數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)：第3章 組合邏輯電路

1、NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA1第 3 章組合邏輯電路 一一 概述概述二二 組合邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法組合邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法三三 常用若干組合邏輯電路常用若干組合邏輯電路四四 組合邏輯電路的應(yīng)用組合邏輯電路的應(yīng)用五五 組合邏輯電路中的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)組合邏輯電路中的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)六六 本章小結(jié)本章小結(jié)NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA主要要求：主要要求： 掌握掌握組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路的概念組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路的概念。 了解組合邏輯電路的特點(diǎn)與描述方法。了

2、解組合邏輯電路的特點(diǎn)與描述方法。3.13.1概述概述第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA一、組合邏輯電路的概念一、組合邏輯電路的概念 指任何時(shí)刻的輸出僅取決于指任何時(shí)刻的輸出僅取決于該時(shí)刻輸入信號(hào)的組合，而與電該時(shí)刻輸入信號(hào)的組合，而與電路原有的狀態(tài)無(wú)關(guān)的電路。路原有的狀態(tài)無(wú)關(guān)的電路。 數(shù)字電路根據(jù)邏輯功能特點(diǎn)的不同分為數(shù)字電路根據(jù)邏輯功能特點(diǎn)的不同分為 組合邏輯電路組合邏輯電路 時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路 指任何時(shí)刻的輸出不僅取決指任何時(shí)刻的輸出不僅取決于該時(shí)刻輸入信號(hào)的組合，而且于該時(shí)刻輸入信號(hào)的組合，而

3、且與電路原有的狀態(tài)有關(guān)的電路。與電路原有的狀態(tài)有關(guān)的電路。 第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA二、組合邏輯電路的特點(diǎn)與描述方法二、組合邏輯電路的特點(diǎn)與描述方法 組合邏輯電路的邏輯功能特點(diǎn)：組合邏輯電路的邏輯功能特點(diǎn)： 沒(méi)有存儲(chǔ)和記憶作用。沒(méi)有存儲(chǔ)和記憶作用。 組合電路的組成特點(diǎn)：組合電路的組成特點(diǎn)： 由門(mén)電路構(gòu)成，不含記憶單元，只存在從輸入到輸由門(mén)電路構(gòu)成，不含記憶單元，只存在從輸入到輸出的通路，沒(méi)有反饋回路。出的通路，沒(méi)有反饋回路。 組合電路的描述方法主要有邏輯表達(dá)式、組合電路的描述方法主要有邏輯表達(dá)式

4、、真值表、卡諾圖和邏輯圖等。真值表、卡諾圖和邏輯圖等。 第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA三、組合邏輯電路的分類(lèi)三、組合邏輯電路的分類(lèi) 小規(guī)模小規(guī)模如：各種邏輯門(mén)電路如：各種邏輯門(mén)電路 中規(guī)模中規(guī)模 如：編碼器、譯碼器、全加器等如：編碼器、譯碼器、全加器等大規(guī)模和超大規(guī)模大規(guī)模和超大規(guī)模 如：微處理器、可編程邏輯器件等如：微處理器、可編程邏輯器件等 第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA3.23.2組合邏輯電路組合邏輯電

5、路 的分析方法和設(shè)計(jì)方法的分析方法和設(shè)計(jì)方法主要要求：主要要求： 理解組合邏輯電路理解組合邏輯電路分析與設(shè)計(jì)的基本方法分析與設(shè)計(jì)的基本方法。熟練掌握邏輯功能的熟練掌握邏輯功能的邏輯表達(dá)式、真值表、邏輯表達(dá)式、真值表、卡諾圖和邏輯圖卡諾圖和邏輯圖表示法及其相互轉(zhuǎn)換。表示法及其相互轉(zhuǎn)換。第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA一、組合邏輯電路的基本分析方法一、組合邏輯電路的基本分析方法分析思路：分析思路：基本步驟：基本步驟：根據(jù)給定邏輯電路，找出輸出輸入間的邏輯關(guān)系，根據(jù)給定邏輯電路，找出輸出輸入間的邏輯關(guān)系，從而

6、確定電路的邏輯功能。從而確定電路的邏輯功能。 根據(jù)給定邏輯圖根據(jù)給定邏輯圖寫(xiě)出輸出邏輯式寫(xiě)出輸出邏輯式，并進(jìn)行必要的化簡(jiǎn)，并進(jìn)行必要的化簡(jiǎn)列真值表列真值表分析邏輯功能分析邏輯功能第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA 例例 分析下圖所示邏輯分析下圖所示邏輯 電路的功能。電路的功能。解：解： ( (1) )寫(xiě)出輸出邏輯函數(shù)式寫(xiě)出輸出邏輯函數(shù)式BAY 1ABCCBACBACBA CBACBA )(CYY 1CBA ABCYY1YY1001010100111( (3) )分析邏輯功能分析邏輯功能( (2) )列邏輯

7、函數(shù)真值表列邏輯函數(shù)真值表111011101001110010100000YCBA輸輸 出出輸輸 入入01010000111100001111根據(jù)異或功能可列出真值表如右表；也可先求標(biāo)準(zhǔn)與或式，根據(jù)異或功能可列出真值表如右表；也可先求標(biāo)準(zhǔn)與或式，然后得真值表。后者是分析電路的常用方法，下面介紹之。然后得真值表。后者是分析電路的常用方法，下面介紹之。通過(guò)分析真值表特點(diǎn)來(lái)說(shuō)明功能。通過(guò)分析真值表特點(diǎn)來(lái)說(shuō)明功能。 A A、B B、C C 三個(gè)輸入變量中，有奇數(shù)個(gè)三個(gè)輸入變量中，有奇數(shù)個(gè) 1 1時(shí)，輸出為時(shí)，輸出為 1 1，否則輸，否則輸出為出為 0 0。因此，圖示電路為三位判奇電路，又稱(chēng)奇校驗(yàn)電路。

