实验4:3-8译码器

实验目的:

本次实验旨在利用logisim实现一个3-8译码器。

下图所示的是3-8译码器原理图即设计思路:

输入信号G1、G2A_L、G2B_L为使能端,G1为高电平有效,G2A_L、G2B_L为低电平有效;

输入信号A、B、C为二进制编码,最高位为C、最低位为A,高电平有效;

输出信号Y0_L至Y7_L可以视为数字0-7的指示位,低电平有效。

实验4:3-8译码器_第1张图片

实验原理:

基本的译码器是多输入,多输出,并且输入少于输出。输入端为2进制编码,输出端为2^n 中取一码(此码输出为真,其余均为假)。通过分析实验目的,列出真值表,进而根据真值表写出输出表达式并化简,再利用逻辑电路即可实现此电路。

3-8译码器的输入信号共有3个,也就是可以输入8种不同的二进制编码,分别是000、001、010、011、100、101、110和111。对于每一种输入信号,3-8译码器都会产生对应的输出信号,输出信号共有8个,分别标识为Y0到Y7。

具体来说,当输入的二进制编码为000时,输出信号Y0为高电平,其它输出信号都为低电平;当输入的二进制编码为001时,输出信号Y1为高电平,其它输出信号都为低电平;以此类推,依次对应不同的输入信号。(本电路是实现输出低电平有效,但两者并无差异)

实验步骤:

1.列出真值表:

下面是真值表,根据题目要求,G1为高电平有效,G2A_L、G2B_L为低电平有效。 实验4:3-8译码器_第2张图片           这是我们所期望的输出     实验4:3-8译码器_第3张图片

                                                        

2.写出每位的表达式:

表达式可以根据真值表轻松写出,我这里就不一一列出了。

实验4:3-8译码器_第4张图片

3.做出电路图:

实验4:3-8译码器_第5张图片

如图,我们已经连好了基本的电路。

4.封装:

实验4:3-8译码器_第6张图片

测试结果:

首先,我们将G1设为1(高电平),调整左侧输入为000,即0,发现右端输出Y0_L为0,其余都为1;

实验4:3-8译码器_第7张图片

然后,将输入调为001, 此时右端输出Y1_L为0,其余都为1;

实验4:3-8译码器_第8张图片

继续操作,逐个调整输入,可以得到以下输出:

实验4:3-8译码器_第9张图片

 实验4:3-8译码器_第10张图片

实验4:3-8译码器_第11张图片

实验4:3-8译码器_第12张图片

实验4:3-8译码器_第13张图片

实验4:3-8译码器_第14张图片

通过以上操作,我们正确地得到了3-8译码器的相关输出。

总结和思考:

在数字电路中,3-8译码器可以组合成更复杂的逻辑电路,用于实现各种数字信号处理和控制功能。例如,可以使用多个3-8译码器来实现更高位数的译码器,或者使用3-8译码器和其它逻辑门电路来实现计数器、时序控制等复杂的电路功能。

通过本实验,我们深入了解了3-8译码器的工作原理,学习了如何使用译码器来实现对数字信号的转换和控制。同时,本实验也增加了我们对数字电路的理解和掌握。

你可能感兴趣的:(数字系统设计基础,fpga开发,数据结构,算法)