第六章组合逻辑电路分解.doc

第六章 组合逻辑电路 一、概述 1、组合逻辑电路的概念 数字电路根据逻辑功能特点的不同分为组合逻辑电路：指任何时刻的输出仅取决于该时刻输入信号的组合，而与电路原有的状态无关的电路。 时序逻辑电路：指任何时刻的输出不仅取决于该时刻输入信号的组合，而且与电路原有的状态有关的电路。 2、组合逻辑电路的特点 逻辑功能特点：没有存储和记忆作用。 组成特点：由门电路构成，不含记忆单元，只存在从输入到输出的通路，没有反馈回路。 3、组合逻辑电路的描述4、组合逻辑电路的分类 按逻辑功能分为：编码器、译码器、加法器、数据选择器等； 按照电路中不同基本元器件分为：COMS、TTL等类型； 按照集成度不同分为：SSI、MSI、LSI、VLSI等。二、组合逻辑电路的分析与设计方法 1、分析方法基本步骤： a、根据给定逻辑图写出输出逻辑式，并进行必要的化简； b、列出函数的真值表； c、分析逻辑功能。 2、设计方法 基本步骤：分析设计要求并列出真值表→求最简输出逻辑式→画逻辑图。 首先分析给定问题，弄清楚输入变量和输出变量是哪些，并规定它们的符号与逻辑取值(即规定它们何时取值 0 ，何时取值1) 。然后分析输出变量和输入变量间的逻辑关系，列出真值表。根据真值表用代数法或卡诺图法求最简与或式，然后根据题中对门电路类型的要求，将最简与或式变换为与门类型对应的最简式。 三、若干常用的组合逻辑电路 （一）、编码器 把二进制码按一定规律编排，使每组代码具有特定的含义，称为编码。具有编码功能的逻辑电路称为编码器。 n位二进制代码有种组合，可以表示个信息；要表示N个信息所需的二进制代码应满足( N。 1、普通编码器 （1）、二进制编码器 将输入信号编成二进制代码的电路。下面以3位二进制编码器为例分析普通编码器的工作原理。 3位二进制编码器的输入为共8个输入信号，输出是3位二进制代码，因此该电路又称8线-3线编码器。它有以下几个特征： a、将8个输入信号编成二进制代码。 b、编码器每次只能对一个信号进行编码，不允许两个或两个以上的信号同时有效。 c、设输入信号高电平有效。 由此可得3位二进制编码器的真值表如右图所示，那么由真值表可知： 进而得到其逻辑电路图如下： （2）、二-十进制编码器 将十进制数 0~9 编成二进制代码（BCD码）的电路。其输入端为十个高、低电平信号，输出端是四位二进制码。其工作原理与3位二进制编码器类似。 2、优先编码器 允许几个信号同时有效，但电路只对其中优先级别高的信号进行编码，而对其它优先级别低的信号不予理睬。 （1）、3位二进制优先编码器 设的优先级别最高，次之，依此类推，最低.。其真值表、逻辑表达式和逻辑电路图如下所示： （2）、二-十进制优先编码器CT74LS147 （二）译码器 译码是编码的逆过程，它将输入二进制代码译成相应输出信号的电路。 1、二进制译码器 （1）、3线-8线译码器CT74LS138 简介 CT74LS138译码器的真值表和逻辑表达式如下所示： 二进制译码器能译出输入变量的全部取值组合，故又称变量译码器，也称全译码器。其输出端能提供输入变量的全部最小项。 （2）、二级制译码器的级联 时，两个译码器都不工作，输出都为高电平 1。 　 时，允许译码。若，高位片不工作，低位片工作。此时将的0000~0111八个代码译成这八个低电平信号，均输出1；若时，低位片不工作，高位片工作。此时将的1000~1111八个代码译成这八个低电平信号，均输出1。 （3）、利用二进制译码器实现组合逻辑函数 由于二进制译码器的输出端能提供输入变量的全部最小项，而任何组合逻辑函数都可以变换为最小项之和的标准式，因此用二进制译码器和门电路可实现任何组合逻辑函数。 当译码器输出低电平有效时，多选用与非门；译码器输出高电平有效时，多选用或门。 2、二-十进制译码器 将BCD码的十组代码译成0 ~ 9十个对应输出信号的电路，又称4线–10线译码器。 由功能表可以写出输出状态函数为： 由函数式，可以方便地用与非门设计4 线-10线译码器的逻辑电路： 3、数码显示译码器 将输入的BCD码译成相应输出信号，以驱动显示器显示出相应数字的电路。下面是数码显示译码器的结构和功能示意： 半导体数码显示器内部接法：共阳接法和共阴接法 共阳接法数码显示器需要配用输出低电平有效的译码器；共阴接法数码显示器需要配用输出高电平有效的译码器。 七段显示译码器：4 线 – 7