8、因此，圖示電路為三位判奇電路，又稱(chēng)奇校驗(yàn)電路。0101001100111111第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA 初學(xué)者一般從輸入向輸出逐級(jí)寫(xiě)出各初學(xué)者一般從輸入向輸出逐級(jí)寫(xiě)出各個(gè)門(mén)的輸出邏輯式。熟練后可從輸出向輸個(gè)門(mén)的輸出邏輯式。熟練后可從輸出向輸入直接推出整個(gè)電路的輸出邏輯式。入直接推出整個(gè)電路的輸出邏輯式。 由由 Si 表達(dá)式可知，表達(dá)式可知，當(dāng)輸入有奇數(shù)個(gè)當(dāng)輸入有奇數(shù)個(gè) 1 時(shí)，時(shí)，Si = 1，否則，否則 Si = 0。 例例 分析下圖電路的邏輯功能。分析下圖電路的邏輯功能。解：解：( (2)

9、)列真值表列真值表( (1) )寫(xiě)出輸出邏輯函數(shù)式寫(xiě)出輸出邏輯函數(shù)式AiBiCi-1CiSiiiiiiiBACBAC 1)(iiiiiiiiBACBACBA 111111000011101000可列出真值表為可列出真值表為1 iiiiCBAS( (3) )分析邏輯功能分析邏輯功能將兩個(gè)一位二進(jìn)制數(shù)將兩個(gè)一位二進(jìn)制數(shù) A Ai i 、B Bi i 與低位來(lái)的進(jìn)與低位來(lái)的進(jìn)位位C Ci i-1-1相加，相加，S Si i為本位和，為本位和，C Ci i為向高位產(chǎn)生的為向高位產(chǎn)生的進(jìn)位。這種功能的電路稱(chēng)為全加器。進(jìn)位。這種功能的電路稱(chēng)為全加器。111011101001110010100000CiSi

10、Ci-1BiAi輸輸 出出輸輸 入入第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA二、組合邏輯電路的基本設(shè)計(jì)方法二、組合邏輯電路的基本設(shè)計(jì)方法 設(shè)計(jì)思路：設(shè)計(jì)思路：基本步驟：基本步驟： 分析給定邏輯要求，設(shè)計(jì)出能實(shí)現(xiàn)該功能分析給定邏輯要求，設(shè)計(jì)出能實(shí)現(xiàn)該功能的組合邏輯電路。的組合邏輯電路。 分析設(shè)計(jì)要求并分析設(shè)計(jì)要求并列出真值表列出真值表求最簡(jiǎn)輸出求最簡(jiǎn)輸出邏輯式邏輯式畫(huà)邏輯圖畫(huà)邏輯圖 工藝設(shè)計(jì)。工藝設(shè)計(jì)。 首先分析給定問(wèn)題，弄清楚輸入變量和輸出變量是首先分析給定問(wèn)題，弄清楚輸入變量和輸出變量是哪些，并規(guī)定它們的符號(hào)

11、與邏輯取值哪些，并規(guī)定它們的符號(hào)與邏輯取值( (即規(guī)定它們何時(shí)即規(guī)定它們何時(shí)取值取值 0 ，何時(shí)取值，何時(shí)取值1) ) 。然后分析輸出變量和輸入變量。然后分析輸出變量和輸入變量間的邏輯關(guān)系，列出真值表。間的邏輯關(guān)系，列出真值表。根據(jù)真值表用代數(shù)法或卡諾圖法求最簡(jiǎn)與或式，然根據(jù)真值表用代數(shù)法或卡諾圖法求最簡(jiǎn)與或式，然后根據(jù)題中對(duì)門(mén)電路類(lèi)型的要求，將最簡(jiǎn)與或式變換為后根據(jù)題中對(duì)門(mén)電路類(lèi)型的要求，將最簡(jiǎn)與或式變換為與門(mén)類(lèi)型對(duì)應(yīng)的最簡(jiǎn)式。與門(mén)類(lèi)型對(duì)應(yīng)的最簡(jiǎn)式。 第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA下面通過(guò)例題學(xué)習(xí)下

12、面通過(guò)例題學(xué)習(xí)如何設(shè)計(jì)組合邏輯電路如何設(shè)計(jì)組合邏輯電路( (一一) )單輸出組合邏輯電路設(shè)計(jì)舉例單輸出組合邏輯電路設(shè)計(jì)舉例 例例 設(shè)計(jì)一個(gè)設(shè)計(jì)一個(gè)A、B、C三人表決電路。當(dāng)表決某個(gè)提案時(shí)，三人表決電路。當(dāng)表決某個(gè)提案時(shí)，多數(shù)人同意，則提案通過(guò)，但多數(shù)人同意，則提案通過(guò)，但A具有否決權(quán)。用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)。具有否決權(quán)。用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)。解：解：( (1) )分析設(shè)計(jì)要求，列出真值表分析設(shè)計(jì)要求，列出真值表設(shè)設(shè) A、B、C 同意提案時(shí)取值同意提案時(shí)取值為為 1，不同意時(shí)取值為，不同意時(shí)取值為 0；Y 表示表示表決結(jié)果，提案通過(guò)則取值為表決結(jié)果，提案通過(guò)則取值為 1，否則取值為否則取值為 0。可得真值表如右。

13、可得真值表如右。A、B、C三人表決電路三人表決電路多數(shù)人同意，則提案通過(guò)，但多數(shù)人同意，則提案通過(guò)，但A具有否決權(quán)具有否決權(quán)111011101001110010100000YCBA輸出輸出輸輸 入入0000000011111111110( (2) )化簡(jiǎn)輸出函數(shù)化簡(jiǎn)輸出函數(shù)Y=AC+ABABC0100 01 11 10 1 1 1 0 0 0 0 0用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)，并求最簡(jiǎn)與非式，并求最簡(jiǎn)與非式=AC+AB=ACAB第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA( (3) )根據(jù)輸出邏輯式畫(huà)邏輯圖根據(jù)輸出邏

