数字电子技术基础课件作者张志良第3章节组合逻辑电路.ppt

尚辅网 / 第3章 机械工业出版社同名教材 配套电子教案 数字电子技术基础 3.1 组合逻辑电路的基本概念 3.1.1 组合逻辑电路概述 若任一时刻数字电路的稳态输出只取决于该时刻输入信号的组合，而与这些输入信号作用前电路原来的状态无关，则该数字电路称为组合逻辑电路。 第3章 组合逻辑电路 3.1.2 组合逻辑电路的分析方法 分析步骤： ⑴ 逐级写出每个门电路的逻辑表达式； ⑵ 化简； ⑶ 列出真值表； ⑷ 根据真值表，分析和确定电路的逻辑功能。 【例3-2】 已知组合逻辑电路如图3-3所示，试分析其逻辑功能。 图3-3 例3-2逻辑电路 ⑴ 逐级写出每个门电路的逻辑表达式。 ⑵ 化简 ⑶ 列出真值表如表3-1所示。 ⑷ 分析逻辑功能 从表3-1可得出，输入信号ABC中，若只有一个或一个以下的信号为1时，输出Y＝1，否则Y＝0。 解： 3.1.3 组合逻辑电路的设计方法 设计步骤： ⑴ 分析逻辑命题，明确输入量和输出量，并确定其状态变量（逻辑1和逻辑0含义）。 ⑵ 根据逻辑命题要求，列出真值表。 ⑶ 根据真值表写出逻辑函数最小项表达式。 ⑷ 化简逻辑表达式。 ⑸ 根据逻辑表达式，画出相应逻辑电路。 【例3-3】 试设计一个三人多数表决组合逻辑电路。 解： ⑴ 分析逻辑命题 设三人为A、B、C，同意为1，不同意为0；表决为Y，有2人或2人以上同意，表决通过，通过为1，否决为0。因此，ABC为输入量，Y为输出量。 ⑵ 列出真值表，如表3-2所示。 ⑶ 写出最小项表达式 ⑷ 化简逻辑表达式 ⑸ 画出相应电路图如图3-4a所示。 若将上述与或表达式Y＝AB＋BC＋AC化为与非与非表达式， ，则逻辑电路可用图3-4b表示。 a) b) 图3-4 例3-3逻辑电路 a) 与或电路 b) 与非-与非电路 3.2 编码器和译码器 3.2.1 编码器 用二进制代码表示数字、符号或某种信息的过程称为编码。 能实现编码的电路称为编码器。 编码器一般可分为普通编码器和优先编码器； 优先编码器是将输入信号的优先顺序排队，当有2个或2个以上输入端信号同时有效时，编码器仅对其中一个优先等级最高的输入信号编码，从而避免输出编码出错。 按编码形式可分为二进制编码器和BCD编码器；按编码器编码输出位数可分为4-2线编码器、8-3线编码器和16-4线编码器等。 ⒈ 编码器工作原理 图3-7 4-2线编码器逻辑电路 ⒉ 8-3线优先编码器74LS148 ⒊ 10-4线BCD码优先编码器74LS147 图3-10 74LS147引脚图 图3-8 74LS148引脚图 3.2.2 译码器 将给定的二值代码转换为相应的输出信号或另一种形式二值代码的过程，称为译码。 译码是编码的逆过程。 ⒈ 译码器工作原理 图3-11 2-4线译码器逻辑电路 ⒉ 双2-4线译码器74LS139 图3-12 74LS139引脚图 ⒊ 3-8线译码器74LS138 图3-13 74LS138引脚图 【例3-6】 试利用74LS138和门电路实现例3-3中要求的3人多数表决逻辑电路。 解： 图3-17 例3-6逻辑电路 3.2.3 数码显示电路 ⒈ LED数码管 ⑴ 发光二极管 LED数码管由发光二极管分段组成。 正向压降大多在1.5～2V之间； 工作电流一般为几毫安至几十毫安； 亮度随电流增大而增强。 特点：工作电压低、体积小、可靠性高、寿命长、响应速度快（10ns）、使用方便灵活。 ⑵ 共阴型和共阳型LED数码管 a) b) c) 图3-19 LED数码管 a) 0.5LED管引脚排列 b) 共阴型 c) 共阳型 ⑶ LED管的驱动方式 a) b) c) d) 图3-20 发光二极管驱动电路 a) 高电平驱动 b) 低电平驱动 c) OC门输出低电平驱动 d) 门电路输出高电平驱动 ⒉ 七段显示译码器74LS47/48 图3-21 74LS48引脚图 【例3-8】试利用74LS48实现3