一、实验预习要求

1、复习有关编码器的工作原理和设计方法。
2、熟悉所用集成电路的引脚功能。
2、根据实验内容,画出所需的实验线路及记录表格。

二、实验目的

1、掌握一种门电路组成编码器的方法。
2、掌握8-3线编码器74LS148的逻辑功能和使用方法。
3、学会使用实验的方法来检验所设计电路的正确性。

三、实验原理

编码是将具有特定意义信息编成二进制代码的过程,把这种具有实现编码功能的逻辑电路称为编码器。按照所需编码的不同特点和要求,编码器主要分成两类:普通编码器和优先编码器。
普通编码器:电路结构简单,一般用于产生二进制编码。在普通编码器中,任何时刻只
允许一个输入端请求编码,否则输出发生混乱。主要包括:二进制编码器(如用门电路构成的4-2线,8-3线编码器等);二-十进制编码器(将十进制的0~9编成BCD码)。
优先编码器:在优先编码器中,允许同时输入两个或两个以上的编码信号。不过在设计优先编码器时已经将所有的输入信号按优先顺序排了队,当几个输入信号同时出现时,只对其中优先权高的一个进行编码。如8-3线集成二进制优先编码器74LS148、10-4线集成BCD码优先编码器74LS147等。

1、4-2编码器

图1所示电路是一个最简单的4-2线编码器的逻辑原理图,表1为其功能表。
在这里数电插入图片描述在这里插入图片描述

   图1 4-2线编码器逻辑原理图

2、8-3线优先编码器74LS148

优先编码器74LS148的芯片引脚排列如图2所示,功能表如表2所示。
在这里插入图片描述

 图2 8-3线编码器74LS148的引脚排列图

在这里插入图片描述

			表2 8-3线编码器74LS148的功能表

四、实验设备与器件

1、TH-SZ型数字系统设计实验箱;
2、74LS04 六输入反相器,74LS10 三3输入与非门,74LS148;
3、导线/插接线若干。

五、实验内容与步骤

1、8-3线优先编码器74LS148的逻辑功能测试
将8个输入端~和选通输入端依次接拨位开关(逻辑电平输出)的输出插口,3个输出端、、、选通输出端和扩展端依次接逻辑电平显示(发光二极管)输入插口,按其功能表逐项进行测试电路的逻辑功能。
2、用74LS148设计一个1—5号的呼叫系统
要求:分别用五个开关输出模拟呼叫信号,其中1号优先级最高,优先级依次递减,5号最低。用数码管显示呼叫信号的号码,并点亮提示指示灯,没有信号呼叫时不显示数字,相应指示灯熄灭;有多个信号呼叫时显示优先级最高的呼叫号。凡是有呼叫就发出呼叫声。试用编码器74LS148和必要的门电路来实现。
分析:由于仅需要5个输入模拟开关,故只需要74LS148的5个输入即可。为了把对应呼叫号显示出来,通过对74LS148功能表的分析可知,将开关K1~K5依次接到~输入端上,此时输入端依次为0时,其输出分别为001、010、011、100、101,正好对应呼叫信号代码1、2、3、4、5,把输出、、、依次接到数码显示输入端DCBA上可显示其呼叫信号代码。接蜂鸣器,响声代表有呼叫信号。设L1~L5代表输出的5个指示灯,高电平点亮,可得L1~L5与、、的逻辑真值表如表4所示。

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	     表4 逻辑真值表

从表中可得,L1~L5的逻辑函数式分别为在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述
呼叫系统设计电路如图5所示。
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			图5 1-5号呼叫系统设计原理图

六、实验报告要求

1、验证各译码器的功能,观察、比较各芯片驱动数码管的显示结果。
2、画出所设计1-5号呼叫系统的详细连接线路图,并加以验证。
4、总结实验收获和体会。
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