14、輯式畫(huà)邏輯圖YABCY =ACAB 例例 設(shè)計(jì)一個(gè)監(jiān)視交通信號(hào)燈工作狀態(tài)的邏輯電路。設(shè)計(jì)一個(gè)監(jiān)視交通信號(hào)燈工作狀態(tài)的邏輯電路。第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINABiAi輸輸 入入CiSi輸輸 出出相加的兩個(gè)數(shù)相加的兩個(gè)數(shù)本位和本位和向高位的進(jìn)位向高位的進(jìn)位解：解：( (2) ) 求最簡(jiǎn)輸出函數(shù)式求最簡(jiǎn)輸出函數(shù)式Ci = Ai Bi( (3) ) 畫(huà)邏輯圖畫(huà)邏輯圖iiiBAS 10110101011000111BiAi輸輸 入入CiSi輸輸 出出00 例例 試設(shè)計(jì)半加器試設(shè)計(jì)半加器電路。電路。將兩個(gè)將兩個(gè)

15、1 位二進(jìn)制位二進(jìn)制數(shù)相加，而不考慮低位數(shù)相加，而不考慮低位進(jìn)位的運(yùn)算電路，稱(chēng)為進(jìn)位的運(yùn)算電路，稱(chēng)為半加器。半加器。SiCiAiBi( (1) )分析設(shè)計(jì)要求，分析設(shè)計(jì)要求， 列真值表。列真值表。( (二二) )多輸出組合邏輯電路設(shè)計(jì)舉例多輸出組合邏輯電路設(shè)計(jì)舉例 第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA半加器電路能用半加器電路能用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)嗎？與非門(mén)實(shí)現(xiàn)嗎？用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)的半加器電路為用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)的半加器電路為AiBiSiCi1 iiiBAC iiBA iiiiiBABAS iiiiBABA iiiiiiABA

16、BBA. . 此式雖非最簡(jiǎn)，但這樣可利用此式雖非最簡(jiǎn)，但這樣可利用 Ci 中的中的信號(hào)信號(hào) Ai Bi ，省去實(shí)現(xiàn)省去實(shí)現(xiàn) Ai 和和 Bi 的兩個(gè)非門(mén)，的兩個(gè)非門(mén)，從而使整體電路最簡(jiǎn)。從而使整體電路最簡(jiǎn)。第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA3.3.1 3.3.1 編碼器編碼器3.33.3常用若干組合邏輯電路常用若干組合邏輯電路理解編碼的概念。理解編碼的概念。 理解常用編碼器的類(lèi)型、邏輯功能和使理解常用編碼器的類(lèi)型、邏輯功能和使用方法。用方法。主要要求：主要要求： 第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNI

17、VERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA一、編碼器的概念與類(lèi)型一、編碼器的概念與類(lèi)型 編碼編碼 將具有特定含義的信息編將具有特定含義的信息編成相應(yīng)二進(jìn)制代碼的過(guò)程。成相應(yīng)二進(jìn)制代碼的過(guò)程。 實(shí)現(xiàn)編碼功能的電路實(shí)現(xiàn)編碼功能的電路 編碼器編碼器( (即即Encoder) ) 被編被編信號(hào)信號(hào) 二進(jìn)制二進(jìn)制代碼代碼 編編碼碼器器 編碼器編碼器 優(yōu)先編碼器優(yōu)先編碼器 普通編碼器普通編碼器二進(jìn)制編碼器二進(jìn)制編碼器 二二- -十進(jìn)制編碼器十進(jìn)制編碼器 編碼器編碼器 第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY O

18、F CHINACHINA由上式可列出真值表為由上式可列出真值表為原原碼碼輸輸出出Y0=I1I3I5I71111000000001101000000101001000000010001000011000001000010000001001000000001000000000001Y0Y1Y2I7I6I5I4I3I2I1I0輸輸 出出輸輸 入入被編信號(hào)高電平有效。被編信號(hào)高電平有效。要求：輸入信號(hào)有要求：輸入信號(hào)有8個(gè)，個(gè)，被編信號(hào)被編信號(hào)高電平有效，原碼輸出。高電平有效，原碼輸出。二、二進(jìn)制編碼器二、二進(jìn)制編碼器Y0=I1I3I5I7Y2=I4I5I6I7Y1=I2I3I6I7I1I2I3I4I

19、5I6I7Y0Y1Y23 位二進(jìn)制位二進(jìn)制編碼器編碼器由真值表得到表達(dá)式如下：由真值表得到表達(dá)式如下：畫(huà)畫(huà)電電路路圖圖用用 n 位二進(jìn)制數(shù)碼對(duì)位二進(jìn)制數(shù)碼對(duì) 2n 個(gè)個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行編碼的電路。輸入信號(hào)進(jìn)行編碼的電路。 第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINAI1I2I3I4I5I6I7Y0Y1Y2I8I9Y310 線(xiàn)線(xiàn) 4 線(xiàn)線(xiàn)編碼器編碼器原碼輸出原碼輸出1001100000000000010100000000111000100000000110000100000010100000100000001000000

20、1000011000000001000010000000001001000000000001000000000000001Y0Y1Y2Y3I9I8I7I6I5I4I3I2I1I0輸出輸出輸入輸入被編信號(hào)被編信號(hào)高電平有效高電平有效三、二十進(jìn)制編碼器三、二十進(jìn)制編碼器第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA普通的編碼器存在的問(wèn)題：普通的編碼器存在的問(wèn)題： 每一時(shí)刻只有一個(gè)信息有效，當(dāng)輸入信息中每一時(shí)刻只有一個(gè)信息有效，當(dāng)輸入信息中出現(xiàn)不該出現(xiàn)的組合時(shí)，輸出混亂。出現(xiàn)不該出現(xiàn)的組合時(shí)，輸出混亂。第 3 章組合邏輯電

21、路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA為何要使用為何要使用優(yōu)先編碼器？?jī)?yōu)先編碼器？四、優(yōu)先編碼器四、優(yōu)先編碼器 ( (即即 Priority Encoder)Priority Encoder) 1111000000001101000000101001000000010001000011000001000010000001001000000001000000000001Y0Y1Y2I7I6I5I4I3I2I1I0輸輸 出出輸輸 入入允許同時(shí)輸入數(shù)個(gè)編碼信號(hào)，并只對(duì)其中允許同時(shí)輸入數(shù)個(gè)編碼信號(hào)，并只對(duì)其中優(yōu)先權(quán)最高的信號(hào)進(jìn)行編碼輸出

