数字电子技术基础ppt课件阎石主编第五版第四章.ppt
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1、第 四 章,组合逻辑电路,数字电路,组合逻辑电路,时序逻辑电路,任一时刻的输出仅取决于该时刻的输入,与电路原来的状态无关。,任一时刻的输出不仅取决于现时的输入,而且还与电路原来状态 有关。,4.1 概述,组合逻辑电路的框图,组合逻辑电路在电路结构上不包含存储单元,仅仅是由各种门电路组成,,4.2 组合逻辑电路的分析和设计方法,4.2.1 组合逻辑电路的分析方法,分析方法步骤:,逻辑图,逻辑表达式,1,1,最简与或表达式,化简,2,2,从输入到输出逐级写出,最简与或表达式,3,真值表,3,4,电路的逻辑功能,当输入A、B、C中有2个或3个为1时,输出Y为1,否则输出Y为0。所以这个电路实际上是一
2、种3人表决用的组合电路:只要有2票或3票同意,表决就通过。,4,0,0,0,1,0,1,1,1,解:,由真值表知:该电路可用来判别输入的4位二进制数数值的范围。,这是一个全加器电路,4.2.2 组合逻辑电路的设计方法,步骤:,例1:设计三人表决电路(A、B、C)。每人一个按键,如果同意则按下,不同意则不按。结果用指示灯表示,多数同意时指示灯亮,否则不亮。用与非门实现.,解:,1.首先指明逻辑符号取“0”、“1”的含义。三个按键A、B、C按下时为“1”,不按时为“0”。输出量为 L,多数赞成时是“1”,否则是“0”。,2.根据题意列出真值表,3.画出卡诺图化简:,L= AC + BC + AB,
3、4、用与非门实现逻辑电路,例4.2.2:,解:取红、黄、绿三盏灯分别用R、A、G表示,设灯亮为“1”,不亮为“0”;故障信号为输出变量用Z表示,规定正常为“0”,不正常为“1”。,2、写逻辑函数式,3、化简,4、画逻辑图,用与非门实现,用与或非门实现,4.3 若干常用的组合逻辑电路,4.3.1 编码器,编码:用二进制代码来表示某一信息(文字、数字、符号)的过程。 实现编码操作的电路称为编码器。,普通编码器,3位二进制(8线3线)编码器真值表,任何时刻只允许输入一个编码信号,否则输出将发生混乱。,一、二进制编码器,输入端:2n输出端:n,高电平有效,图4.3.2,优先编码器,在优先编码器电路中,
4、允许同时输入两个以上编码信号。编码时只对优先权最高的进行编码。,8线3线优先编码器74LS148逻辑图(图4.3.3)。,选通输入端,选通输出端,扩展端,输入:逻辑0(低电平)有效,输出:逻辑0(低电平)有效,低电平表示“电路工作,但无编码输入”,低电平表示“电路工作,且有编码输入”,例4.3.1:试用两片74LS148组成16线4线优先编码器。,优先权最高, 均无信号时,才允许对 输入信号编码。,(1)片处于编码状态,(2)片被封锁。,(2)片处于编码状态,二、二十进制编码器,输入端10 个,输出端4个,也称10线4线编码器。,集成10线-4线优先编码器,输入输出均低电平有效。,功能表见表4
5、.3.3,4.3.2 译码器,译码:将二进制代码翻译成对应的输出信号的过程。译码是编码的逆过程。 实现译码操作的电路称为译码器。,常用的译码器有:二进制译码器、二十进制译码器、显示译码器三类。,一、二进制译码器,输入端:n 输出端:2n,二进制译码器的输入端为n个,则输出端为2n个,且对应于输入代码的每一种状态,2n个输出中只有一个为1(或为0),其余全为0(或为1)。,2 线 4线译码器74LS139 (输出低电平有效),真值表,3位二进制译码器(3线-8线译码器),输入:3位二进制代码输出:8个互斥的信号(高电平有效),74HC138集成译码器,S=1,译码器正常工作,片选输入端(使能端)
6、,输出低电平有效,地址输入端,3线8线译码器74HC138功能表,当S1=1, =0, =0(即S=1)时,可得输出,例4.3.2:试用两片3线8线译码器74HC138组成4线16线译码器。,(1)片工作,(2)片禁止。若输入D3D2D1D0=0100时,译码器_输出_。,0,(1),11110111,(2)片工作,(1)片禁止。若输入D3D2D1D0=1101时,译码器_输出_。,1,(2),11111011,二、二十进制译码器,输入端:4 输出端:10,二-十进制译码器的输入是十进制数的4位二进制编码(BCD码),分别用A3、A2、A1、A0表示;输出的是与10个十进制数字相对应的10个信
7、号,用Y9Y0表示。由于二-十进制译码器有4根输入线,10根输出线,所以又称为4线-10线译码器。,集成8421 BCD码译码器74LS42,三、显示译码器,用来驱动各种显示器件,从而将用二进制代码表示的数字、文字、符号翻译成人们习惯的形式直观地显示出来的电路,称为显示译码器。,半导体数码管,Ya-Yg: 控制信号高电平时,对应的LED亮低电平时,对应的LED灭,a,b,c,d,f,g,a b c d e f g,1 1 1 1 1 1 0,0 1 1 0 0 0 0,1 1 0 1 1 0 1,e,BCD七段显示译码器,A3-A0: 输入数据,a,十进制数 A3A2A1A0 Ya Yb Yc
8、 Yd Ye Yf Yg 显示字形 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 2 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 2 3 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 3 4 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 4 5 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 5 6 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 6 7 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 7 8 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 8 9 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 9,先设计输出Ya的逻辑表示式及电路图,七段显示
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