项目9项目10组合和时序逻辑电路讲述.ppt

【知识目标】 1.了解组合逻辑电路的概念。 2.了解编码器、译码器的用途，了解典型集成编码器和译码器的引脚功能。 3.了解组合逻辑电路的分析方法和设计方法。 4.了解七段LED数码显示器件的用途和结构。 【技能目标】 1.会搭接数码显示电路，认识编码器、译码器和七段LED数码管。 2.实际设计制作一个组合逻辑电路。 返回主目录 项目9 集成组合逻辑电路及其应用 任务9.1 制作四裁判表决电路 9.1.1 组合逻辑电路的分析和设计方法 分析逻辑电路的目的，就是找出给定的逻辑电路的输入、输出变量之间的逻辑关系，写出逻辑表达式，分析电路所具有的逻辑功能。 1.组合逻辑电路的分析方法 （1） 根据已知的逻辑图写出逻辑表达式。一般从输入端开始，逐级写出各个逻辑门所对应的逻辑表达式，最后写出该电路的逻辑表达式。 （2）对写出的逻辑表达式进行化简。一般用公式法或卡诺图法进行化简。 （3） 列出真值表，根据真值表就可以分析出电路的逻辑功能。 【例9.1】 试分析如图9.1所示电路的逻辑功能。 例9.1电路图 2. 组合逻辑电路的设计方法 组合逻辑电路的设计就是根据实际工程对逻辑功能的要求设计出逻辑电路，要在满足逻辑功能的基础上，使设计出的电路达到最简，最后画出逻辑电路图。 设计一个组合逻辑电路，可以按照下列步骤进行： （1）认真分析实际问题对电路逻辑功能的要求，确定变量，进行逻辑赋值。 （2）根据分析得到的逻辑功能列出真值表。需要指出，各变量状态的赋值不同，得到的真值表将不同。 （3）根据真值表写出相应的逻辑函数表达式，并用公式法或卡诺图法进行化简，最后转换成命题所要求的逻辑函数表达形式。 （4）根据最简逻辑函数表达式，画出相应的逻辑电路图。 【例9.2】 试用与非门设计一个三人表决电路。当表决提案时，多数人同意，提案才能通过。 解：(1) 分析设计要求，确定变量。 将三个人的表决作为输入变量，分别用A、B、C来表示，规定变量取“1”表示同意，变量取“0”表示不同意。将表决结果作为输出变量，用Y来表示，规定Y取“1”表示提案通过，Y取“0”表示提案不通过。 (2) 根据上述逻辑功能列出真值表。 (3) 根据真值表，写出与或表达式，并转换为与 非表达式。 (4) 画出逻辑电路。 三人表决电路的逻辑电路图 【例9.3】 试用与非门设计一个一位十进制数判别器，当输入的8421BCD码表示的十进制数X≥4时，输出Y=1；反之，Y=0。 解；(1) 分析设计要求，确定变量。 将8421BCD码的四位数作为输入变量，用A、B、C、D表示，将电路的判别结果作为输出变量，用Y来表示。 规定当8421BCD码所代表的十进制数≥4时，Y=1；反之，Y=0。 并且要考虑到输入变量有如下约束条件： ∑d(10，11，12，13，14，15)=0 可以利用这些约束条件简化电路。 (2) 列出真值表。 (3) 根据真值表，写出最简的与或表达式，并转换为与非表达式。 （4）画出逻辑电路图。 一位十进制数判别器的逻辑电路图 9.1.2 集成组合逻辑电路 随着电子技术的发展，集成逻辑电路已经取代了分立件逻辑电路。 集成组合逻辑电路种类繁多，一些特殊的逻辑电路，也可以通过这些集成组合逻辑电路的扩展和组合来加以实现，根本不需要自己单独设计。 一、编码器 能够实现编码操作过程的器件被称为编码器。 1、二进制编码器 三位二进制编码器 三位二进制编码器的真值表 输 入 输 出 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0 Y2 Y1 Y0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 2、优先编码器 74LS148优先编码器 优先编码器允许电路同时输入多个信号，而电路只对 其中优先级别最高的信号进行编码。 3、BCD编码器 集成8421BCD码编码器74LS147 BCD编码器是对输入的十进制数0～9进行二进制编码。 输 入 输出 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 × 0 1 1 1 1 1 1 1 1 × × 0 1 1 1 1 1 1 1 × × × 0 1 1 1 1 1 1 × × × × 0 1 1 1 1 1 × × × × × 0 1 1 1 1 × × × × × × 0 1 1 1 × × × × × × × 0