数字电子技术基础3精讲.ppt

第三章 组合逻辑电路 3.1 组合逻辑电路的分析与设计方法 3.2 组合逻辑电路中的竞争冒险 3.3 若干常用的组合逻辑电路 第三章 组合逻辑电路 3.1 组合逻辑电路的分析与设计方法 3.2 组合逻辑电路中的竞争冒险 3.3 若干常用的组合逻辑电路 例：交叉路口的交通管制灯有三个， 分红、 黄、绿三色。正常工作时， 应该只有一盏灯亮， 其它情况均属电路故障。 试设计故障报警电路。  解：设定灯亮用1表示， 灯灭用0表示； 报警状态用1表示， 正常工作用0表示。 红、 黄、 绿三灯分别用R、 Y、 G表示， 电路输出用Z表示。 列出真值表。 若限定电路用与非门作成， 则逻辑函数式可改写成 据此表达式作出的电路如图示。 第三章 组合逻辑电路 3.1 组合逻辑电路的分析与设计方法 3.2 组合逻辑电路中的竞争冒险 3.3 若干常用的组合逻辑电路 第三章 组合逻辑电路 3.1 组合逻辑电路的分析与设计方法 3.2 组合逻辑电路中的竞争冒险 3.3 若干常用的组合逻辑电路 f的卡诺图 g的卡诺图 思考：7448有何不同？（P182） （3）译码器的应用——用二进制译码器实现逻辑函数 ①写出函数的标准与或表达式，并变换为与非-与非形式。 ②画出用二进制译码器和与非门实现这些函数的接线图。 用与非门组成的３线－８线译码器74LS138 ②画出用二进制译码器和与非门实现这些函数的接线图。（一位全加器） 例：试利用3线－8线译码器产生一组多输出逻辑函数 解：当S 1时，3线—8线译码器各输出端的函数式为： Y0 A2 A1 A0 m0 Y2 A2 A1 A0 m2 Y1 A2 A1 A0 m1 Y3 A2 A1 A0 m3 Y4 A2 A1 A0 m4 Y5 A2 A1 A0 m5 Y6 A2 A1 A0 m6 Y7 A2 A1 A0 m7 将Z1~Z4化为最小项之和的形式： Z1 ABC + ABC + ABC + ABC m3 + m4+ m5+ m6 Z2 ABC + ABC + A BC m1 + m3+ m7 Z3 ABC + ABC + ABC + ABC m3 + m4+ m5+ m6+m7 Z4 ABC + A BC + ABC + ABC m0 + m2+ m4+ m7 经转换得： Z1 m3 m4 m5 m6 Z2 m1 m3 m7 Z3 m3 m4 m5 m6m7 Z4 m0 m2 m4 m7 小结 　 把代码状态的特定含义翻译出来的过程称为译码，实现译码操作的电路称为译码器。 　 译码器分二进制译码器、十进制译码器及字符显示译码器，各种译码器的工作原理类似，设计方法也相同。 　 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，所以，由二进制译码器加上或门即可实现任何组合逻辑函数。 三、数据选择器 1、 4选1数据选择器 输入数据 地址变量 由地址码决定从４路输入中选择哪１路输出。 逻辑图 2、集成数据选择器 集成双4选1数据选择器74LS153 选通控制端S为低电平有效，即S 0时芯片被选中，处于工作状态；S 1时芯片被禁止，Y≡0。 集成8选1数据选择器74LS151 74LS151的真值表 3、 用数据选择器实现逻辑函数 （1）基本原理 数据选择器的主要特点： （1）具有标准与或表达式的形式。即： （2）提供了地址变量的全部最小项。 （3）一般情况下，Di可以当作一个变量处理。 　　因为任何组合逻辑函数总可以用最小项之和的标准形式构成。所以，利用数据选择器的输入Di来选择地址变量组成的最小项mi，可以实现任何所需的组合逻辑函数。 2 基本步骤 逻辑函数 1 n个地址变量的数据选择器，不需要增加门电路，最多可实现n＋1个变量的函数。 1 3个变量，选用4选1数据选择器。 确定数据选择器 选用74LS153 2 2 74LS153有两个地址变量。 确定地址变量 A1 A、A0 B 求Di 3 （1）公式法 3 函数的标准与或表达式： 4选1数据选择器输出信号的表达式： 比较L和Y： 4 画连线图 4 （2）真值表法 求Di的方法 C 0时L 1，故D1 C L 0，故D2 0 L 1，故D3 1 C 1时L 1，故D0 C （3）图形法 求Di的方法 D0 D1 D3 D2 例： 用数据选择器实现函数： ①选用8选1数据选择器74LS151 ②设A2 A、A1 B、A0 C ③求Di D0 D D2 1 D6 1 D4 D D1 D D3 0 D7 0 D5 1 利用冗余项：只