22、的電路。優(yōu)先權(quán)最高的信號(hào)進(jìn)行編碼輸出的電路。 普通編碼器在任普通編碼器在任何時(shí)刻只允許一個(gè)輸何時(shí)刻只允許一個(gè)輸入端請(qǐng)求編碼，否則入端請(qǐng)求編碼，否則輸出發(fā)生混亂。輸出發(fā)生混亂。第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINACT74LS147I8I1I2I3I4I5I6I7Y0Y1Y2Y3I9二二 - - 十進(jìn)制優(yōu)先編碼器十進(jìn)制優(yōu)先編碼器 CT74LS147I9 = 1，I8 = 0 時(shí)時(shí)，不論不論 I0 I7 為為 0 還是還是 1，電路只，電路只對(duì)對(duì) I8 進(jìn)行編進(jìn)行編碼，輸出反碼碼，輸出反碼 0111。反碼輸出反碼

23、輸出被編信號(hào)輸入，被編信號(hào)輸入，( (省省略了略了 I0) )，低電平有效。，低電平有效。0111111111110101111111110001111111101101111110010111110100111100001110111010011001111111111111Y0Y1Y2Y3I9I8I7I6I5I4I3I2I1輸出輸出輸入輸入 I9 = 0 時(shí)時(shí)，不論其他，不論其他 Ii 為為 0 還是還是 1，電路只，電路只對(duì)對(duì) I9 進(jìn)行編進(jìn)行編碼碼，輸出，輸出 Y3Y2Y1Y0 = 0110，為反碼，其原碼為為反碼，其原碼為 1001。111010011001111111111111無(wú)

24、編碼請(qǐng)求無(wú)編碼請(qǐng)求Y3Y2Y1Y0=1111依依次次類(lèi)類(lèi)推推CT74LS147I8I1I2I3I4I5I6I7Y0Y1Y2Y3I9被編信號(hào)優(yōu)先級(jí)別從高到被編信號(hào)優(yōu)先級(jí)別從高到低依次為低依次為 I9、I8、I7、I6、I5、 I4、I3、I2、I1、I0。第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA3.3.23.3.2譯碼器譯碼器主要要求：主要要求： 理解譯碼的概念。理解譯碼的概念。 掌握二進(jìn)制譯碼器掌握二進(jìn)制譯碼器 CT74LS138 CT74LS138 的的邏輯功能和使用方法。邏輯功能和使用方法。 理解其他常用譯

25、碼器的邏輯功能和使用方法。理解其他常用譯碼器的邏輯功能和使用方法。第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA一、譯碼的概念與類(lèi)型一、譯碼的概念與類(lèi)型 譯碼譯碼是是編碼編碼的逆過(guò)程。的逆過(guò)程。 將表示特定意義信息的將表示特定意義信息的二進(jìn)制代碼翻譯出來(lái)。二進(jìn)制代碼翻譯出來(lái)。 實(shí)現(xiàn)譯碼功能的電路實(shí)現(xiàn)譯碼功能的電路 譯碼器譯碼器( (即即 Decoder) ) 二進(jìn)制二進(jìn)制代碼代碼 與輸入代與輸入代碼對(duì)應(yīng)的碼對(duì)應(yīng)的特定信息特定信息 譯譯碼碼器器 譯碼器譯碼器 二進(jìn)制譯碼器二進(jìn)制譯碼器 二二 - - 十進(jìn)制譯碼器十進(jìn)制譯

26、碼器 數(shù)碼顯示譯碼器數(shù)碼顯示譯碼器 通用譯碼器通用譯碼器第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA二、二進(jìn)制譯碼器二、二進(jìn)制譯碼器 將輸入二進(jìn)制代碼譯將輸入二進(jìn)制代碼譯成相應(yīng)輸出信號(hào)的電路。成相應(yīng)輸出信號(hào)的電路。 n 位位二進(jìn)制二進(jìn)制代碼代碼 2n 個(gè)個(gè)譯碼譯碼輸出輸出二進(jìn)制二進(jìn)制譯碼器譯碼器 譯碼輸出譯碼輸出100011010001001010000100Y3Y2Y1Y0A0A1譯碼輸入譯碼輸入譯碼輸出高電平有效譯碼輸出高電平有效譯碼輸出譯碼輸出011111101101110110111000Y3Y2Y1Y0A

27、0A1譯碼輸入譯碼輸入0000譯碼輸出低電平有效譯碼輸出低電平有效第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA ( 一 ) 3 線(xiàn) 8 線(xiàn)譯碼器 CT74LS138 簡(jiǎn)介 CT74LS138A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7STCSTBSTAY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7邏輯功能示意圖邏輯功能示意圖 ( (一一) ) 3 3線(xiàn)線(xiàn)8 8線(xiàn)線(xiàn)譯碼器譯碼器 CT74LS138 CT74LS138 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 3 位位二二進(jìn)制碼進(jìn)制碼輸入端輸入端8 個(gè)個(gè)譯碼輸出端譯碼輸出端低電平有效。低電平有效。使能端使能端 S

28、TA 高電平有效，高電平有效， STB、STC 低低電平有效，即當(dāng)電平有效，即當(dāng) STA = 1， STB = STC = 0 時(shí)時(shí)譯碼譯碼，否則禁止譯碼。，否則禁止譯碼。第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA01111111111011011111101101110111111010111101111001011111011111001111110110100111111101100011111111000001111111110111111111Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0A0A1A2STB+STCS

