项目9项目10 组合和时序逻辑电路.ppt

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 【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。 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 2、优先编码器 3、BCD编码器 二、译码器 译码是编码的逆过程。译码器可分为二进制译码器、BCD码译码器和数码显示译码器三种。 1、二进制译码器 2、BCD码译码器 3、数码显示译码器 LED显示器有两种接法，即共阴极接法和共阳极接法。 集成译码器74LS48能将输入的8421BCD码译成七段LED显示器所需要的七位输入代码。 三、数据选择器 数据选择器又称多路选择器，它能从多个输入数据中选择一个数据输出，数据选择器有四选一、八选一、十六选一等多种类型。 数据选择器的主要应用是进行数据传输和实现任意的逻辑函数。 1、数据传输 从多路输入信号中选择一个输出，是数据选择器的基本用途。此外，它还可以将多路数据的并行输入转换成串行输出。 2、实现任意逻辑函数 用数据选择器则可以实现逻辑函数的任意改变，只要将数据输入端的信号变化一下即可。对于n变量 的逻辑函数，可以选用2n 选一的数据选择器来实现。 例如： 用数据选择器产生序列 解: 使用一片八选一数据选择器，使D0=D3=D5=D6=1，D1=D2=D4=D7= 0，在地址控制端上将A2～A0由 000顺序变换到 111，则在输出端就能得到序列 四、数据分配器 数据分配器是将一路输入数据按需要分配到指定输出通道上的电路。 五、数值比较器 1、一位数值比较器 2、集成数值比较器 多位二进制数码的比较，是逐位进行的，通常从高位开始。高位数值的比较结果就是该二进制数的比较结果；只有高位相等时，才能对低位进行比较。 六、加法器 加法运算的核心部件是半加器和全加器。 1、半加器 逻辑表达式： S= B+A =A B C=AB 2、全加器 将多个一位全加器组合起来，可以实现多位二进制数的相加。 七、集成存储器 1、半导体存储器的概念 存储元和存