數(shù)字電路 組合邏輯電路

1、2022-3-2812022-3-282CMOS門的特點(diǎn)？CMOS門使用時(shí)要特別注意什么？TTL門使用時(shí)要特別注意什么？CMOS門和TTL門的接口電路要考慮哪兩個(gè)問(wèn)題？第二章 門電路的學(xué)習(xí)重點(diǎn)是什么？2022-3-283數(shù)字電路分類：組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。組合邏輯電路: 任意時(shí)刻的輸出僅僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)，而與電路原來(lái)的狀態(tài)無(wú)關(guān)。 本章內(nèi)容提要小規(guī)模集成電路(SSI)構(gòu)成組合邏輯電路的一般分析方法和設(shè)計(jì)方法。常用組合邏輯電路的基本工作原理及常用中規(guī)模集成（MSI）組合邏輯電路的邏輯功能、使用方法和應(yīng)用舉例。2022-3-2841. 分析的主要步驟如下： (1)由邏輯圖寫表達(dá)式； (2

2、)化簡(jiǎn)表達(dá)式； (3)列真值表； (4)描述邏輯功能。小規(guī)模集成電路是指每片在十個(gè)門以下的集成芯片。所謂組合邏輯電路的分析，就是根據(jù)給定的邏輯電路圖，求出電路的邏輯功能。2022-3-285例3-1 試分析圖3-1所示電路的邏輯功能。解：第一步：由邏輯圖可以寫輸出F的邏輯表達(dá)式為： 圖3-1 例3-1邏輯電路圖BCACABF2022-3-286 第二步：可變換為 F = AB+AC+BC 第三步：列出真值表如表3-1所示。F表3-1 例3-1真值表 第四步：確定電路的邏輯功能。 由真值表可知，三個(gè)變量輸入，只有兩個(gè)及兩個(gè)以上變量取值為1時(shí)，輸出才為1。可見(jiàn)電路可實(shí)現(xiàn)多數(shù)表決邏輯功能。BCACA

3、BF2022-3-2872022-3-288SBABABABABAABBABAABBABABFAFFF)(1132ABABFC12022-3-289表3-2 例3-2真值表該電路實(shí)現(xiàn)兩個(gè)一位二進(jìn)制數(shù)相加的功能。S是它們的和，C是向高位的進(jìn)位。由于這一加法器電路沒(méi)有考慮低位的進(jìn)位，所以稱該電路為半加器。根據(jù)S和C的表達(dá)式，將原電路圖改畫成圖3-2（b）所示的邏輯圖。圖3-2（b）邏輯圖2022-3-2810.組合邏輯電路的設(shè)計(jì)步驟： (1)分析設(shè)計(jì)要求，設(shè)置輸入輸出變量并邏輯賦值； (2)列真值表； (3)寫出邏輯表達(dá)式，并化簡(jiǎn)； (4)畫邏輯電路圖。與分析過(guò)程相反，組合邏輯電路的設(shè)計(jì)是根據(jù)給定

4、的實(shí)際邏輯問(wèn)題，求出實(shí)現(xiàn)其邏輯功能的最簡(jiǎn)單的邏輯電路。2022-3-28112. 組合邏輯電路設(shè)計(jì)方法舉例。 例3-3 一火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，設(shè)有煙感、溫感和紅外光感三種類型的火災(zāi)探測(cè)器。為了防止誤報(bào)警，只有當(dāng)其中有兩種或兩種以上類型的探測(cè)器發(fā)出火災(zāi)檢測(cè)信號(hào)時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)警控制信號(hào)。設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)生報(bào)警控制信號(hào)的電路。解：(1)分析設(shè)計(jì)要求，設(shè)輸入輸出變量并邏輯賦值； 輸入變量：煙感A 、溫感B，紅外線光感C； 輸出變量：報(bào)警控制信號(hào)Y。 邏輯賦值：用1表示肯定，用0表示否定。2022-3-2812 (2)列真值表； 把邏輯關(guān)系轉(zhuǎn)換成數(shù)字表示形式； 表3-2 例3-3真值表 (3) 由真值表寫邏輯表

