逻辑电路和应用专用集成电路各有哪些优缺点。

6）实验设备

（1）数字电路实验系统（SDS-Ⅵ）一台

（2）集成电路：74LS138、74LS248/48、74LS139、74LS147、74LS148各一片

（3）共阴极数码管：LC5011-11一片

7）思考题

用3-8线译码器74LS138和门电路实现逻辑函数Z=¯A¯B¯C+¯AB¯C+A¯B¯C+ABC。