电工与电子技术 12 门电路和组合逻辑电路(3～4).ppt

12.3 组合逻辑电路的分析与设计 12.3.1 组合逻辑电路的分析 例12-3-1 分析图12-3-2所示逻辑电路的逻辑功能。 c.由上述最简逻辑式可得输出输入的真值表如表12-3-1所示 例12-3-2 分析图12-3-3所示电路的逻辑功能 12.3.2 组合逻辑电路的设计 2.写出逻辑函数式：由真值表写出输出变量的逻辑函数式； 例12-3-3 设两个一位二进制数A和B，试设计判别器，若AB,则输出Y为1，否则输出Y为0. 例12-3-4 设计交通灯工作状态检测电路。每一组交通灯是由红黄绿三盏灯组成，正常时，只能一盏灯点亮。其它状态均为不正常，检测电路发出故障报警信号，并用与非门实现 (3) 根据真值表写出输出逻辑函数表达式，即 (5)变换逻辑函数：根据要求，使用与非门实现 例12-3-5 3个工厂由甲和乙两个变电站供电。若一个工厂用电，则由甲站供电；若两个工厂用电，则由乙站供电；若三个工厂用电，则由甲、乙两站同时供电。试设计一个供电控制电路 化简： 画出实现的逻辑电路，如图12-3-6所示 12.4 常用组合逻辑部件及应用 输出端的逻辑式为 b.全加器 由半加器组成的全加器的逻辑电路和逻辑符号如图12-4-2所示 1.串行进位加法器 2.超前进位加法器 超前进位加法器提高了运算速度，但同时增加了电路的复杂性，而且位数越多，电路就越复杂。 例12-4-1 试用2片全加器和异或门构成带符号位的求补电路 12.4.2 编码器 其真值表如表12-4-3所示 利用卡诺图进行化简，如表12-4-4和12-4-5所示 实现的逻辑电路如图12-4-7所示 2.优先编码器 8线－3线优先编码器74LS148逻辑符号如图12-4-8所示 其功能表如表12-4-6所示 说明： 解： a.要求16个输入端，每个74LS148有8个输入端，两片正好16个输入端,满足输入端的要求； d.由于74LS148不工作或没输入信号时，输出端的状态为111,故输出四位二进制代码的低三位可由两片输出端与门构成。 12.4.3 译码器 2线－4线译码器74LS139 2.3线－8线译码器－74LS138 其逻辑功能表如表12-4-8所示 也可以写成 (2)芯片功能的扩展 (3) 作为函数发生器 b. 将输出端逻辑式写成最小项之和的形式，并利用反演定律化成与非－与非式。 d. 其实现的电路图如图12-4-13所示 例12-4-5由3线－8线译码器74LS138所组成的电路如图12-4-14所示，试分析该电路的逻辑功能。 输出输入的真值表如表12-4-10所示 例12-4-6 设计一组合逻辑电路实现下列函数： 可写成 12.4.3.2 显示译码器 图12-4-16为半导体数码管BS201A的外形示意图及内部等效电路，它为共阴极数码管 注： 2.七段字形译码器 其中 图12-4-19为7448驱动共阴极半导体数码管BS201A的工作电路。 图12-4-20为有灭零控制的6位数码显示系统 12.4.4 数据选择器 4选1数据选择器的框图如图12-4-21所示 4选1数据选择器功能表如表12-4-11所示 12.4.4.2 应用 2.作为函数发生器 基本步骤： 例12-4-7分别用4选1和8选1数据选择器实现逻辑函数 则令：A1=B，A0＝C，D0＝1，D1＝D2＝D3＝A 8选1数据选择器的输出逻辑函数为 则由8选1数据选择器74LS151实现逻辑函数F的外部接线图如图12-4-25所示 例12-4-8 用4选1数据选择器74LS153实现四变量逻辑函数 实现的电路如图12-4-26所示 总结： 作 业 与实现的函数相比较 则有 A2＝A，A1＝B，A0=C，D1＝D2＝D3=0， D0＝D4=D5=D6=D7=1 b.根据优先权的要求，若第一片的优先级比第二片高，则第一片的输入为 ，第二片的输入为 当第一片工作时第二片不能工作，即要使第二片的片选输入端 c. 由于74LS148输出端只有3个，要想根据要求输出为4线，必须借用第一片的扩展端 ，当第一片工作时， 。当第一片无输入时， ，故 可作输出四位二进制数码的最高位。 则实现的逻辑电路接线图如图12-4-9所示 译码是编码的反过程，是将给定的二进制代码译成编码时赋予的原意，完成这种功能的电路称为译码器。按功能译码器可分为二进制译码器、二－十进制译码器和显示译码器。 12.4.3.1 二进制译码器　 将二进制代码翻译成对应的输出信号的电路称为二进制译码器。为保证输入代码和译码输出端的对应关系，若输入是n位二进制代码，必有2n根输出线。所以两位二进制译码器有四根输出线，又称2线