实验二：译码器功能测试与应用详解

实验目的与要求：

目的：

(1)了解和正确使用MSI组合逻辑部件;

(2)掌握一般组合逻辑电路的特点及分析、设计方法;

(3)学会对所设计的电路进行逻辑功能测试的方法;

(4)察组合辑电路的竞争冒险现象。

要求：

(1)复习组合逻辑电路的分析与设计方法;

(2)根据任务要求设计电路，并拟定实验方法;

(3)用芯片的逻辑功能、引脚功能和参数;

实验方法、步骤： 

任务一：测试74LS138的逻辑功能

      将一片74LS138插入RXS-1B数字电路实验箱的IC 空插座中，并按图 4-15接线。AO、A1、 A2、STA、STB非、STC非端是输入端，分别接至数字电路实验箱的任意6个电平开关;Y7非、Y6非、Y5非、Y4非、Y3非、Y2非、Y1非、Y0非是输入端，分别接至数字电路实验箱的电平显示器的任意8个发光二极管的插孔:8号引脚接至RXS-1B型数字电路实验箱的电源“GND”;16号引脚+5V接至RXS-1B数字电路实验箱的电源“+5V”。按表4-2中的输入值设置电平开关状态，观察发光二极管(简称 LED)的状态，并将结果填入表中。最后根据实验数据归纳出74LS138 芯片的功能。

任务二：用74LS138和门电路产生多输出逻辑函数

要产生的多输出的逻辑函数为：

Z1=A2A0

Z2=A2A1非A0非+A2非A1非A0+A2A1

Z3=A2非A1非+A2A1A0

(1)设计方法提示。按题意把函数 Z1、Z2、Z3写成最小项形式。因为译码器的输出Y7非 Y6非Y5非Y4非Y3非Y2非Y1非Y0非是最小项的反函数形式，所以在附加与非门的配合下，函数Z1、Z2、Z3可用译码器的输出来表达。

(2)实验方法提示如下:

①根据设计方法提示把Z1、Z2、Z3写成用译码器输出Y0非~Y7非表示的函数表达式;

②根据函数表达式画出电路接线图并接好线，其中输入变量 A2、A1、A0分别接至数字电路实验箱的任意3个电平开关的插孔，输出函数 Z1、Z2、Z3分别接至数字电路实验箱电平显示器的任意3个LED;

③自行设计表格，并记录所设计的电路的真值表;

④通过真值表推出函数表达式，并验证所设计电路的正确性。

实验过程及内容：

任务一：测试74LS138的逻辑功能

接好电路图。

令STA为1，STB非+STC非为0，依次让A2 A1 A0为表中相应值，得出输出真值表。

归纳：

输入端高电平有效，输出端低电平有效。74LS138有三个使能端STA,STB非，STC非，其中只有当STA=1,且STB非+STC非=0时，译码器工作，不然译码功效被严禁。

当译码器工作时，输出逻辑表达式为；

Y0非 = M0

Y1非 = M1

Y2非 = M2

Y3非 = M3

Y4非 = M4

Y5非 = M5

Y6非 = M6

Y7非 = M7

任务二：用74LS138和门电路产生多输出逻辑函数

①将Z1 Z2 Z3 写成用输出Y表示的表达式

②根据函数表达式接好电线图，输入A2 A1 A0 接至3个电平开关的插孔，Z1 Z2 Z3接至3个LED

③分别设置Z1 Z2 Z3对应的真值表

Z1:

Z2:

Z3:

④利用真值表推出逻辑公式，所推逻辑公式与原逻辑公式一致，从而电路设计正确 ！

实验结论：

1、74LS138具有三个使能输入端，仅STA为1且STB非+STC非=0才工作。且输入高电平有效，输出低电平有效。 

2、74LS138可以和门电路搭配表达函数。

心得体会：

从该实验了解到译码器的工作原理，以及译码器在硬件上的作用，加深了对硬件方面的理解。