数字电路_实验3:组合逻辑电路应用-译码器、数据选择器

曾巧文 发布于:2012-5-1 17:17 分类:数字电路 标签: 实验 数字电路

 

1.实验目的与要求

通过实验,能够掌握译码器和比较器的原理和应用。

2.实验设备

l  硬件:PC                           一台

         数字电路实验教学平台             一台

l  软件:Quartus II 6.0集成开发环境

3.实验内容

    (1)  3-8译码器(74138)功能测试;

    (2)  利用74151实现对输入数据进行选择。

4.实验预习要求

(1)  仔细阅读课本第二章的译码器、数据选择器,理解译码器、数据选择器的原理和功能。

5.实验原理

    (1) 741383位自然二进制编码的全译器,将输入的3位自然进制编码的8种取值分别译码输出,译码输出端的个数是23=8个。74138有一个高电平使能信号G12个低电平有效的使能信号G2ANG2BN,只有当G11G2ANG2BN0时,译码器才使能。74138的逻辑符号如图1(a)所示。74138ABC为地址输入端,Y0N~Y7N8个状态信号输出端,在Quartus II 6.0中,74138G1默认为高电平,G2ANG2AN默认为低电平。三个控制输入端决定电路的状态。Y0N~Y7N接到FPGA核心板的LED0~LED7,通过拨码开关对地址输入端进行选择,被选中的输出端输出0LED灯亮。参考图如图1(b)所示。

     1(a)                             1(b)

 

(2) 81数据选择器74151其逻辑符号如图4所示。芯片信号输入脚为低电平是芯片被选中。A 2A1A0用于指定从8个数据输入端D0 ~D7中选择一个输出,当地址为i时,被输出的数据是DiA2A1A0可连到拨码开关来选择输出数据。2个输出端Y是相互反相的信号,Y是高电平有效的输出端,当芯片选未被选中时,输出低电平;当芯片选中时,输出Di的输出总与Y相反。D0 ~D7接到不同的信号脚上,Y接到LED灯的信号脚,通过选择A2A1A0的输出地址,Y可以看到数据选择的结果。

4

数据选择端A2A1A0可以通过接VCC或者GND来选择,也可以通过接3个拨码开关进行数据选择。8个数据输入端D0 ~D7可以直接接VCC或者GND,也可以接上8个拨码开关来设置数据。参考逻辑图如图5所示。

5

 

在数字电路实验教学平台各个LED管对应的FPGA控制管脚表1所示:

LED0

LED1

LED2

LED3

LED4

LED5

LED6

LED7

234

233

1

2

222

221

180

179

1

   拨码开关对应的FPGA控制管脚表2所示:

SW1

SW2

SW3

SW4

SW5

SW6

SW7

SW8

77

75

73

67

65

63

61

58

2

按键和蜂鸣器对应的FPGA控制管脚表3所示:

KEY1

KEY2

KEY3

KEY4

KEY5

KEY6

BUZZ

49

53

55

57

59

60

214

3

 

6.实验步骤

(1) 启动Quartus II 6.0,利用建立工程向导建立一个工程文件。

    (2) 选择File->New->Block Diagram/Schematic,建立一个原理图输入文件。

    (3) 双击原理图空白处,输入所要添加的器件(7413874151),然后设置引脚的输入、输出值,编译通过后对引脚进行IO分配。

     (4) 把编译成功的文件下载到核心板上,观察结果。

     (5) 填写实验报告(可以在背面填写或者另添纸填写)。

     (6) 完成基本实验后可以设计自己的实验,视情况进行加分鼓励。

基础实验

1.利用74138设计74138验证实验电路,并根据图表要求填写输出结果。

使能输入

编码输入

输出( /表示输出结果 )

G1

G2AN

G2BN

C

B

A

Y0N

Y1N

Y2N

Y3N

Y4N

Y5N

Y6N

Y7N

L

X

X

X

X

X

 

 

 

 

 

 

 

 

H

  L

L

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

H

L

L

1

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

H

L

L

1

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.      给出74151验证电路图,分析其原理,并根据图表要求填写输出结果。

地址选择输入

数据输入

输出( /表示输出结果 )

A

B

C

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

Y

Wn

0

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

高级实验

  请用按键以及学过的逻辑电路设计一键盘控制电路, 要求当KEY1按下时显示1KEY2按下时显示2 。。。 并要求按下KEY4时蜂鸣器响一声。

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评论:


2012-05-02 23:46
{哈哈}电路实验,,不错不错~~

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