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第五章 组合逻辑电路应用 主要介绍:编码器、译码器、数据分配器、数据选择器、数值比较器和加法器的功能、分析、设计和应用。 1、优先编码器 能够根据事先安排好的优先次序,对优先输入信号进行编码的编码器称为优先编码器。 2、优先编码器的分类：二进制和二 - 十进制两类。 5.2 译码器 译码 把二进制码的含义“翻译”出来的过程。 译码器 完成译码操作的电路。 分三类 二进制译码器 、二-十进制译码器、显示译码器。 例 5.2.1 试用74138构成4/16线译码器 1、A3=0时，S2=S3=0，S1=1，U1译码，U2关断。 2、A3=1时，S2=S3=1，U2译码，U1关断。 能将二进制代码翻译并显示出来的电路叫显示译码器。 显示译码器包括译码驱动电路和数码显示器两部分。 1）半导体显示器（Light Emitting Diode LED） ——又叫发光二极管显示器。 结构：用磷砷化镓作成的PN结。 特点：工作电压低（1.5~3V）、体积小、寿命长（＞1000h）、响应速度快（1~100ns）、颜色丰富、清晰悦目，工作可靠。可由TTL与非门直接驱动，如图示。 构成 将七个发光二极管按一定方式连接在一起，每段为一个发光管，七段分别为 a、b、c、d、e、f、g，显示那个字型，则相应段的发光管发光。 分类 按连接方式不同分为共阴极和共阳极两种。 5.3.2 数据选择器 (74151) 第三章 作业 图5.3.4 例5.3.1的逻辑图 A B C Z D +5V 1 U1: 74151 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 S Y Y Z 由本例推广到一般情况 2n-1路数据选择器可以 实现任意的n个变量以下的 逻辑函数。 方法是： 选择n-1个变量作为数 据选择器的地址变量； 2)将函数变换为n-1个地 址变量的最小项表达式； 3)根据最小项表达式和数 据选择器的输出表达式， 确定数据端（D0、D1、…、DN-1） 的表达式； 4)画逻辑图。 5.4 数值比较器 比较两个数相对大小或相等的电路，叫比较器。 5.4.1 一位数值比较器 两位一位2进制数A、B比较的结果有相等（G） 、大于（L）、小于（M）。 表5.3.1 一位比较器真值表 1 1 0 0 1 0 0 M L G A B 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 输出的逻辑表达式为 图5.4.1 一位比较器 B L ≥1 1 1 A G M 5.4.2 四位数值比较器 两个4位2进制数A=A3A2A1A0、B=B3B2B1B0比较的结果仍然是相等(GO)、大于(LO) 、小于(SO ). 四位数值比较分2步：先进行位比较，设第i的比较结果为Gi、Li和Si；再进行下述综合比较。 如果A=B，则要求每位都相等： A3=B3、A2=B2、A1=B1、A0=B0和GI=1。逻辑函数表达式为 如果AB，则要求 A3B3 或者 A3=B3、A2B2 或者 A3=B3、A2=B2、A1B1 或者 A3=B3、A2=B2、A1=B1、A0B0 或者 A4=B4、A3=B3、A2=B2、A1=B1、LI=1 为使4位比较器用于更多位的数值比较，设置低于本4位的比较结果输入端：相等GI、大于LI、小于SI。 逻辑函数表达式为 LO=L3+G3L2+G3G2L1+ G3G2G1L0+G3G2G1G0LI G3 G2 G1 G1 GI Go=G3G2G1G0GI 如果AB，则要求 A3B3 或者 A3=B3、A2B2 或者 A3=B3、A2=B2、A1B1 或者 A3=B3、A2=B2、A1=B1、A0B0 或者 A3=B3、A2=B2、A1=B1、A0=B0、SI=1 结合一位比较器和上述表达式，得到4位数值比较器的逻辑 图如5.4.2。 逻辑函数表达式为 So=S3+G3S2+G3G2S1+G3G2G1S0+G3G2G1G0SI 图5.4.2 4位数值比较器 B3 A3