重庆大学数电(唐治德版)第5章.组合逻辑电路应用.ppt

第五章 组合逻辑电路应用(中规模集成电路MSI) 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、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) 补充例： 试分析图示电路，写出逻辑函数表达式。 解： 由四选一数选器的功能 作业 5.6 5.10 5.12 5.13（1） 5.14(1)(3) 5.16 5.21(1)试用一位全加器实现下列逻辑函数 5.22 D0 D1 DN-1 Y0 Y1 YN-1 数据选择器 数据分配器 总线 A0 A1 … An B0 B1 … Bn 5.3 数据分配器和数据选择器 采用总线分时传送信号，需要数据分配器和数据选择器。 数据分配器和数据选择器等效为多路开关，控制变量A0、A1、…、An和B0、B1、… 、Bn选择开关连接位置，所以，它们亦称为地址变量。 N路数据源 （公共信号线） n路地址变量 N路数据终端 2n≥N N和n的约束关系是 5.3.1 数据分配器 功能:在地址码输入的控制下, 把一路数据分配至多路作为输出 。 带控制端的译码器可用作数据分配器 输出表达式为： U1: 74138 图5.3.2 8路数据分配器 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 A B C S1 S2 S3 D +5V Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 A0 A1 A2 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 D A0 A1 A2 输 出 数据 地址变量 表5.3.1 8路数据分配器的真值表 在地址变量的控制 下数据D被分配到8路 输出Y0、Y1、…、Y7 中的一路。 未获得数据D的其 它输出不随D变化，保 持为逻辑1。 1 1 1 1 1 1 1 D D 0 0 0 D 1 0 0 1 1 1 1 1 1 D 1 1 1 1 1 1 D 1 1 D 0 1 0 1 1 1 1 D 1 1 1 D 1 1 0 D 1 1 1 1 1 1 1 D 1 1 1 1 D 1 1 1 1 1 1 D 0 1 1 1 1 D 1 1 1 1 1 D 1 0 1 1 1 1 D 1 1 1 1 D 0 0 1 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 U1: 74138 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 A B C S1 S2 S3 D +5V A0 A1 A2 用8路数据选择器(74151)实现逻辑函数。其中3个函数变量作74151的地址变量，其他的函数变量作74151的数据输入。 功能 : 在地址码输入的控制下, 从多路数据中选出一路作为输出 。 电路结构： 输出表达式为： 5.3.3 8路数据选择器74151的电路原理图 A B C 1 S Z D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Y ≥1 1 1 1 1 1 1 1 A2 A1 A0 表5.3.2 8路数据选择器(74151)的真值表 当S=0时，在地址变量的控制下从8路输入数据中选择一路作为数据输出。 D7 D7 × × × × × × × 1 1 1 0 D6 × D6 × × × × × × 0 1 1 0 D5 × × D5 ×