《組合邏輯電路的分析實例》.

1、數(shù)字邏輯電路組合邏輯電路的分析實例下面將對一些實際組合電路進行分析，進一步加深對分析方法的理解和運用。例 1分析圖 10.1（ a）和（ b）所示電路。（a）（b）（ c）圖1 例1電路圖解 由圖 10.1 （a）寫出邏輯函數(shù)表達式，并進行化簡Gaab babccdd cda a b b a bc c d d c dababcdcdabcd由表達式求出真值表1：表 1真值表輸入輸 出輸入輸 出abcdGabcdG00000100010001110010001011010000110101110100111000010101101101100111010111111110真值表 1 表明：在圖

2、10.1（ a）所示電路中，當 a、 b、c、 d 中有奇數(shù)個 1 時， G 為 1；反之 G 為 0。這顯然是采用偶校驗位產(chǎn)生電路。圖 1（ a）所示電路使用與非門太多，連線也多，既不經(jīng)濟也不可靠，改用圖1（c）所示電路，同樣可以實現(xiàn)產(chǎn)生偶校驗位的功能。第1頁共4頁數(shù)字邏輯電路由圖 1（ b）可寫出F 的表達式F = G abcd該表達式表明，在圖10.1（ b）所示電路中，當收到a、b、 c、 d 和 G 五位碼元之后，若F為 1，即判定碼組 a、 b、 c、 d 正確；若 F 為 0，即判定碼組發(fā)生錯誤，顯然是偶校驗檢測器。例 2 分析圖 2 所示電路的邏輯功能。圖 2 74LS138

3、邏輯圖解由圖 2 可見該電路有三個輸入信號A0、A1、A2，三個控制信號G1、 G2A 、G 2B和八個輸出信號 Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7。（ 1）根據(jù)給定電路圖寫出輸出信號的邏輯函數(shù)表達式：Y0A2 A1 A0G1G2 AG2BY1A2 A1A0G1G2 AG2 BY2A2 A1 A0G1G2 A G2 BY3A2 A1 A0 G1G2A G2BY4A2 A1 A0G1G2A G2BY5A2 A1 A0G1G2 AG2BY6A2 A1 A0G1G2 AG2BY7A2 A1 A0 G1G2 AG2 B（ 2）根據(jù)表達式可以得到如表2 所示的真值表。由表達式可見，當G1 為

4、 0 時，無論其它輸入信號為什么狀態(tài)，Y0 Y 7 均為 1，同理 G2A和 G 2B 只要有一個為1 時， Y0 Y7也都為 1。為了列表方便，通常將G2A 和 G 2B 用下式表示：G 2G2AG2B。第2頁共4頁數(shù)字邏輯電路表 2真值表輸入輸出G1G 2A2 A1 A0Y0 Y1 Y2Y3Y4Y5Y6 Y71 111111110 1111111110000011111111000110111111100101101111110011111011111010011110111101011111101110110111111011011111111110（ 3）描述邏輯功能。由真值表2 可以

5、看出，當 G1 為 1， G 2 為 0 時， 3 位二進制輸入信號 A2A1A0 的 8 種取值組合分別對應著Y 0 Y 7 中的一個確定的輸出信號。如當A2A1A0= 000時，輸出信號 Y 00，而 Y1 Y7 均為 1；當 A2A1A0=111 時， Y7 0 ，而 Y 0Y6均為1。因此，該電路是一個3 8 線二進制譯碼器。而 G1、 G 2 是使能信號。例 3分析圖 3（ a）所示電路的邏輯功能。（a）（ b）（ c）圖 3 多路選擇器 74LS151解（1）根據(jù)給定電路圖，當EN = 0 時，輸出信號Y 的邏輯函數(shù)表達式Y(jié)A2 A1 A0D0A2 A1A0D1A2 A1 A0D2

6、A2 A1A0D3A2 A1 A0 D4A2 A1 A0 D5A2 A1 A0D6A2A1 A0 D7（1）（ 2）根據(jù)表達式可以得到如表3 所示的真值表第3頁共4頁數(shù)字邏輯電路表3真值表輸入輸 出使能端地址輸入數(shù)據(jù)ENA2 A1 A0D0D1D2D3D4D5D6 D7一、100000D 0D00001D1D10010D2D20011D3D30100D4D40101D5D50110D6D60111D7D7Y（ 3）描述邏輯功能。由真值表3 可以看出，當 EN =1 時，封鎖了全部數(shù)據(jù)通道，無論其它輸入信號是什么，輸出Y= 0，可見 EN 是選通端，對數(shù)據(jù)通行進行控制。當EN =0 時，根據(jù)不同

7、的地址碼A210選通相應的通道，且僅選通一路。如A2 10時，輸出 Y=D0；A AA A =000A2A1A0=111 時，輸出 Y=D 7。因此該電路是一個多路選擇器（也稱為數(shù)據(jù)選擇器） 。實現(xiàn)的功能是從多個輸入信號中選擇一個信號輸出，或者將并行輸入轉(zhuǎn)換為串行輸出。該電路實際上是8 選 1 的中規(guī)模集成多路選擇器74LS151 的邏輯電路圖，圖（b）是它的邏輯符號，其中A2、 A1、 A0 是地址輸入端，而D 7D0 是數(shù)據(jù)輸入端。多路選擇器是一個十分有用的器件，它除了用作多路開關、并行輸入變串行輸出或者與多路分配器配合完成多路信號的分時傳輸以外，通常還可以用它來實現(xiàn)邏輯函數(shù)，即用多路器設計邏輯電路。對此項功能作以下簡單介紹。若多路選擇器的地址輸入端數(shù)為N，則該多路選擇器能夠?qū)崿F(xiàn)有（N+1 ）個輸入變量的任意邏輯函數(shù)。 其中， N 個變量作為地址輸入，剩下的那個變量根據(jù)需要可以以原變量或反變量的形式接到相應的數(shù)據(jù)輸入端。例如要用多路選擇器實現(xiàn)邏輯函數(shù)FABCDABCDABC D ABC DABC DABC DABC DABC D（ 2）F 是一個4 變量函數(shù)， 所以要用具有3 個地址輸入端的選擇器，即用 8 選 1 的多路選擇器實現(xiàn)。假設用 74LS151 ，在