29、TA輸出輸出輸入輸入CT74LS138 真值表真值表允許譯碼器工作允許譯碼器工作禁止禁止譯碼譯碼 Y7 Y0 由輸入二進(jìn)制碼由輸入二進(jìn)制碼 A2、A1、A0 的取值決定。的取值決定。011111111111111111010101010101010100010000000000輸出邏輯函數(shù)式輸出邏輯函數(shù)式Y(jié)0=A2A1A0=m0Y1=A2A1A0=m1Y2=A2A1A0=m2Y3=A2A1A0=m3Y4=A2A1A0=m4Y5=A2A1A0=m5Y6=A2A1A0=m6Y7=A2A1A0=m700001000Y0=A2A1A0=m0Y1=A2A1A0=m1二進(jìn)制譯碼器能譯出輸入變量二進(jìn)制譯碼器

30、能譯出輸入變量的全部取值組合，故又稱(chēng)變量譯碼的全部取值組合，故又稱(chēng)變量譯碼器，也稱(chēng)全譯碼器。器，也稱(chēng)全譯碼器。其輸出端能提其輸出端能提供輸入變量的全部最小項(xiàng)。供輸入變量的全部最小項(xiàng)。 第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINACT74LS138(1)A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7STCSTBSTAY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7CT74LS138(2)A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7STCSTBSTAY8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y15A2A1A0EA31A3A2A1A0低低位位

31、片片高高位位片片 ( (二二) ) 譯碼器的擴(kuò)展譯碼器的擴(kuò)展 例如例如 兩片兩片 CT74LS138 組成的組成的 4 線(xiàn)線(xiàn) 16 線(xiàn)線(xiàn)譯碼器。譯碼器。16 個(gè)譯碼個(gè)譯碼輸出端輸出端 4 位二進(jìn)制碼輸入端位二進(jìn)制碼輸入端低低 3 位碼從各譯碼位碼從各譯碼器的碼輸入端輸入。器的碼輸入端輸入。A2A1A0A2A1A0A2A1A0STA1STBA3STASTCSTCSTBE高位碼高位碼 A3 與高位片與高位片 STA 端和低位片端和低位片 STB 端端相連，因此相連，因此 ，A3 = 0 時(shí)時(shí)低位片工作，低位片工作，A3 = 1 時(shí)時(shí)高位片工作。高位片工作。 STA不用，應(yīng)不用，應(yīng)接有效電平接有效電

32、平 1 。作作 4 線(xiàn)線(xiàn) 16 線(xiàn)譯碼線(xiàn)譯碼器使能端，低電平有效。器使能端，低電平有效。第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA二十進(jìn)制譯碼器二十進(jìn)制譯碼器74LS42三、二十進(jìn)制譯碼器三、二十進(jìn)制譯碼器 將將 BCD 碼的十組代碼譯成碼的十組代碼譯成 0 9 十個(gè)對(duì)應(yīng)十個(gè)對(duì)應(yīng)輸出信號(hào)的電路，又稱(chēng)輸出信號(hào)的電路，又稱(chēng) 4 線(xiàn)線(xiàn) 10 線(xiàn)線(xiàn)譯碼器。譯碼器。第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA 8421BCD 碼輸入端，碼輸入端

33、，從高位到低位依次為從高位到低位依次為 A3、A2、A1 和和 A0 。 10 個(gè)譯碼輸出端，個(gè)譯碼輸出端，低電平低電平 0 有效。有效。4 線(xiàn)線(xiàn)- -10 線(xiàn)譯碼器線(xiàn)譯碼器CT74LS42邏輯示意圖邏輯示意圖Y1Y0Y3Y4Y2Y5Y6Y7Y8Y9A0A1A2CT74LS42A3第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA111111111111111111111111011111111111111011111111111100111111111111110111111111110101偽偽碼碼011111111

34、110019101111111100018110111111111107111011111101106111101111110105111110111100104111111011111003111111101101002111111110110001111111111000000Y9Y8Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0A0A1A2A3輸輸 出出輸輸 入入十進(jìn)十進(jìn)制數(shù)制數(shù)4 線(xiàn)線(xiàn)- -10 線(xiàn)線(xiàn)譯碼器譯碼器 CT74LS42 真值表真值表0000001000100100011110011010100010110001000000000011111111111111111111111111111

35、1111111111111111111111111111111111101111011001111010101偽偽碼碼01第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINAYA0A1A2數(shù)碼顯示譯碼器數(shù)碼顯示譯碼器譯譯碼碼器器YYYYYY驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)器器YYYYYYYA3a數(shù)碼顯示器數(shù)碼顯示器bcdefgbcdefgabcdefga四、數(shù)碼顯示譯碼器四、數(shù)碼顯示譯碼器 將輸入的將輸入的 BCD 碼譯成相應(yīng)輸出信號(hào)，碼譯成相應(yīng)輸出信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)顯示器顯示出相應(yīng)數(shù)字的電路。以驅(qū)動(dòng)顯示器顯示出相應(yīng)數(shù)字的電路。 ( (一一) ) 數(shù)碼

36、顯示譯碼器的結(jié)構(gòu)和功能示意數(shù)碼顯示譯碼器的結(jié)構(gòu)和功能示意0101a數(shù)碼顯示器數(shù)碼顯示器bcdefgYA0A1A2數(shù)碼顯示譯碼器數(shù)碼顯示譯碼器譯譯碼碼器器YYYYYY驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)器器YYYYYYYA3bcdefgabcdefga輸入輸入 BCD 碼碼輸出驅(qū)動(dòng)七段數(shù)碼管顯示相應(yīng)數(shù)字輸出驅(qū)動(dòng)七段數(shù)碼管顯示相應(yīng)數(shù)字0001第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA( (二二) ) 數(shù)碼顯示器簡(jiǎn)介數(shù)碼顯示器簡(jiǎn)介數(shù)字設(shè)備中用得較多的為七段數(shù)碼顯示器，又稱(chēng)數(shù)數(shù)字設(shè)備中用得較多的為七段數(shù)碼顯示器，又稱(chēng)數(shù)碼管。常用的有半導(dǎo)體數(shù)碼顯示器

