黄鑫《数字电子技术基础》第四章 组合逻辑电路.pptVIP

第四章 组合逻辑电路 4.2.2 组合逻辑电路的设计方法 所做的工作 根据给出的实际逻辑问题，求出实现这一逻辑功能的最简单逻辑电路 最简单 所用的器件数最少，器件的种类最少，而且器件之间的连线也最少 组合逻辑电路的设计步骤 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、写出逻辑函数式 三、选定器件类型 四、将逻辑函数化简或变换成适当的形式 五、根据化简或变换后的逻辑函数式，画出逻辑电路的连接图 六、工艺设计 设计举例： 设计一个监视交通信号灯工作状态的逻辑电路，任何时候有且只有一盏灯亮。电路发生故障时，需要提醒维护人员修理。 设计步骤： 1. 逻辑抽象 输入变量: 红（R）、黄（A）、绿（G） 输出变量： 故障信号（Z） 2. 写出逻辑表达式 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 4.3.1 编码器 编码：将输入的每个高/低电平信号编成一个对应的二进制代码 编码器：实现编码的电路 编码器主要分类： 二进制编码器 优先编码器 二-十进制编码器 二进制编码器 8线—3线编码器： （3）利用无关项化简，得： 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 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） 选通信号 附加输出信号 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，或另外一个代码。 常用的有：二进制译码器，二-十进制译码器，显示译码器等 真值表 逻辑表达式： 集成译码器实例：74HC138 集成译码器74HC138作为数据分配器 74HC138的功能表： 门电路输入端反相记号的等效替代 例题1: 74138电路如下图所示, 写出Y1、Y2逻辑表达式。 利用附加控制端进行扩展 例4.3.2： 用74HC138（3线—8线译码器） 4线—16线译码器 二、二—十进制译码器 将输入BCD码的10个代码译成10个高、低电平的输出信号 BCD码以外的伪码，输出均无低电平信号产生 例：74HC42 三、显示译码器 1. 七段字符显示器 半导体数码管（LED数码管） 半导体数码管（LED数码管，LED七段显示器） 液晶显示器 真值表 BCD－七段显示译码器7448的逻辑图 灯测试输入 灭零输入 灭灯输入/灭零输出 输入信号，称灭灯输入控制端： 无论输入状态是什么，数码管熄灭 输出信号，称灭零输出端： 只有当输入 ，且灭零输入信号 时， 才给出低电平 因此 表示译码器将本来应该显示的零熄灭了 用7448驱动BS201A的连接方法 例：利用 和 的配合，实现多位显示系统的灭零控制 整数部分：最高位是0，而且灭掉以后，输出 作为次高位的 输入信号 小数部分：最低位是0，而且灭掉以后，输出 作为次低位的 输入信号 学会读芯片的datasheet /74LS/74LS48.shtml 四、用译码器设计组合逻辑电路 集成译码器实例：74HC138 四、用译码器设计组合逻辑电路（续） 1. 基本原理 3位二进制译码器给出3变量的全部最小项; 。。。 n位二进制译码器给出n变量的全部最小项; 任意函数 将n位二进制译码输出的最小项组合起来（+或门，+与非门），可获得任何形式的输入变量不大于n的组合逻辑函数 设计1: 用74138实现逻辑函数 设计2: 用74138设计三输入的多数表决电路 例4.3.3：利用74HC138设计一个多输出的组合逻辑电路，输出逻辑函数式为： 数据选择器（复用器） —从多路输入数据中选择一路输出的逻辑电路。亦称多路选择器（MUX）。 　 数据分配器 — 一路输入数据通过地址控制，从指定的某一输出端输出。 1. 2