华南理工数电第三章.ppt

第三章 组合逻辑电路  数字系统一般由组合逻辑电路和时序逻辑电路构成，本章介绍SSI和MSI组合逻辑电路的分析、设计和应用。 3-1 概述 一 组合逻辑电路的特点： 任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入，与电路原来的状态无关。（无记忆功能）。 二 功能描述： 1.Y仅为X的函数。 2.组合逻辑电路由 各种逻辑门构成。 3-2 用SSI构成的组合逻辑电路的 分析和设计 分析即已知逻辑图求逻辑功能 设计即已知逻辑功能（要求）求逻辑图 一.用SSI构成的组合逻辑电路的分析： 步骤：逻辑图→逻辑式(化简、变换)→真值表→逻辑功能。 例1：如下图得逻辑式： S=A⊕B⊕CI，CO =(A⊕B)CI+AB 真值表 ABCI S CO 000 0 0 001 1 0 010 1 0 011 0 1 100 1 0 101 0 1 110 0 1 111 1 1 逻辑功能：全加器 A、B为加数，CI为低位向本位的进位 S为本位和， CO为向高位的进位 例2见P134 二 组合逻辑电路的设计方法： 设计步骤：逻辑功能→逻辑抽象 →真值表→逻辑式(化简、变换) →逻辑图。 例1：P137 交通灯监视电路： 逻辑抽象：灯亮为1、不亮为0， 报警为1、不报警为0。 分别用圈1法、圈0法和反演律，如卡诺图所示。可用P138中三种逻辑图表示。 真值表 RAG Z 000 1 001 0 010 0 011 1 100 0 101 1 110 1 111 1 例2：P179 3.4，根据题目要求设：低于水面为1、高于水面为0， 水泵工作为1、不工作为0；得 真值表 CBA MSML 000 0 0 001 ×× 010 ×× 011 ×× 100 1 0 101 ×× 110 0 1 111 1 1 逻辑图 3-3 若干常用的组合逻辑电路（MSI） 一、 编码器： 框图如下图， 输入为二值信息，输出为二进制代码。 1.普通编码器（原理电路） 1.普通编码器（原理电路）： 二进制编码器有4-2线、8-3线、16-4线等 例：P139 8线-3线编码器： 列真值表（表中省去的248行为约束项）列出表达式如3.3.1，利用约束项化简为3.3.2式， 逻辑图见P140。 缺点：每次只能输入一个有用信号, 否则输出信号为随机（看哪个信号来得早） 2.优先编码器： （1）二进制编码器 MSI 74LS148 逻辑图见P141，下图为逻辑框图， ① 16脚标准结构，有3个功能端 ② MSI中的小圆只表示反函数输出或低电平有效,即不表示求反。 74LS148的功能表 使用方法： ①优先权位I7最高I0最低； ②输入功能端S=0时，该片工作，S=1时，该片不工作（片选） ③ 当无信号输入时，且输入功能端S=0，YEX=1；YS=0 ④当有信号输入时，且输入功能端S=0，YEX=0， YS= 1。 ⑤利用功能端进行性能扩展， 例：P 142 用两片74LS148构成16线-4线编码器如下图，根据题目要求：输入低电平有效，原函数输出 Z0=Y0’+Y0”= Y0’ Y0” Z1=Y1’+Y1”= Y1’ Y1” Z2=Y2’+Y2”= Y2’ Y2” Z3=YEX （2）二—十进制编码器： MSI 74LS147 10线-4线编码器，无功能端，逻辑图、功能表见P 144，逻辑框图如下图 二 译码器 输入为二进制代码，输出为二值信息。 框图见下图， 译码器根据显示设备的要求分为： 二进制译码器、二-十进制译码器、 显示（七段）译码器等 1.二进制译码器：2/4线、3/8线、4/16线等