37、碼管。常用的有半導(dǎo)體數(shù)碼顯示器( (LED) )和液晶顯示器和液晶顯示器( (LCD) )等。它們由七段可發(fā)光的字段組合而成。等。它們由七段可發(fā)光的字段組合而成。 1. 七段半導(dǎo)體數(shù)碼顯示器七段半導(dǎo)體數(shù)碼顯示器( (LED) ) abcdefgDPag fCOMbce dCOMDPabcdefgDP發(fā)光字段，由管腳發(fā)光字段，由管腳 a g 電平控制是否發(fā)光。電平控制是否發(fā)光。小數(shù)點(diǎn)，需要時(shí)才點(diǎn)亮。小數(shù)點(diǎn)，需要時(shí)才點(diǎn)亮。顯示的數(shù)字形式顯示的數(shù)字形式第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA主要優(yōu)點(diǎn)：字形清晰、工作電

38、壓低、體積小、可靠主要優(yōu)點(diǎn)：字形清晰、工作電壓低、體積小、可靠 性高、響應(yīng)速度快、壽命長(zhǎng)和亮度高等。性高、響應(yīng)速度快、壽命長(zhǎng)和亮度高等。 主要缺點(diǎn)：工作電流大，每字段工作電流約主要缺點(diǎn)：工作電流大，每字段工作電流約 10 mA 。 共陽(yáng)接法共陽(yáng)接法 共陰接法共陰接法 半導(dǎo)體數(shù)碼顯示器內(nèi)部接法半導(dǎo)體數(shù)碼顯示器內(nèi)部接法COMCOMDP gfedcbaDP gfedcbaCOMCOMVCC+5 V串接限流電阻串接限流電阻 a g 和和 DP 為低電平為低電平時(shí)才能點(diǎn)亮相應(yīng)發(fā)光段。時(shí)才能點(diǎn)亮相應(yīng)發(fā)光段。 a g 和和 DP 為高電平為高電平時(shí)才能點(diǎn)亮相應(yīng)發(fā)光段。時(shí)才能點(diǎn)亮相應(yīng)發(fā)光段。共陽(yáng)接法數(shù)碼顯示器

39、需要配共陽(yáng)接法數(shù)碼顯示器需要配用輸出低電平有效的譯碼器。用輸出低電平有效的譯碼器。 共陰接法數(shù)碼顯示器需要配共陰接法數(shù)碼顯示器需要配用輸出高電平有效的譯碼器。用輸出高電平有效的譯碼器。RR共陽(yáng)極共陽(yáng)極共陰極共陰極第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA即液態(tài)晶體即液態(tài)晶體 2. 液晶液晶顯示器顯示器( (LCD) ) 點(diǎn)亮七段液晶數(shù)碼管的方法與半導(dǎo)體數(shù)碼管類(lèi)似。點(diǎn)亮七段液晶數(shù)碼管的方法與半導(dǎo)體數(shù)碼管類(lèi)似。 主要優(yōu)點(diǎn)：工作電壓低，功耗極小。主要優(yōu)點(diǎn)：工作電壓低，功耗極小。 主要缺點(diǎn)：顯示欠清晰，響應(yīng)速度慢。主要缺

40、點(diǎn)：顯示欠清晰，響應(yīng)速度慢。 液晶顯示原理：無(wú)外加電場(chǎng)作用時(shí)，液晶分子排液晶顯示原理：無(wú)外加電場(chǎng)作用時(shí)，液晶分子排列整齊，入射的光線(xiàn)絕大部分被反射回來(lái)，液晶呈透列整齊，入射的光線(xiàn)絕大部分被反射回來(lái)，液晶呈透明狀態(tài)，不顯示數(shù)字；當(dāng)在明狀態(tài)，不顯示數(shù)字；當(dāng)在相應(yīng)字段的電極上加電壓相應(yīng)字段的電極上加電壓時(shí)，液晶中的導(dǎo)電正離子作定向運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中時(shí)，液晶中的導(dǎo)電正離子作定向運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不斷撞擊液晶分子，不斷撞擊液晶分子，破壞了液晶分子的整齊排列，液破壞了液晶分子的整齊排列，液晶對(duì)入射光產(chǎn)生散射而變成了暗灰色，于是顯示出相晶對(duì)入射光產(chǎn)生散射而變成了暗灰色，于是顯示出相應(yīng)的數(shù)字。應(yīng)的數(shù)字。當(dāng)外加

41、電壓斷開(kāi)后，液晶分子又將恢復(fù)到當(dāng)外加電壓斷開(kāi)后，液晶分子又將恢復(fù)到整齊排列狀態(tài)，字形隨之消失。整齊排列狀態(tài)，字形隨之消失。 第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA( (三三) )七段顯示譯碼器七段顯示譯碼器4 線(xiàn)線(xiàn) 7 段譯碼器段譯碼器/驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器 CC14547的邏輯功能示意圖的邏輯功能示意圖CC14547BI D C B ABIYgYfYeYdYcYbYa 消隱控制端，消隱控制端，低電平有效。低電平有效。 8421 碼輸入端碼輸入端譯碼驅(qū)動(dòng)輸出端，譯碼驅(qū)動(dòng)輸出端，高電平有效。高電平有效。第 3 章組合邏

42、輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA消隱消隱000000001111消隱消隱000000001111消隱消隱000000010111消隱消隱000000000111消隱消隱000000011011消隱消隱0000000010119110011110011811111110001170000111111016111110001101511011011010141100110001013100111111001210110110100110000110100010011111100001消隱消隱00000000YgYfYeYd

43、YcYbYa ABCDBI數(shù)字?jǐn)?shù)字顯示顯示輸輸 出出輸輸 入入4 線(xiàn)線(xiàn)- -7 段譯碼器段譯碼器/驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器 CC14547的邏輯功能示意圖的邏輯功能示意圖CC14547BI D C B ABIYgYfYeYdYcYbYa 00000000消隱消隱1111111111111111011101111011001111010101消隱消隱消隱消隱消隱消隱消隱消隱消隱消隱消隱消隱987654321011001111111111000011111111001101101110011010011111011011000011001111111001000111100110101000101100010

