第4章 组合逻辑电路 电力数电教学课件.pptVIP

第4章 组合逻辑电路 本章讨论的主要问题 1. 组合逻辑电路的分析方法 2. 组合逻辑电路的设计方法 3. 何谓组合逻辑电路的竞争冒险? 4. 编码器、译码器、算术运算电路等 逻辑器件的工作原理应用。 作业 ① 综述每次课程的主要内容； ② 习4.1.4 4.2.1 4.4.6 4.4.7 4.4.19 4.1 组合逻辑电路的分析 ● 数字电路的种类（按照逻辑功能特点划分）: 组合逻辑电路和时序逻辑电路两种。 ● 组合逻辑电路的定义： 任一时刻的输出状态只取决于同一时刻的输入状 态，而与电路原来的状态无关的逻辑电路。 ● 组合逻辑电路的结构特点: 输出与输入之间没有反馈延迟通路；电路中没有 记忆元件，即电路都是由各种逻辑门组成。 4.1 组合逻辑电路的分析（4步法） 1. 分析的步骤 ① 据图写表达式； ② 化简或变换； ③ 列真值表； ④ 分析并确认逻辑功能。（悟性PK） 2. 举例说明 例2. 1.写出与或逻辑表达式 4. 2 组合逻辑电路的设计 一.设计的步骤 ▲1. 列真值表 2. 写与或表达式 3. 化简 4. 画逻辑电路图 ▲ 5. 实验调试 二. 举例说明 4.4 若干典型的组合逻辑集成电路 本节讨论的主要内容 1.编码器 2.译码器 3.数据选择器 4.数码比较器 5.加法器 本节讨论的重点 ▲各器件的逻辑功能 ▲译码器和数据选择器的应用 4.4.1 编码器 1. 编码器的定义与工作原理 编码——将特定的逻辑信号编为一组二进制代码。 能够实现编码功能的逻辑部件称为编码器。 一般而言，N个不同的信号，至少需要n位 二进制编码。N和n之间满足下列关系: 2n≥N ⑴ 2线－4线译码器（输出的电平有效） ①列表 ②写出各输出函数表达式： ③画出逻辑 电路图4.4.7 ●译码器的应用 译码器的扩展图4.4.10’ 例4.4.3 ’ 用两片74138扩展为4线—16线译码器 ▲实现组合逻辑电路 思路: 如前所述:二进制译码器能产生输入变量的全部最小项，而任一组合逻辑函数总能表示成最小项之和的形式，如 所以，由二进制译码器加上某些门电路即可实现 任何组合逻辑函数。 举例说明 1.例4.4.4’ 试用译码器和门电路实现逻辑函数： 例4.4.5 ’ 某组合逻辑电路的真值表如表4.2.4 所示，试用译码器和门电路设计该逻辑电路。 解：1.写出各输出的最小项表达式，再转换成与非—与非形式: ⑶七段数字显示译码器 常用的数字显示器有多种类型，按显示方式分，有字型重叠式、点阵式、分段式等。按发光物质分，有半导体显示器，又称发光二极管(LED)显示器、荧光显示器、液晶显示器、气体放电管显示器等。 a．七段数字显示器原理（图4.4.13） C．七段共阴极显示译码器7448（这是一种与 数字显示器配合使用的集成译码器。） 4.4.3 数据选择器（多路开关Multipiexer：MUX） 1. 数据选择器的定义与功能 数据选择器——根据地址选择码从多路输入数据中选择一路，送到输出。相当于单刀多掷开关，如图4.4.19所示。 例：四选一数据选择器 根据功能表，可写出输出逻辑表达式： 由逻辑表达式画出逻辑图4.4.20如下： 2. 集成电路数据选择器其功能 集成数据选择器74151（8选1数据选择器 —— 电路 如图4.4.21所示） 3. 数据选择器的应用 ⑴ 数据选择器的通道扩展 用两片74151组成 “16选1”数据选择器 ①当逻辑函数的变量个数和数据选择器的地址输入变量个数相同时，可直接用数据选择器来实现逻辑函数。 例4.4.7’ 试用8选