5、達(dá)式，并化簡(jiǎn)； 化簡(jiǎn)得最簡(jiǎn)式：2022-3-2813圖3-3 例3-3的邏輯電路圖 (4) 畫邏輯電路圖： 用與非門實(shí)現(xiàn)，其邏輯圖與例3-1相同。 如果作以下變換： 用一個(gè)與或非門加一個(gè)非門就可以實(shí)現(xiàn)， 其邏輯電路圖如圖3-3所示。2022-3-2814 2022-3-2815人們?yōu)榻鉀Q實(shí)踐上遇到的各種邏輯問(wèn)題，設(shè)計(jì)了許多邏輯電路。然而，我們發(fā)現(xiàn)，其中有些邏輯電路經(jīng)常、大量出現(xiàn)在各種數(shù)字系統(tǒng)當(dāng)中。為了方便使用，各廠家已經(jīng)把這些邏輯電路制造成中規(guī)模集成的組合邏輯電路產(chǎn)品。比較常用的有編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、加法器和數(shù)值比較器等等。下面分別進(jìn)行介紹。 2022-3-2816生活中常用十進(jìn)制數(shù)及

6、文字、符號(hào)等表示事物。數(shù)字電路只能以二進(jìn)制信號(hào)工作。用二進(jìn)制代碼表示文字、符號(hào)或者數(shù)碼等特定對(duì)象的過(guò)程，稱為編碼。實(shí)現(xiàn)編碼的邏輯電路，稱為編碼器。編碼器譯碼器2022-3-2817對(duì)M個(gè)信號(hào)編碼時(shí)，應(yīng)如何確定位數(shù)N？ N位二進(jìn)制代碼可以表示多少多少個(gè)信號(hào)？ 例：對(duì)101鍵盤編碼時(shí)，采用幾幾位二進(jìn)制代碼？編碼原則：N位二進(jìn)制代碼可以表示2N個(gè)信號(hào)，則對(duì)M個(gè)信號(hào)編碼時(shí)，應(yīng)由2N M來(lái)確定位數(shù)N。例：對(duì)101鍵盤編碼時(shí)，采用了7位二進(jìn)制代碼ASC碼。27128101。目前經(jīng)常使用的編碼器有普通編碼器和優(yōu)先編碼器兩種。 2022-3-2818定義：任何時(shí)刻只允許輸入一個(gè)有效編碼請(qǐng)求信號(hào)，否則輸出將發(fā)生

7、混亂。 舉例：以一個(gè)三位二進(jìn)制普通編碼器為例，說(shuō)明普通編碼器的工作原理。 圖3-4 普通編碼器的方框圖輸入：八個(gè)信號(hào)（對(duì)象）I0I7 （二值量）八個(gè)病房呼叫請(qǐng)求輸出：三位二進(jìn)制代碼Y2Y1Y0稱八線三線編碼器對(duì)病房編碼2022-3-2819 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7Y2Y1Y0 表3-4 編碼器輸入輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)輸入信號(hào)為1表示對(duì)該輸入進(jìn)行編碼。任何時(shí)刻只允許輸入一個(gè)編碼請(qǐng)求表達(dá)式、電路圖？其它輸入取值組合不允許出現(xiàn)，為無(wú)關(guān)項(xiàng)。2022-3-2820 在優(yōu)先編碼器中，允許同時(shí)輸入兩個(gè)以上的有效編碼請(qǐng)求信號(hào)。當(dāng)幾個(gè)輸入信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，只對(duì)其中優(yōu)先權(quán)最高的一個(gè)進(jìn)行編碼。優(yōu)先

8、級(jí)別的高低由設(shè)計(jì)者根據(jù)輸入信號(hào)的輕重緩急情況而定。如根據(jù)病情而設(shè)定優(yōu)先權(quán)。2022-3-2821表3-5 74LS148電路的功能表例：八線三線優(yōu)先編碼器74LS148 2022-3-2822 74LS148的邏輯功能描述： (1) 編碼輸入端：邏輯符號(hào)輸入端 上面均有“”號(hào)，這表示編碼輸入低電平有效。I0I7低電平有效允許編碼，但無(wú)有效編碼請(qǐng)求優(yōu)先權(quán)最高2022-3-2823(2) 編碼輸出端 ：從功能表可以看出，74LS148編碼器的編碼輸出是反碼。Y2、Y1、Y0 2022-3-2824 （3） 選通輸入端：只有在 = 0時(shí)，編碼器才處于工作狀態(tài)；而在 = 1時(shí)，編碼器處于禁止?fàn)顟B(tài)，所有