44、010000000允允許許數(shù)數(shù)碼碼顯顯示示偽碼偽碼相應(yīng)端口輸出相應(yīng)端口輸出有效電平有效電平 1，使顯，使顯示相應(yīng)數(shù)字。示相應(yīng)數(shù)字。輸入輸入BCD 碼碼agfbc禁禁止止數(shù)數(shù)碼碼顯顯示示第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA3.3.33.3.3數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器 主要要求：主要要求： 理解數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的作用。理解數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的作用。理解常用理解常用數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能及其使用數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能及其使用。第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF

45、 NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINAD0YD1D2D34 選選 1 數(shù)據(jù)選擇器工作示意圖數(shù)據(jù)選擇器工作示意圖A1A0一、數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的作用一、數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的作用 數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器: : 根據(jù)地址碼的要求，從多路輸入信號(hào)中根據(jù)地址碼的要求，從多路輸入信號(hào)中 選擇其中一路輸出的電路選擇其中一路輸出的電路. .又稱(chēng)多路選擇器又稱(chēng)多路選擇器( (Multiplexer，簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)MUX) )或多或多路開(kāi)關(guān)。路開(kāi)關(guān)。多路輸入多路輸入一路輸出一路輸出地址碼輸入地址碼輸入10Y=D1D1常用常用 2 選選 1、4 選選 1、8 選選 1和和 16 選選 1 等

46、數(shù)據(jù)選擇器。等數(shù)據(jù)選擇器。 數(shù)據(jù)選擇器的輸入信號(hào)個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)選擇器的輸入信號(hào)個(gè)數(shù) N 與地址與地址碼個(gè)數(shù)碼個(gè)數(shù) n 的關(guān)系為的關(guān)系為 N = 2n多到一的多到一的數(shù)字開(kāi)關(guān)數(shù)字開(kāi)關(guān)第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA數(shù)據(jù)分配器數(shù)據(jù)分配器: : 根據(jù)地址碼的要求，將一路數(shù)據(jù)根據(jù)地址碼的要求，將一路數(shù)據(jù) 分配到指定輸出通道上去的電路。分配到指定輸出通道上去的電路。Demultiplexer，簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)DMUXY0DY1Y2Y34 路數(shù)據(jù)分配器工作示意圖路數(shù)據(jù)分配器工作示意圖A1A0一路輸入一路輸入多路輸出多路輸出地址碼

47、輸入地址碼輸入10Y1 = DD一到多的一到多的數(shù)字開(kāi)關(guān)數(shù)字開(kāi)關(guān)第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA二、數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能及其使用二、數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能及其使用 1. 8 選選 1 數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器 CT74LS151 CT74LS151STA2A1A0D0D7D6D5D4D3D2D1STYYCT74LS151的邏輯功能示意圖的邏輯功能示意圖 8 路數(shù)據(jù)輸入端路數(shù)據(jù)輸入端地址信號(hào)地址信號(hào)輸入端輸入端互補(bǔ)輸出端互補(bǔ)輸出端使能端，低使能端，低電平有效電平有效第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVE

48、RSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINACT74LS151STA2A1A0D0D7D6D5D4D3D2D1STYYCT74LS151邏輯功能示意圖邏輯功能示意圖 ST = 1 時(shí)禁止時(shí)禁止數(shù)據(jù)選擇器工作數(shù)據(jù)選擇器工作ST = 0 時(shí)，時(shí)，數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器工作。工作。選擇哪一路信號(hào)輸出選擇哪一路信號(hào)輸出由地址碼決定。由地址碼決定。8 選選 1 數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器CT74LS151 真值表真值表 D7D71110D6D60110D5D51010D4D40010D3D31100D2D20100D1D11000D0D00000101YYA0A1A2ST輸輸

49、出出輸入輸入第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA因?yàn)槿粢驗(yàn)槿鬉2A1A0=000，則，則因?yàn)槿粢驗(yàn)槿鬉2A1A0=010，則，則Y=D0Y=D2D7D71110D6D60110D5D51010D4D40010D3D31100D2D20100D1D11000D0D00000101YYA0A1A2ST輸輸 出出輸入輸入CT74LS151 輸出函數(shù)表達(dá)式輸出函數(shù)表達(dá)式1 00 00 00 00 01 00 00 0Y = A2A1A0D0 + A2A1A0D1 + A2A1A0D2+ A2A1A0D3+ A2A1

50、A0D4+ A2A1A0D5+ A2A1A0D6+ A2A1A0D7Y = A2A1A0D0 + A2A1A0D1 + A2A1A0D2+ A2A1A0D3+ A2A1A0D4+ A2A1A0D5+ A2A1A0D6+ A2A1A0D7 = m0D0+ m1D1+m2D2+ m3D3+ m4D4+m5D5+ m6D6+ m7D7第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA2. 雙雙 4 選選 1 數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器 74153 74153 1STA1A01D01D31D21D11ST1Y2Y雙雙4選選1數(shù)據(jù)選擇器

51、數(shù)據(jù)選擇器74153邏邏輯功能示意圖輯功能示意圖 2D02D32D22D12ST2ST兩個(gè)數(shù)據(jù)選擇器兩個(gè)數(shù)據(jù)選擇器的公共地址輸入端。的公共地址輸入端。數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器 1 的輸出的輸出數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器 1 的數(shù)的數(shù)據(jù)輸入、使能輸入。據(jù)輸入、使能輸入。數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器 2 的數(shù)的數(shù)據(jù)輸入、使能輸入。據(jù)輸入、使能輸入。數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器 2 的輸出的輸出內(nèi)含兩個(gè)相同的內(nèi)含兩個(gè)相同的 4 選選 1 數(shù)據(jù)選擇器。數(shù)據(jù)選擇器。第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA111100011011010000101

52、110000100110000 0000011Y1D01D11D21D3A0A11ST輸出輸出輸入輸入 74153 數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器 1 真值表真值表1D01D11D21D31ST使能端低電平有效使能端低電平有效111100011011010000101110000100110000 00001D01D11D21D301數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器 2 的邏輯功能同理。的邏輯功能同理。1ST = 1 時(shí)，禁止時(shí)，禁止數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)選擇器工作，輸出選擇器工作，輸出 1Y = 0。1ST = 0 時(shí)時(shí)，數(shù)據(jù)選擇，數(shù)據(jù)選擇器工作。器工作。輸出哪一路數(shù)據(jù)輸出哪一路數(shù)據(jù)由地址碼由地址碼 A1 A0 決定決定。第

