数电 第四章 组合逻辑电路
83页1、第四章 组合逻辑电路 4.1 概述 一、组合逻辑电路的特点 从功能上 从电路结构上 任意时刻任意时刻的输出仅的输出仅 取决于该时刻的输取决于该时刻的输 入入 不含记忆(存储不含记忆(存储 )元件)元件 二、逻辑功能的描述 组合逻辑 电路 组合逻辑电路的框图 逻辑图 逻辑表 达式 1 最简与或 表达式 化简 2 从输入到输出 逐级写出 4.2.1 组合逻辑电路的分析方法 最简与或 表达式 3 真值表 4 电路的逻 辑功能 分析图所示电路的逻辑功能,指出该电路的用途。 解:逻辑式 一、逻辑抽象 分析因果关系,确定输入/输出变量 定义逻辑状态的含意(赋值) 列出真值表 二、写出函数式 三、选定器件类型 四、根据所选器件:对逻辑式化简(用门) 五、画出逻辑电路图 六、工艺设计 4.2.2 组合逻辑电路的设计方法 设计举例: 设计一个监视交通信号灯状态的逻辑电路 如果信号灯 出现故障, Z为1 R A G Z 1. 抽象 输入变量: 红(R)、黄(A)、绿(G) 亮为1,不亮为0 输出变量: 故障信号(Z) 故障为1,正常为0 2. 写出逻辑表达式 输输入变变 量 输输 出 R AG Z 000
2、1 0010 0100 0111 1000 1011 1101 1111 3. 选用小规模SSI器件 4. 化简 5. 画出逻辑图 4.3 若干常用组合逻辑电路 编码器,译码器,数据选择器,加法器,数值比较器 4.3.1 编码器 编码:将输入的每个高/低电平信号变成 一个对应的二进制代码 普通编码器 优先编码器 一、普通编码器 特点:任何时刻 只允许输入一个 编码信号。 例:3位二进制 普通编码器 输输 入输输 出 I0I1I2I3I4I5I6I7Y 2 Y 1 Y 0 10000000000 01000000001 00100000010 00010000011 00001000100 00000100101 00000010110 00000001111 利用无关项化简, 输输 入输输 出 I0I1I2I3I 4 I5I6I7Y 2 Y 1 Y 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
3、0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 二、优先编码器 特点:允许同时 输入两个以上的 编码信号,但只 对其中优先权最 高的一个进行编 码。 例:8线-3线优 先编码器 (设I7优先权最 高I0优先权最 低) 输 入输 出 I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y0 XXXXXXX1111 XXXXXX10110 XXXXX100101 XXXX1000100 XXX10000011 XX100000010 X1000000001 10000000000 低电 平 实例: 74HC148 选通输出端 扩展输出端 选通输 入端 选 通 信 号 选通信号 附 加 输 出 信 号 为0时,电路工作 无编码输入 为0时,电路工作 有编码输入 输 入输 出 1XXXXXXXX11111 01111111111101 0XXXXXXX000010 0XXXXXX0100110 0XXXXX01101010 0XXXX011101110 0XXX0111110010 0XX01111110110 0X01111111101
4、0 00111111111110 不可能出现00 工作,且有输入01 工作,但无输入10 不工作 11 状态 附加输出信号的状态及含意 S YEX YS 控制端扩展功能举例: 例:用两片8线-3线优先编码器 16线-4线优先编码器 其中, 的优先权最高 状态 11 不工作 01 工作,但无输输入 10 工作,且有输输入 00 不可能出现现 第一片为高优先权 只有(1)无编码输入时,(2)才允许工作 第(1)片 时表示对 的编码 低3位输出应是两片的输出的? 三、二-十进制优先编码器 将 编成0110 1110 的优先权最高, 最低 输入的低电平信号变成一个对应的十进制 的编码 4.3.2 译码器 译码:将每个输入的二进制代码译成对应的输出高、低 电平信号。 常用的有:二进制译码器,二-十进制译码器,显示译码 器等 一、二进制译码器 例:3线8线译码器 输 入输 出 A2A1A0Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0 00000000001 00100000010 01000000100 01100001000 10000010000 10100100000 11001000000 11110
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