9、輸出端均被封鎖為高電平。SS禁止?fàn)顟B(tài)工作狀態(tài)2022-3-2825允許編碼，但無(wú)有效編碼請(qǐng)求正在優(yōu)先編碼（4）選通輸出端YS和擴(kuò)展輸出端YEX：為擴(kuò)展編碼器功能而設(shè)置。2022-3-2826圖3-5 74LS148的邏輯符號(hào) 以上通過(guò)對(duì)74LS148編碼器邏輯功能的分析，介紹了通過(guò)MSI器件邏輯功能表了解集成器件功能的方法。要求初步具備查閱器件手冊(cè)的能力。不要求背74LS148的功能表。2022-3-2827圖3-6 用74LS148接成的16線4線優(yōu)先編碼器 優(yōu)先權(quán)最高(2)片無(wú)有效編碼請(qǐng)求時(shí)才允許(1)片編碼編碼輸出的最高位編碼輸出為原碼2022-3-2828 2022-3-2829譯碼：

10、 編碼的逆過(guò)程，將編碼時(shí)賦予代碼的特定含義“翻譯”出來(lái)。 譯碼器： 實(shí)現(xiàn)譯碼功能的電路。常用的譯碼器有二進(jìn)制譯碼器、二-十進(jìn)制譯碼器和顯示譯碼器等。二進(jìn)制代碼原來(lái)信息編碼對(duì)象編碼譯碼2022-3-2830圖3-7 三位二進(jìn)制譯碼器的方框圖輸入：二進(jìn)制代碼（N位），輸出：2N個(gè)，每個(gè)輸出僅包含一個(gè)最小項(xiàng)。輸入是三位二進(jìn)制代碼、有八種狀態(tài)，八個(gè)輸出端分別對(duì)應(yīng)其中一種輸入狀態(tài)。因此，又把三位二進(jìn)制譯碼器稱為3線8線譯碼器。2022-3-28311. 74LS138的邏輯功能內(nèi)部電路圖負(fù)邏輯與非門譯碼輸入端 S為控制端（又稱使能端） S=1 譯碼工作 S=0 禁止譯碼， 輸出全1 1 321SSSS輸

11、出端)7, 2 , 1 , 0(imSYii為便于理解功能而分析內(nèi)部電路2022-3-2832表3-6 74LS138的功能表譯中為0高電平有效低電平有效禁止譯碼譯碼工作2022-3-2833圖3-8 74LS138的邏輯符號(hào)低電平有效輸出三位二進(jìn)制代碼使能端2022-3-283474LS138的邏輯功能 三個(gè)譯碼輸入端（又稱地址輸入端）A2、A1、A0，八個(gè)譯碼輸出端 ，以及三個(gè)控制端（又稱使能端） 、 、 。 、 ， 是譯碼器的控制輸入端，當(dāng) = 1、 + = 0 (即 = 1, 和 均為0)時(shí)，GS輸出為高電平，譯碼器處于工作狀態(tài)。否則，譯碼器被禁止，所有的輸出端被封鎖在高電平。S1S2

12、S1S2S3S1S2S3S1S3S2Y0Y7S3321SSSS2022-3-2835 當(dāng)譯碼器處于工作狀態(tài)時(shí)，每輸入一個(gè)二進(jìn)制代碼將使對(duì)應(yīng)的一個(gè)輸出端為低電平，而其它輸出端均為高電平。也可以說(shuō)對(duì)應(yīng)的輸出端被“譯中”。 74LS138輸出端被“譯中”時(shí)為低電平，所以其邏輯符號(hào)中每個(gè)輸出端 上方均有“”符號(hào)。 Y0Y7)7, 2 , 1 , 0(imSYii2022-3-2836 2. 應(yīng)用舉例 (1)功能擴(kuò)展(利用使能端實(shí)現(xiàn)) 圖3-9 用兩片74LS138譯碼器構(gòu)成4線16線譯碼器A3 =0時(shí)，片工作，片禁止 A3 =1時(shí)，片禁止，片工作擴(kuò)展位控制使能端2022-3-2837(2) 實(shí)現(xiàn)組合邏

13、輯函數(shù)F（A，B，C） )7, 2 , 1 , 0, 1(iSmmSYiii)70(),(imCBAFi比較以上兩式可知，把3線8線譯碼器74LS138地址輸入端（A2A1A0）作為邏輯函數(shù)的輸入變量（ABC），譯碼器的每個(gè)輸出端Yi都與某一個(gè)最小項(xiàng)mi相對(duì)應(yīng)，加上適當(dāng)?shù)拈T電路，就可以利用譯碼器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)。2022-3-2838例3-4 試用74LS138譯碼器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)：解：因?yàn)?7 , 6 , 5 , 3 , 1 (),(mCBAF765317653176531mmmmm)7 , 6 , 5 , 3 , 1 (),(YYYYYmmmmmmCBAF)7, 2 , 1 , 0(imYi