53、3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA 74153 數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器輸出函數(shù)式輸出函數(shù)式1Y = A1 A0 1D0 + A1 A0 1D1 + A1 A0 1D2 + A1 A0 1D3 = m0 1D0 + m1 1D1 + m2 1D2 + m3 1D32Y = A1 A0 2D0 + A1 A0 2D1+ A1 A0 2D2+ A1 A0 2D3 = m0 2D0 + m1 2D1 + m2 2D2 + m3 2D3第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVE

54、RSITY OF CHINACHINA 例例 試用兩個(gè)帶附加控制端的試用兩個(gè)帶附加控制端的4 4選選1 1數(shù)據(jù)選擇器組成一個(gè)數(shù)據(jù)選擇器組成一個(gè)8 8選選1 1數(shù)據(jù)選擇器。數(shù)據(jù)選擇器。三、數(shù)據(jù)選擇器的擴(kuò)展三、數(shù)據(jù)選擇器的擴(kuò)展第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA3.3.43.3.4數(shù)值比較器和加法器數(shù)值比較器和加法器主要要求：主要要求： 了解數(shù)值比較器的作用。了解數(shù)值比較器的作用。 理解加法器的邏輯功能及應(yīng)用。理解加法器的邏輯功能及應(yīng)用。第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH

55、 UNIVERSITY OF CHINACHINA一、數(shù)值比較器一、數(shù)值比較器 Digital Comparator，又稱(chēng)數(shù)字比，又稱(chēng)數(shù)字比較器。較器。用于比較兩個(gè)數(shù)的大小。用于比較兩個(gè)數(shù)的大小。 ( (一一) 1 ) 1 位數(shù)值比較器位數(shù)值比較器 輸 入輸 出ABY(AB)Y(AB)Y(A=B)00001010101010011001ABAABABBY(AB) BAABBABAYBABAYBAAAY=+=)=(=)(第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA ( (二二) ) 多位數(shù)值比較器多位數(shù)值比較器可利用

56、可利用 1 位數(shù)值比較器構(gòu)成位數(shù)值比較器構(gòu)成比較原理：從最高位開(kāi)始逐步向低位進(jìn)行比較。比較原理：從最高位開(kāi)始逐步向低位進(jìn)行比較。例如例如 比較比較 A = A3A2A1A0 和和 B = B3B2B1B0 的大?。旱拇笮。?若若 A3 B3，則，則 A B；若；若 A3 B3，則，則 A B2，則，則 A B；若；若 A2 B2，則，則 A 地址選擇端的端數(shù)地址選擇端的端數(shù)可將邏輯函數(shù)輸入變量接數(shù)據(jù)選擇器的可將邏輯函數(shù)輸入變量接數(shù)據(jù)選擇器的地址輸入地址輸入端和端和數(shù)據(jù)輸入端數(shù)據(jù)輸入端。第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHI

57、NACHINA CT74LS151 有有 A2、A1 、A0 三個(gè)地址輸入端，三個(gè)地址輸入端，正好用以輸入三變量正好用以輸入三變量 A、B、C 。解題方法解題方法( (1) )寫(xiě)出邏輯函數(shù)的寫(xiě)出邏輯函數(shù)的最小項(xiàng)表達(dá)式最小項(xiàng)表達(dá)式Y(jié) = AB + AC + BC = ABC + ABC + ABC + ABC( (2) ) 寫(xiě)出數(shù)據(jù)選擇器的輸出表達(dá)式寫(xiě)出數(shù)據(jù)選擇器的輸出表達(dá)式Y(jié)= A2A1A0D0 + A2A1A0D1 + A2A1A0D2 + A2A1A0D3 + A2A1A0D4 + A2A1A0D5 + A2A1A0D6 + A2A1A0D7( (3) )比較比較 Y 和和 Y兩式中最小項(xiàng)

58、的對(duì)應(yīng)關(guān)系兩式中最小項(xiàng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系令令 A = A2 ，B = A1 ，C = A0則則 Y= ABCD0 + ABCD1 + ABCD2 + ABCD3 + ABCD4 + ABCD5 + ABCD6 + ABCD7ABCABCABCABCABCABCABCABC+ 為使為使 Y = Y，應(yīng)令，應(yīng)令D0 = D1 = D2 = D4= 0D3 = D5 = D6 = D7 = 1 例例 試用試用8 8選選1 1數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)函數(shù)數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)函數(shù) Y = AB + AC + BC 。第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHIN

59、ACHINA( (4) )畫(huà)連線(xiàn)圖畫(huà)連線(xiàn)圖CT74LS151A2A1A0D0D7D6D5D4D3D2D1STYYYABC1即可得輸出函數(shù)即可得輸出函數(shù)D0D2D1D4D7D6D5D31第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA 例例1 1 試用試用4 4選選1 1數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)函數(shù)數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)函數(shù) Y = AB + AC + BC 。( (1) )寫(xiě)出邏輯函數(shù)的寫(xiě)出邏輯函數(shù)的最小項(xiàng)表達(dá)式最小項(xiàng)表達(dá)式Y(jié) = AB + AC + BC = ABC + ABC + ABC + ABC( (2) ) 寫(xiě)出數(shù)據(jù)選擇器的輸

60、出表達(dá)式寫(xiě)出數(shù)據(jù)選擇器的輸出表達(dá)式 CCABCBACBA301201101001DAADAADAADAAY第 3 章組合邏輯電路 解題方法解題方法NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINABAAA01,令( (3) )比較比較 Y 和和 Y兩式中最小項(xiàng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系兩式中最小項(xiàng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系為使為使 Y = Y，應(yīng)令，應(yīng)令1, 03210CCDCDCDD第 3 章組合邏輯電路 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA AABCACBACBCABA01,令Y = AB + AC + BC = ABC + AB