组合逻辑中规模集成电路_3.3组合逻辑电路中的竞争与冒险.pptVIP

3.2组合逻辑中规模集成电路 3.2.1 编码器在数字系统中,把二进制码按一定的规律编排, 使每组代码具有一特定的含义,称为编码。具 有编码功能的逻辑电路称为编码器 (encoder)。编码器是一个多输入多输出的 组合逻辑电路。按照编码方式不同,编码器可分为普通编码器 和优先编码器;按照输出代码种类的不同,可 分为二进制编码器和非二进制编码器。 1. 普通编码器普通编码器分二进制编码器和非二进制编码器。 若输入信号的个数N与输出变量的位数n满足N n =2 。此电路称为二进制编码器;若输入信号 n 的个数N与输出变量的位数n不满足N≠2 ,此 电路称为非二进制编码器。普通编码器任何时 刻只能对其中一个输入信息进行编码,即输入 的N个信号是互相排斥的。若编码器输入为四 个信号,输出为两位代码,则称为4线-2线编 码器(或4/2线编码器)。例设计一个4线-2线的编码器。解 (1)确定输入、输出变量个数:由题意知输 入为I 、I 、I 、I 四个信息,输出为Y 、 0 1 2 3 0 Y ,当对I编码时为1,不编码为0,并依此 1 按I下角标的值与Y 、Y 二进制代码的值相 0 1 对应进行编码。 (2)真值表 (2)真值表 I YY i 1 0 I 0 0 0 I 0 1 1 I 1 0 2 I 1 1 3(3)化简写表达式 (3)化简写表达式 YI ?I 0 1 3 YI ?I 1 2 3(4)画编码器电路,如图所示。I ≥1 1 Y 0 I 3 ≥1 Y 1 I 22.优先编码器 优先编码器是当多个输入端同时有信号时,电路只对其 中优先级别最高的信号进行编码。 例 电话室有三种电话,按由高到低优先级排序依次是 火警电话,急救电话,工作电话,要求电话编码依次 为00、01、10。试设计电话编码控制电路。解 1同一时间电话室只能处理一部电话,假如用A、B、 C分别代表火警、急救、工作三种电话,设电话铃响用 1表示,铃没响用0表示。当优先级别高的信号有效时, 低级别的则不起作用,这时用×表示;用Y ,Y 表示 1 2 输出编码。 (2)列真值表A B C Y Y1 21 ×× 00 0 1 × 010 0 1 10(3)写逻辑表达式。 YA BC 1 YAB 2(4)画优先编码器逻辑图。 C Y 1 A 1 B 1 Y 23.集成编码器10线-4线集成优先编码器常见型号为54/74147、54/74LS147,8线-3线常见型号为54/74148、4/74LS148。 3.2.2 译码器 1.概述译码是编码的逆过程,即将每一组输入二进制 代码“翻译”成为一个特定的输出信号。译码器有多个输入端和多个输出端,每个输出 端只对应于一种输出组合,即一种输入组合 (表示一个代码)用一个输出端来表示。假如 输入端个数为N,每个输入端只能有两个状态 N (1,0),则输出端个数最多有2 个。译码 器按其功能特点分有通用译码器和显示译码器, 通用译码器又分为完全译码器和不完全译码器 (部分译码器)。在通用译码器中有N个输入 N 端,M个输出端,当2 M时称为完全译码 N 器;当2 M时,称为不完全译码器。2.集成译码器 (1)二进制译码器2-4线、3-8线、4-16线译码器 3 3-8线译码器(3个输入端,8个输出端2 8) 1 A Y 15 0 0 A 1 16 V 0 CC 2 A Y 14 1 1 A 2 15 Y 1 0 3 A Y 13 2 2 A 3 14 Y 2 1 74LS138 Y 12 3 E 4 13 Y 2A 2 4 E Y 11 74LS138 2A 4 E 5 12 Y 2B 3 5 E Y 10 2B 5 E 6 11 Y 1 4 6 E Y 9 1 6 Y 7 10 Y 7 5 Y 7 7 GND 8 9 Y 6 a b使能输入端 a 符号图 b 管脚图 输 入 输 出E E + E A A A Y Y Y Y Y Y YY 1 2n 2B 2 1 0 7 6 5 43 21 0 0× × ×× 1 111 1 1 1 1 ×1× ×× 1 111 1 1 1 1 1 0 00 0 1 111 1 1 1 0 1 0 00 1 1 111 1 1 0 1 1 0 01 0 1 111 1 0 1 1 1 0 01 1 1 111 0 1 1 1 1 0 10 0 1 110 1 1 1 1 1 0 10 1 1 101 1 1 1 1 1 0 11 0 1 011 1 1 1 1 1 0 11 1 0 111 1 1 1 1 写出其反函数 YA A A