实验四、中规模组合逻辑
电路的应用
袁建荣
一,实验目的：
? 了解译码器、数据选择器等中规模集成电
路的性能及使用方法
? 能够灵活地运用译码器、数据选择器实现
各种电路
二、实验器材：
? 集成电路 译码器 74LS138 2片
? 集成电路 数据选择器 74LS151 1片
? 数字电路学习机
? 万用表
? 连接线若干
三、实验原理
? 关于地址码排序
? 若地址用英文字母表示，则字母的排序在前的为
地址的低位，字母的排序在后的为地址的高位。
如 C B A
? 若地址用相同的字母加下脚标 (数字 )表示，则数
字小的为地址的低位，数字大的为地址的高位。
如,A2 A1 A0
? 关于数字序列号 11010110
? 先出现的数字为 D0，然后依次是 D1 D2 … D 7
1、译码器介绍
? 译码器 是一种多输入多输出
的组合逻辑电路
? 功能,将给定的代码所代表
的含义‘‘翻译”出来,从
输出通道中相应的一路输出
信号
? 用途, 1）代码转换,2）
终端数字显示,3）实现复
杂函数等
? 介绍 MSI TTL集成电路
74LS138
译码器
.
.
.
输入 输出
A2
A1
A0
Y7
Y6
Y0
3线 -8线译码器
0
0
0
74LS138引脚图 选通功能表
0 × × 1------1
× 1 × 1------1
× × 1 1------1
1 0 0 译码状态
三个使能端：
三线地址输入端：
八线输出端：
译码器输出 低电平有效
G1,G2A,G2B
A2,A1,A0
Y7—— Y0
G1 G2A G2B Y7 …… Y0
74LS138逻辑功能的测试
? 画出实验电路图
? 连接实验电路
? 工作原理分析
? 当 G1G2AG2B = 100
时
电路处于禁止状态
Y0---Y7均为 1
? 当 G1G2AG2B=100时
电路处于译码状态
? 请同学们验证电路逻辑
功能
74LS138
A0A1A2
Y0Y1Y6Y7
VCC GND
G1 G2A G2B
……
+5V
1 0 00 0 0
1 1 …… 1 0
1
…… 0 1
1 1 1
0 1 …… 1 1
1 1
0 ……
译码器的应用
? 利用译码器实现组合逻辑函数
? 电路设计：
用二片 74LS138扩展成 4-16线的译码器
用译码器实现逻辑函数
设计方法：
? 将欲实现的逻辑函数变换成为 最小项的形式
? 将函数的 输入变量 接到 译码器的输入端,应用
译码器的功能得到对应的输出
? 函数式 变换
? 配接 合适的逻辑门电路,实现电路功能
例：用 74LS138实现逻辑函数
5321 YYYYF ????
CBABCACBACBAF ????
电路设计
74LS138
A2 A1 A0 G1 G2A G2B
0 0 1
0 1 0
Y1Y2
0 1 1
Y3
1 0 1
Y5
&
F
原理分析；
条件：
因为 CBABCACBACBAF ????
5321 YYYYF ????
所以,5321 YYYYF ????
若选用输出为高电平的
译码器实现该函数,应配
接何逻辑门?
A B C
而此时
5321 YYYYF ????
5321 YYYYF ????
100221 ?BGAGG？
74LS20的引脚图
74LS20逻辑功能测试 略
选择 74LS20内第 2 逻辑门连接实验电路
电路连接
分别将 74LS138
和 74LS20插入
IC插座
连接电源线
连接 74LS138的
地址输入端
连接 74LS138
的使能端
将 74LS138的
Y1,Y2,Y3、
Y5分别
连接 74LS20的
2A,2B,2C、
2D
将 74LS20的 2Y
连接 LED上
操作演示,设备误操作报警电路
输 入 输出
Ａ Ｂ Ｃ Ｆ
０ ０ ０ 0
０ ０ １ 1
０ １ ０ 1
０ １ １ 1
１ ０ ０ 0
１ ０ １ 1
１ １ ０ 0
1 1 1 0
T
T
T
T
T
T
T
T
电路实现了预期功能
电 路 操 作 演 示 完 毕
用两片 74LS138扩展 4-16线译码器
高八位控制 低八位控制
Y0Y1Y7Y8Y9Y15
A0A1A2G1G2AG2BA0A1A2G1G2AG2B
D3 D2 D1 D0
0 0 0 0 11 11
请同学们 实验 验证
11
×
四、实验内容：
? 1,74 LS138,74LS151逻辑功能的测试：
注意,74LS151的八个数据源按序列号
10110011设置
要求：
? 画出实验电路图,8个数据源数据依序列号确定
? 自拟实验步骤，验证其功能
? 得出实验结论
? 2、验证：用二片 74LS138扩展成为 4-16
线译码器电路
要求：
? 画出实验电路图，并连接电路
? 当 D3D2D1D0=0110时，输出为,____________
当 D3D2D1D0=1001时，输出为,____________
? 分析并说明电路工作原理
五、实验报告要求：
? 实验内容 1,2为必做内容，注意实验报告的规范书写
? 实验内容 3为选做内容，（课堂检查设计电路图）
? 实验内容 2为本次实验课堂检查内容，评定操作成绩
? 电路设计：（不验证）
用二片 74LS151扩展成十六选一的数据选择器
要求：
画出原理电路图
分析并说明工作原理
? 下次实验交本次实验报告
----完 ----
2005年 10月 20日制
电路的应用
袁建荣
一,实验目的：
? 了解译码器、数据选择器等中规模集成电
路的性能及使用方法
? 能够灵活地运用译码器、数据选择器实现
各种电路
二、实验器材：
? 集成电路 译码器 74LS138 2片
? 集成电路 数据选择器 74LS151 1片
? 数字电路学习机
? 万用表
? 连接线若干
三、实验原理
? 关于地址码排序
? 若地址用英文字母表示，则字母的排序在前的为
地址的低位，字母的排序在后的为地址的高位。
如 C B A
? 若地址用相同的字母加下脚标 (数字 )表示，则数
字小的为地址的低位，数字大的为地址的高位。
如,A2 A1 A0
? 关于数字序列号 11010110
? 先出现的数字为 D0，然后依次是 D1 D2 … D 7
1、译码器介绍
? 译码器 是一种多输入多输出
的组合逻辑电路
? 功能,将给定的代码所代表
的含义‘‘翻译”出来,从
输出通道中相应的一路输出
信号
? 用途, 1）代码转换,2）
终端数字显示,3）实现复
杂函数等
? 介绍 MSI TTL集成电路
74LS138
译码器
.
