实验四 2—4译码器与4

一、实验目的

1．熟悉编码器的工作原理及逻辑功能.

2．了解2—4译码器与4—2编码器的工作原理.

二、实验原理

编码器的功能与译码器正相反, 它是将一组信号表示为一组二进制码。编码器有m个输入, n个输出, 满足关系式m≥2 n。 m个输入应该只有一个为1(有效), 其余为0 (无效) ,或相反。 n个输出的状态构成与输入对应的二进制编码。图4-1是4—2编码器的逻辑示意图,表4-1是它的真值表。

图4-1 编码器逻辑示意图

表4-1 编码器真值表

输入

输出

X4	X3	X2	X1	Y2	Y1
0	0	0	1	0	0
0	0	1	0	0	1
0	1	0	0	1	0
1	0	0	0	1	1

实验设计编码器时, 一般应考虑＂优先级＂问题，籍以处理输入不止一个有效的情形，通常以下标最大的输入为准。表４－２是考虑优先级后的４－２编码器的真值表．集成电路带优先级的编码器有74147、74148等。

表4-2 带优先级的编码器

输入

输出

X4	X3	X2	X1	Y2	Y1
0	0	0	1	0	0
0	0	1	×	0	1
0	1	×	×	1	0
1	×	×	×	1	1

2—4译码器与4—2编码器是将译码与编码连接在一起，如图4—2所示。首先输入变量信号,通过2—4译码器输出Ｙ0、Ｙ1、Y2、Y3,Y0、Y1、Y2、Y3又作为编码器的输入信号,通过4—2编码器,得到输出信号X０＇、X1＇。根据译码和编码的原理,有X1＇X０＇＝X1X０。　　

三、实验内容及步骤

按图４－３连线。７４ＬＳ１３９是一个人２－４译码器，Ｇ为译码器的使能输入端，低电平有效。输入信号Ａ、Ｂ（即Ｘ０、Ｘ１）由Ｓ０、Ｓ１控制，译码器输出Ｙ０—Ｙ３连接到Ｅ２－Ｅ５，然后通过基本逻辑门构成的编码器的输出信号Ｘ０、Ｘ１连接到Ｅ０、Ｅ１。

图4-3 译码器与门电路混合接线图

调试步骤：

1.手动方式

置KC2于“STOP”，轩KCO于“NUMBER”，选实验序号0，即LED3，LED2显示“00”。输入信号由K0，K1，控制。信号输入及输出由LS0，LS1，LE0—LE5显示，其中，LE0，LE1显示编码后的结果E0，E1，LE2，LE3，LE4，LE5显示译码后的结果E2，E3，E4，E5。按输入，输出情况填写下面真值表4-3。

表4-3 手动方式下的输入与输出关系表

输入	输出
S1 S0	E5 E4 E3 E2 E1 E0
0 0
0 1
1 0
1 1

2. 自动方式

A、置KC2于“STOP”。置KC0于“NUMBER”，选实验序号6，即LED3，LED2显示“06”，LED1，LED0自动显示工作方式。

B、置KC2于“START”，置KC1于“STEP”，单拍运行2—4译码与4—2编码器。

每按一次“+”键输入信号自动改变一次，输出信号跟随改变一次，此时，LED1，LED自动显示当前节拍数。观察LS0，LS1，LR0—LR5，LE0—LE5的变化。

C、若某一拍时，LE0—LE5与LR0—LR5状态不同，则停下来及时检查实验习惯线路。

D、单拍运行全部正确后，将KC2置于“START”,KC1置于“EXEC”，连续运行2—4译码与4—2译码器，此时应自动重复显示节拍1至节拍4各拍的实验现象。

四、思考题

1. 根据所得真值表，写出2—4译码器和4—2译码器的逻辑表达式并写出推导过程。2. 试根据2—4译码器的逻辑表达式，利用一些基本门电路构成2—4译码器，画出连线图，并进行调试。

五、实验设备及器材

1. 数字实验仪

2. 74LS139，74LS04,74LS32，74LS08各一片。