14、i則2022-3-2839 因此，正確連接控制輸入端使譯碼器處于工作狀態(tài)，將 、 、 、 、經(jīng)一個(gè)與非門輸出，A2、A1、A0分別作為輸入變量A、B、C，就可實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)。 Y1YYYY76531)7 , 6 , 5 , 3 , 1 (),(YYYYYmCBAF圖3-10例3-4電路圖2022-3-2840二十進(jìn)制譯碼器的邏輯功能是將輸入的BCD碼譯成十個(gè)輸出信號(hào)。圖3-11 二十進(jìn)制譯碼器74LS42的邏輯符號(hào)2022-3-2841表3-7 二-十進(jìn)制譯碼器74LS42的功能表譯中為0拒絕偽碼2022-3-28422022-3-2843在數(shù)字測(cè)量?jī)x表和各種數(shù)字系統(tǒng)中，都需要將數(shù)字量直觀地

15、顯示出來(lái)，一方面供人們直接讀取測(cè)量和運(yùn)算的結(jié)果，另一方面用于監(jiān)視數(shù)字系統(tǒng)的工作情況。數(shù)字顯示電路是數(shù)字設(shè)備不可缺少的部分。數(shù)字顯示電路通常由顯示譯碼器、驅(qū)動(dòng)器和顯示器等部分組成，如圖3-12所示。 2022-3-2844圖3-12 數(shù)字顯示電路的組成方框圖 1. 數(shù)字顯示器件 數(shù)字顯示器件是用來(lái)顯示數(shù)字、文字或者符號(hào)的器件，常見(jiàn)的有輝光數(shù)碼管、熒光數(shù)碼管、液晶顯示器、發(fā)光二極管數(shù)碼管、場(chǎng)致發(fā)光數(shù)字板、等離子體顯示板等等。本書主要討論發(fā)光二極管數(shù)碼管。 2022-3-2845 （1）發(fā)光二極管（LED）及其驅(qū)動(dòng)方式 LED具有許多優(yōu)點(diǎn)，它不僅有工作電壓低(1.53V)、體積小、壽命長(zhǎng)、可靠性高等

16、優(yōu)點(diǎn)，而且響應(yīng)速度快(100ns)、亮度比較高。一般LED的工作電流選在510mA，但不允許超過(guò)最大值（通常為50mA）。 LED可以直接由門電路驅(qū)動(dòng)。 2022-3-2846 圖（a）是輸出為低電平時(shí)，LED發(fā)光，稱為低電平驅(qū)動(dòng)； 圖（b）是輸出為高電平時(shí)，LED發(fā)光，稱為高電平驅(qū)動(dòng)；采用高電平驅(qū)動(dòng)方式的TTL門最好選用OC門。 圖3-13 門電路驅(qū)動(dòng)LED(a) 低電平驅(qū)動(dòng) (b) 高電平驅(qū)動(dòng)mAVVFDIVVR10255R為限流電阻2022-3-2847圖3-14 七段顯示LED數(shù)碼管(a) 外形圖 (b) 共陰型 (c) 共陽(yáng)型 (2) LED數(shù)碼管LED數(shù)碼管又稱為半導(dǎo)體數(shù)碼管，它是

17、由多個(gè)LED按分段式封裝制成的。LED數(shù)碼管有兩種形式：共陰型和共陽(yáng)型。公共陰極公共陽(yáng)極高電平驅(qū)動(dòng)低電平驅(qū)動(dòng)2022-3-2848圖3-15 七段數(shù)碼管字形顯示方式2七段顯示譯碼器 （1）七段字形顯示方式LED數(shù)碼管通常采用圖3-15所示的七段字形顯示方式來(lái)表示0-9十個(gè)數(shù)字。2022-3-2849圖3-16 74LS49的邏輯符號(hào) （2）七段顯示譯碼器滅燈控制端8421BCD碼七段代碼 七段顯示器譯碼器把輸入的BCD碼，翻譯成驅(qū)動(dòng)七段LED數(shù)碼管各對(duì)應(yīng)段所需的電平。74LS49是一種七段顯示譯碼器。2022-3-2850表3-8 74LS49的功能表8421BCD碼禁止碼滅燈狀態(tài)2022-3