.
.
输入 输出
A2
A1
A0
Y7
Y6
Y0
3线 -8线译码器
0
0
0
74LS138引脚图 选通功能表
0 × × 1------1
× 1 × 1------1
× × 1 1------1
1 0 0 译码状态
三个使能端：
三线地址输入端：
八线输出端：
译码器输出 低电平有效
G1,G2A,G2B
A2,A1,A0
Y7—— Y0
G1 G2A G2B Y7 …… Y0
74LS138逻辑功能的测试
? 画出实验电路图
? 连接实验电路
? 工作原理分析
? 当 G1G2AG2B = 100
时
电路处于禁止状态
Y0---Y7均为 1
? 当 G1G2AG2B=100时
电路处于译码状态
? 请同学们验证电路逻辑
功能
74LS138
A0A1A2
Y0Y1Y6Y7
VCC GND
G1 G2A G2B
……
+5V
1 0 00 0 0
1 1 …… 1 0
1
…… 0 1
1 1 1
0 1 …… 1 1
1 1
0 ……
译码器的应用
? 利用译码器实现组合逻辑函数
? 电路设计：
用二片 74LS138扩展成 4-16线的译码器
用译码器实现逻辑函数
设计方法：
? 将欲实现的逻辑函数变换成为 最小项的形式
? 将函数的 输入变量 接到 译码器的输入端,应用
译码器的功能得到对应的输出
? 函数式 变换
? 配接 合适的逻辑门电路,实现电路功能
例：用 74LS138实现逻辑函数
5321 YYYYF ????
CBABCACBACBAF ????
电路设计
74LS138
A2 A1 A0 G1 G2A G2B
0 0 1
0 1 0
Y1Y2
0 1 1
Y3
1 0 1
Y5
&
F
原理分析；
条件：
因为 CBABCACBACBAF ????
5321 YYYYF ????
所以,5321 YYYYF ????
若选用输出为高电平的
译码器实现该函数,应配
接何逻辑门?
A B C
而此时
5321 YYYYF ????
5321 YYYYF ????
100221 ?BGAGG？
74LS20的引脚图
74LS20逻辑功能测试 略
选择 74LS20内第 2 逻辑门连接实验电路
电路连接
分别将 74LS138
和 74LS20插入
IC插座
连接电源线
连接 74LS138的
地址输入端
连接 74LS138
的使能端
将 74LS138的
Y1,Y2,Y3、
Y5分别
连接 74LS20的
2A,2B,2C、
2D
将 74LS20的 2Y
连接 LED上
操作演示,设备误操作报警电路
输 入 输出
Ａ Ｂ Ｃ Ｆ
０ ０ ０ 0
０ ０ １ 1
０ １ ０ 1
０ １ １ 1
１ ０ ０ 0
１ ０ １ 1
１ １ ０ 0
1 1 1 0
T
T
T
T
T
T
T
T
电路实现了预期功能
电 路 操 作 演 示 完 毕
用两片 74LS138扩展 4-16线译码器
高八位控制 低八位控制
Y0Y1Y7Y8Y9Y15
A0A1A2G1G2AG2BA0A1A2G1G2AG2B
D3 D2 D1 D0
0 0 0 0 11 11
请同学们 实验 验证
11
×
四、实验内容：
? 1,74 LS138,74LS151逻辑功能的测试：
注意,74LS151的八个数据源按序列号
10110011设置
要求：
? 画出实验电路图,8个数据源数据依序列号确定
? 自拟实验步骤，验证其功能
? 得出实验结论
? 2、验证：用二片 74LS138扩展成为 4-16
线译码器电路
要求：
? 画出实验电路图，并连接电路
? 当 D3D2D1D0=0110时，输出为,____________
当 D3D2D1D0=1001时，输出为,____________
? 分析并说明电路工作原理
五、实验报告要求：
? 实验内容 1,2为必做内容，注意实验报告的规范书写
? 实验内容 3为选做内容，（课堂检查设计电路图）
? 实验内容 2为本次实验课堂检查内容，评定操作成绩
? 电路设计：（不验证）
用二片 74LS151扩展成十六选一的数据选择器
要求：
画出原理电路图
分析并说明工作原理
? 下次实验交本次实验报告
----完 ----
2005年 10月 20日制
