第三篇-组合逻辑电路1.ppt

第三章 组合逻辑电路 §3.1 概述 3.1概述 一. 组合逻辑电路的特点 电路任一时刻的输出状态只决定于该时刻各输入状态的组合，而与电路的原状态无关。 组合逻辑电路就是由门电路组合而成，电路中没有记忆单元，没有反馈通路。 3.2组合逻辑电路的分析方法和设计方法 3.2.1组合逻辑电路的分析方法 所谓分析就是找出给定逻辑电路的逻辑功能。 解：（1）由逻辑图逐级写出逻辑表达式。为了写表达式方便，借助中间变量P。 （2）化简与变换： 3.2.2组合逻辑电路的设计方法 设计组合逻辑电路就是根据给出的实际逻辑问题，求取实现这一逻辑功能的最简单的逻辑电路。 得最简与—或表达式： （4）画出逻辑图。 例3.2.3：设计一个电话机信号控制电路。电路有I0（火警）、I1（盗警） 和I2（日常业务）三种输入信号，通过排队电路分别从L0、L1、L2输出， 在同一时间只能有一个信号通过。如果同时有两个以上信号出现时，应 首先接通火警信号，其次为盗警信号，最后是日常业务信号。试按照上 述轻重缓急设计该信号控制电路。要求用集成门电路7400（每片含 4个2输入端与非门）实现。 （3）根据要求，将上式转换为与非表达式： 例3.2.4：设计一个将余3码变换成8421BCD码的组合逻辑电路。 解：（1）根据题目要求，列出真值表： （2）用卡诺图进行化简。（注意利用无关项） 化简后得到的逻辑表达式为： （3）由逻辑表达式画出逻辑图。 §3-3 若干常用的组合逻辑电路 3.3若干常用的组合逻辑电路 3.3.1 编码器 一. 编码器的基本概念及工作原理 编码——将特定的逻辑信号编为一组二进制代码。 能够实现编码功能的逻辑部件称为编码器。编码器有普通编码器和优先编码器两类。 在普通编码器中，任何时刻只允许输入一个编码信息，否则输出将发生混乱。 编码器输入为信息,输出为二进制编码。 一般而言，N个不同的信号，至少需要n位二进制数编码。 N和n之间满足下列关系: 2n≥N （2）由真值表写出各输出的逻辑表达式为： 二. 二进制编码器 3位二进制编码器有8个输入端，3个输出端，所以常称为8线—3线编码器，其功能真值表见下表：（输入为高电平有效） 由真值表写出各输出的逻辑表达式为： 用门电路实现逻辑电路： 四．优先编码器——允许同时输入两个以上信号，并按优先级输出。 集成优先编码器举例——74148（8线-3线） 注意：该电路为反码输出。EI为使能（选通）输入端(低电平有效)，EO为使能（选通）输出端(高电平有效) ，GS（扩展端）为优先编码工作标志(低电平有效)。 EI=0 编码器工作，EI=1 A2A1A0=111 封锁 EO=1电路工作，无编码输入。EI=0 无编码输入 GS=0电路工作，GS=1 电路不工作 五．编码器的应用 1．编码器的扩展 用两片74148优先编码器串行扩展实现的16线—4线优先编码器 2．组成8421BCD 编码器 3.3.2 译码器 一．译码器的基本概念及工作原理 译码器——将输入的二进制代码转换成特定的输出信号 例：2线—4线译码器(二进制译码器) 写出各输出函数表达式： 画出逻辑电路图： 1、2位二进制译码器 2.8421BCD译码器7442（即二—十进制译码器） 三、译码器的应用 1．译码器的扩展 用两片74138扩展为4线—16线译码器 2．实现(设计)组合逻辑电路 一个n变量的完全译码器的输出包含了n变量的所有最小项,而任何一个逻辑函数均可化为最小项之和的形式,故用n变量译码器及附加门电路就能实现任何形式的输入变量不大于n的组合逻辑函数。 例4.2.2 某组合逻辑电路的真值表如表4.2.4所示，试用译码器和门电路设计该逻辑电路。 解：写出各输出的最小项表达式，再转换成与非—与非形式: 例4.2.3：利用74LS138设计一个多输出的组合逻辑电路，输出逻辑函数式为： 3．构成数据分配器 数据分配器——将一路输入数据根据地址选择码分配给多路数据输出中的某一路输出。 用译码器设计一个“1线-8线”数据分配器 四、显示译码器 常用的数字显示器有多种类型，按显示方式分，有字型重叠式、点阵式、分段式等。 按发光物质分，有半导体显示器，又称发光二极管(LED)显示器、荧光显示器、液晶显示器、气体放电管显示器等。 1．七段数字显示器原理 按内部连接方式不同，七段数字显示器分为共阴极和共阳极两种。 2．七段显示译码器7448 七段显示译码器7448是