18、-2851譯碼輸入端：D、C、B、A，為為8421BCD碼；七段代碼輸出端：abcdefg，某段輸出為高電平時(shí)該段點(diǎn)亮，用以驅(qū)動(dòng)高電平有效的七段顯示LED數(shù)碼管； 滅燈控制端：IB ，當(dāng)IB = 1時(shí)，譯碼器處于正常譯碼工作狀態(tài)；若IB = 0，不管D、C、B、A輸入什么信號(hào)，譯碼器各輸出端均為低電平，處于滅燈狀態(tài)。利用IB信號(hào)，可以控制數(shù)碼管按照要求處于顯示或者滅燈狀態(tài)，如閃爍、熄滅首尾部多余的0等。2022-3-2852圖3-17 74LS49驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管電路 圖3-17是一個(gè)用七段顯示譯碼器74LS49驅(qū)動(dòng)共陰型LED數(shù)碼管的實(shí)用電路。2022-3-2853 2022-3-2854在

19、多路數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中，能夠根據(jù)需要將其中任意一路挑選出來(lái)的電路，叫做數(shù)據(jù)選擇器，也稱為多路選擇器,其作用相當(dāng)于多路開(kāi)關(guān)。常見(jiàn)的數(shù)據(jù)選擇器有四選一、八選一、十六選一電路。 2022-3-2855 (1) 四選一數(shù)據(jù)選擇器的邏輯電路圖圖3-18 四選一數(shù)據(jù)選擇器電路地址輸入端控制輸入端數(shù)據(jù)輸入端輸出端)(),(3322110001DmDmDmDmSAAY2022-3-2856(2)四選一數(shù)據(jù)選擇器的功能表表3-9 四選一數(shù)據(jù)選擇器的功能表輸 入輸 出S A1 A0Y0 01 0 0D01 0 1D11 1 0D21 1 1D33001),(iiiDmSAAY)(),(3322110001DmDmDm

20、DmSAAY2022-3-2857三個(gè)地址輸入端A2、A1、A0，八個(gè)數(shù)據(jù)輸入端D0D7，兩個(gè)互補(bǔ)輸出的數(shù)據(jù)輸出端Y和Y，一個(gè)控制輸入端S。圖3-19 74LS151的邏輯符號(hào) 2022-3-2858 表3-10 74LS151的功能表 禁止?fàn)顟B(tài) 工作狀態(tài) 2022-3-28591. 功能擴(kuò)展 用兩片八選一數(shù)據(jù)選擇器74LS151，可以構(gòu)成十六選一數(shù)據(jù)選擇器。試回憶用兩片38線譯碼器74LS138實(shí)現(xiàn)416線譯碼器的方法。利用使能端（控制端）。2022-3-2860圖3-20 用74LS151構(gòu)成十六選一數(shù)據(jù)選擇器 擴(kuò)展位接控制端A3 =1時(shí)，片禁止，片工作A3 =0時(shí)，片工作，片禁止 輸出需

21、適當(dāng)處理（該例接或門） 2022-3-2861)70(),(imCBAFi比較可知，表達(dá)式中都有最小項(xiàng)mi，利用數(shù)據(jù)選擇器可以實(shí)現(xiàn)各種組合邏輯函數(shù)。3001),(iiiDmAAY70012),(iiiDmAAAY組合邏輯函數(shù)8選14選12022-3-2862例3-5 試用八選一電路實(shí)現(xiàn) 解：將A、B、C分別從A2、A1、A0輸入，作為輸入變量，把Y端作為輸出F。因?yàn)檫壿嫳磉_(dá)式中的各乘積項(xiàng)均為最小項(xiàng)，所以可以改寫為ABCCBABCACBAF7530),(mmmmCBAF根據(jù)八選一數(shù)據(jù)選擇器的功能，令2022-3-2863具體電路見(jiàn)圖3-21： 圖3-21 例3-5電路圖D0 = D3 =D5 =

22、D7 =1D1 = D2 =D4 =D6 =0S02022-3-2864A B CF0 0 010 0 100 1 000 1 111 0 001 0 111 1 001 1 11真值表對(duì)照法注意變量高低位順序！2022-3-2865例3-6試用八選一電路實(shí)現(xiàn)三變量多數(shù)表決電路。表3-11 例3-6的真值表A B CF0 0 000 0 100 1 000 1 111 0 001 0 111 1 011 1 11解：假設(shè)三變量為A、B、C，表決結(jié)果為F，則真值表如表3-11所示。2022-3-2866 在八選一電路中，將A、B、C從A2、A1、A0 輸入，令 7653),(mmmmCBAFD3

