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第第4章组合逻辑电路
第四章 组合逻辑电路; 4.1 组合逻辑电路的分析; 电路特点:;二、组合逻辑电路的分析方法;逻辑图;最简与或表达式;例2:;例3:;A B C; 4.2 SSI组合逻辑电路的设计; (1)逻辑抽象:将文字描述的逻辑命题转换成真值表叫逻辑抽象。 ; (2) 写函数表达式;例1: 设计一个举重裁判表决器。设举重有三个裁判,一个主裁判和两个副裁判。杠铃的完全举起由每一裁判按一下自己前面的按钮来确定。只有当两个裁判(其中必须有主裁判)判明成功,表示成功的灯才亮。试设计该电路。; 例2 一火灾报警系统,设有烟感、温感和紫外光感三种类型的火灾探测器。为了防止误报警,只有当其中有两种或两种以上类型的探测器发出火灾检测信号时,报警系统产生报警控制信号。设计一个产生报警控制信号的电路。;例3:人类有四种基本血型A、B、AB、O型,输血者和受血者的血型必须符合一定???原则(如图),试用与非门设计一个检验输血者和受血者血型是否符合的电路。 ;输血者血型 受血者血型 ;;a;例4:用与非门设计一个一位十进制数的数值范围指示器,电路的输入A、B、C、D是一位8421NBCD码,要求当X≥5时,输出F=1,否则F=0,该电路能实现四舍五入。 ; 4.3 常见组合逻辑电路;加法器是构成计算机中算术运算电路的基本单元。;2、1位全加器;3、多位加法器;为了提高速度,人们又设计了一种多位数快速进位(又称超前进位)的加法器。所谓快速进位,是指加法运算过程中,各级进位信号同时送到各位全加器的进位输入端。现在的集成加法器,大多采用这种方法。 ;进位生成项;;4位串行进位加法器:;;逻辑功能:把输入的每一个高低电平变成对应的二进制代码。;1、普通编码器;5)逻辑符号;2、优先编码器(以2位二进制编码器为例);3)逻辑符号;3、编码器的功能扩展(利用 YS 、YEX端);4、常用集成编码器;逻辑功能:将输入的每个代码分别译成高电平(或低电平)。;4)逻辑符号(2线—4线译码器);2、译码器的功能扩展;3)连线图之二;3、三位二进制译码器;74LS138的功能表;应用:利用线译码器分时将采样数据送入计算机。;2-4线译码器;5、二—十进制译码器;二---十
进制编码;等效电路:;a;D;显示译码器:(集成电路);74LS49与七段显示器件的连接:;从一组数据中选择一路信号进行传输的电路,称为数据选择器。;地址码;八选一数据选择器有三位地址码A2A1A0 可在八位数据D7 ~ D0选择某一位。(图略);1、1位数值比较器;2、多位数值比较器;每个比较环节的功能表;四位集成电路比较器74LS85;例:七位二进制数比较器。(采用两片85);例:设计三个四位数的比较器,可以对A、B、C进行比较,能判断:
(1) 三个数是否相等。
(2) 若不相等,A数是最大还是最小。;A=B=C; 4.4 常见组合逻辑电路的应用;1、用译码器作数据分配器;2、用译码器产生任意逻辑函数;假设用图示输出1有效的 3线—8线译码器产生此函数,;例2: 用一片74LS138实现 1位全加器的逻辑功能;具有n位地址码的数据选择器,可以产生不多于n+1个变量的任意逻辑函数。;例:利用四选一选择器实现如下逻辑函数。;三、加法器的应用;2、修正电路的设计;3、修正电路输出逻辑表达式; 4.5 组合逻辑电路的竞争冒险现象;一、 竞争—冒险现象及其成因;竞争:门电路两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变的现象。;三、 消除竞争—冒险现象的方法; 本章小结;4.常用的中规模组合逻辑器件包括编码器、译码器、数据选择器、数值比较器等。
5.上述组合逻辑器件除了具有其基本功能外,还可用来设计组合逻辑电路。应用中规模组合逻辑器件进行组合逻辑电路设计的一般原则是:使用MSI芯片的个数和品种型号最少,芯片之间的连线最少
6.用MSI芯片设计组合逻辑电路最简单和最常用的方法是,用数据选择器设计多输入、单输出的逻辑函数;用二进制译码器设计多输入、多输出的逻辑函数。
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