### 组合逻辑功能器件应用知识点详解
#### 一、实验背景与目的
**组合逻辑功能器件**在数字电子技术中扮演着极其重要的角色。它们主要用于处理无记忆性的信号，即输出只取决于当前输入的状态。这类器件主要包括译码器、数据选择器等，广泛应用于数字系统的多个领域，如代码转换、终端数字显示、数据分配、存储器寻址和组合控制信号等。
本实验旨在通过自拟实验方案、自选仪器设备的方式，帮助学生掌握中规模集成译码器、数据选择器等功能器件的测量方法及使用技巧，并熟悉数码管的实际应用。
#### 二、实验原理详解
##### 1. 译码器
- **定义与功能**：译码器是一种将输入的代码转换成特定状态的组合逻辑电路。它可以将特定的输入信号转换成唯一的输出信号，常用于数字系统中的代码转换、数据分配等。
- **实例分析**：以3线—8线译码器74LS138为例，它有3个输入端（、、）和8个输出端（~）。74LS138的功能表展示了不同输入组合下的输出状态，这对于理解和设计基于该器件的电路非常关键。
- **应用扩展**：通过合理配置使能端（如、、），可以使74LS138变成数据分配器或多路分配器。例如，在数据信息为时钟脉冲的情况下，可以构建时钟脉冲分配器。
##### 2. 数码显示译码器
- **LED数码管介绍**：七段发光二极管（LED）数码管是一种常见的显示元件，能够显示0-9的数字。其内部结构由7个发光二极管组成，每个发光二极管对应一段（a-g），通过控制这些段的亮灭来显示不同的数字。
- **CC4511译码驱动器**：这是一种常用的BCD码锁存/七段译码/驱动器，主要用于驱动共阴极LED数码管。它具有BCD码输入端（A、B、C、D）、译码输出端（a、b、c、d、e、f、g）以及测试输入端（）、消隐输入端（）和锁定端（LE）等。
- **功能特点**：CC4511具有良好的驱动能力，内部集成了上拉电阻，简化了电路设计。此外，它还具有拒伪码功能，即当输入码超过1001时，输出全为“0”，数码管熄灭。
##### 3. 数据选择器
- **定义与功能**：数据选择器（也称为多路开关）能够在一组输入数据中选择其中一个数据作为输出。其工作原理类似于单刀多掷开关，通过选择控制信号（地址码）来决定哪一路数据被选中。
- **实例分析**：
- **8选1数据选择器74LS151**：此器件有8个数据输入端（D0-D7）和3个地址输入端（A2-A0），可以根据不同的地址输入选择其中一个数据作为输出。
- **双4选1数据选择器74LS153**：这款器件具有两个独立的4选1数据选择器，每个都有4个数据输入端（D0-D3）和2个地址输入端（A1-A0）。
##### 4. 数据选择器的应用——实现逻辑函数
- **实现方法**：通过合理设置地址输入端和数据输入端，数据选择器可以用来实现复杂的逻辑函数。例如，可以通过74LS151实现特定的逻辑函数，具体实现方式需根据所需的函数表达式进行设计。
#### 三、实验设备与器件
为了顺利完成上述实验内容，需要准备以下实验设备与器件：
- **数字电路实验箱**
- **双踪示波器**
- **数字万用表**
- **74LS138、CC4511、共阴极数码管BS202、电阻510Ω×7、74LS151、74LS153**等。
#### 四、实验内容详解
1. **译码器CC4511以及共阴极数码管的配合使用**
- **测试数码管好坏**：利用译码器的驱动功能对数码管进行测试，确保其能够正常显示。
- **测试二进制数到十进制数的译码显示**：通过拨动数据拨码开关改变输入数据，观察数码管的显示变化，并记录数据。
2. **74LS138译码器逻辑功能测试**
- 根据74LS138的逻辑功能表，设计实验方案，测试其逻辑功能，并记录数据。
3. **用74LS138构成时序脉冲分配器**
- 设计实验电路，选择合适的仪器设备，观察和记录在不同地址端输入情况下，输出端的变化情况，以及与输入脉冲之间的关系。
4. **测试数据选择器74LS153的逻辑功能**
- 根据74LS153的功能表和引脚排列，设计实验方案，测试其逻辑功能，并记录测试结果。
5. **用74LS153设计三输入多数表决电路**
- **设计步骤**：明确电路的设计目标，即实现三输入多数表决功能。
- **电路图绘制与安装调试**：根据设计思路绘制电路图，并进行实际安装和调试。
- **实验步骤与测试方法**：详细说明实验的操作流程和测试方法。
- **实验结果分析与故障排除**：对实验结果进行分析，并解决实验过程中可能出现的问题。
6. **用74LS153实现全加器**
- **设计步骤**：明确电路的设计目标，即实现全加器功能。
- **电路图绘制与安装调试**：根据设计思路绘制电路图，并进行实际安装和调试。
- **实验步骤与测试方法**：详细说明实验的操作流程和测试方法。
- **实验结果分析与故障排除**：对实验结果进行分析，并解决实验过程中可能出现的问题。
#### 五、实验预习要求
1. **LED数码显示器件基本常识及使用注意事项**
- 学习LED数码管的基本结构、工作原理及其使用注意事项。
2. **复习有关译码器、数据选择器的相关理论知识**
- 复习译码器和数据选择器的基本概念、工作原理、典型应用等知识点，为实验做好充分的理论准备。
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