组合逻辑功能器件应用.docx

组合逻辑功能器件的应用一、实验目的 1、通过自拟实验方案、自选仪器设备，掌握中规模集成译码器、数据选择器等功能器件的测量方法及使用。2、熟悉数码管的使用。二、实验原理1、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。以3线—8线译码器74LS138为例进行分析，图4-2（b）为其逻辑符号。其中、、为地址输入端，~为译码输出端，、、为使能端。表4-3为74LS138功能表。 图4-2 3－8线译码器74LS138逻辑图及引脚排列表4-3 74LS138功能表输入输出+100000111111110001101111111001011011111100111110111110100111101111010111111011101101111110110111111111100×××1××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（又称多路分配器），如图4-3所示。若数据信息是时钟脉冲，则数据分配器便成为时钟脉冲分配器。二进制译码器还能方便地实现逻辑函数，如图4-4所示，实现的逻辑函数是图4-3 数据分配器 图4-4 实现逻辑函数数码显示译码器七段发光二极管（LED）数码管（c）符号及引脚功能 图4-6 LED数码管BCD码七段译码驱动器CC4511 BCD码锁存/七段译码/驱动器，驱动共阴极LED数码管。图4-7为CC4511引脚排列。其中：A、B、C、D—BCD码输入端。a、b、c、d、e、f、g—译码输出端，输出“1”有效，用来驱动共阴极LED数码管。——测试输入端，=“0”时，译码输出全为“1”。——消隐输入端，=“0”时，译码输出全为“0”。LE——锁定端，LE=“1”时译码器处于锁定（保持）状态，译码输出保持在LE=0时的数值，LE=0为正常译码。表4-4为CC4511功能表。CC4511内接有上拉电阻，故只需在输出端与数码管笔端之间串入限流电阻即可工作。译码器还有拒伪码功能，当输入码超过1001时，输出全为“0”，数码管熄灭。表4-4 CC4511功能表输入输出LEDCBAabcdefg显示字形××0××××1111111×01××××0000000消隐0110000111111001100010110000011001011011010110011111100101101000110011011010110110110110110001111101101111110000011100011111110111001111001101110100000000消隐01110110000000消隐01111000000000消隐01111010000000消隐01111100000000消隐01111110000000消隐111××××锁存锁存2、数据选择器又叫“多路开关”。数据选择器在地址码（或叫选择控制）电位的控制下，从几个数据输入中选择一个并将其送到一个公共的输出端。数据选择器的功能类似一个单刀多掷开关，如图4-8所示，图中有四路数据D0～D3，通过选择控制信号A1～A0（地址码）从四路数据中选中某一路数据送至输出端Q。数据选择器是逻辑设计中应用十分广泛的逻辑器件，它有2选1、4选1、8选1、16选1等类别。1）、八选一数据选择器74LS151 图4-9 74LS151引脚排列表4-4 74LS151功能表输 入输 出A2A1A0Q1×××010000D00001D10010D20011D30100D40101D50110D60111D72）、双四选一数据选择器74LS153图4-10 74LS153引脚功能表4-5 74LS153功能表输 入输 出A1A0Q1××0000D0001D1010D2011D33、数据选择器的应用———实现逻辑函数例1：用8选1数据选择器74LS151实现函数表4-6 函数F的真值表输 入输 出CBAF00000011010101111001101111011110即：A2A1A0＝CBA, D0=D7=0 D1=D2=D3=D4=D5=D6=1例2：用8选1数据选择器74LS151实现函数表4-7 真值表BAF000011101110图4-12 8选1数据选择器实现的接线图例3：用4选1数据选择器74LS153实现函数表4-8 真值表输