23、 = D5 =D6 =D7 =1D0 = D1 =D2 =D4 =0S0FY則可實(shí)現(xiàn)三變量多數(shù)表決電路，具體電路圖請(qǐng)讀者自行畫出。則2022-3-2867思考：若用8選1實(shí)現(xiàn)4變量的函數(shù)，或者用4選1實(shí)現(xiàn)3變量的函數(shù)，即地址輸入端的個(gè)數(shù)比變量個(gè)數(shù)小1，如何實(shí)現(xiàn)？如：A B CF0 0 010 0 100 1 000 1 111 0 001 0 111 1 001 1 11輸 入輸 出S A1 A0Y0 01 0 0D01 0 1D11 1 0D21 1 1D32022-3-2868算術(shù)運(yùn)算是數(shù)字系統(tǒng)的基本功能，更是計(jì)算機(jī)中不可缺少的組成單元。本節(jié)介紹實(shí)現(xiàn)加法運(yùn)算的邏輯電路。本章的3.1節(jié)討論過(guò)

24、半加器電路，它是不考慮低位進(jìn)位的加法器。全加器能把本位兩個(gè)加數(shù)An 、 Bn 和來(lái)自低位的進(jìn)位Cn-1三者相加，得到求和結(jié)果Sn 和該位的進(jìn)位信號(hào)Cn 。2022-3-2869 表3-12 全加器 的真值表Sn Cn0 0 00 00 0 11 00 1 01 00 1 10 11 0 01 01 0 10 11 1 00 11 1 11 1An Bn Cn-1由真值表寫最小項(xiàng)之和式，再稍加變換得：1111111)()(nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnCBACBACBACBACBACBACBAS2022-3-2870nnnnnnnnnnnnnnBACBABACBACBAC111)(

25、Sn Cn0 0 00 00 0 11 00 1 01 00 1 10 11 0 01 01 0 10 11 1 00 11 1 11 1An Bn Cn-1由真值表寫最小項(xiàng)之和式，再稍加變換得：2022-3-2871 圖3-22 全加器（a）電路圖 （b）邏輯符號(hào)1nnnnCBASnnnnnnBACBAC1)(由表達(dá)式得邏輯圖：2022-3-287274LS283電路是一個(gè)四位加法器電路，可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)四位二進(jìn)制數(shù)的相加，其邏輯符號(hào)如圖3-23所示。 全加器可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)一位二進(jìn)制數(shù)的相加，要實(shí)現(xiàn)多位二進(jìn)制數(shù)的相加，可選用多位加法器電路。2022-3-2873圖3-23 74LS283電路的邏輯符

26、號(hào)CI是低位的進(jìn)位，CO是向高位的進(jìn)位，A3A2A1A0和B3B2B1B0是兩個(gè)二進(jìn)制待加數(shù)，S3、S2、S1、S0是對(duì)應(yīng)各位的和。 2022-3-2874多位加法器除了可以實(shí)現(xiàn)加法運(yùn)算功能之外，還可以實(shí)現(xiàn)組合邏輯電路。圖3-24 由74LS283構(gòu)成的代碼轉(zhuǎn)換電路8421BCD碼0011余3碼例：將8421BCD碼轉(zhuǎn)換成余3碼。余3碼8421BCD碼3(即0011)2022-3-2875 數(shù)值比較器：能夠比較數(shù)字大小的電路。 1.兩個(gè)一位數(shù)A和B相比較的情況： (1)AB：只有當(dāng)A=1、B=0時(shí)，AB才為真； (2)AB：只有當(dāng)A=0、B=1時(shí)，AB才為真； (3)A = B：只有當(dāng)A=B=

27、0或A=B=1時(shí)，A = B才為真。 ABYABYABYA=B000010101010100110012022-3-2876圖3-25 74LS85的邏輯符號(hào)如果要比較兩個(gè)多位二進(jìn)制數(shù)A和B的大??？必須從高向低逐位進(jìn)行比較。 2. 四位數(shù)值比較器74LS85級(jí)聯(lián)輸入 便于功能擴(kuò)展 2022-3-2877輸 入級(jí) 聯(lián) 輸 入輸 出A3，B3A2，B2A1，B1A0，B0IABIAB IA = BFABFABFA = B 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0A3 = B31 0 1 0 0A3 = B30 1 0 1 0A3 = B3A2 = B21 0 1 0 0A3 = B3A2 = B20

28、 1 0 1 0A3 = B3A2 = B2A1 = B11 0 1 0 0A3 = B3A2 = B2A1 = B10 1 0 1 0A3 = B3A2 = B2A1 = B1A0 = B01 0 0 1 0 0A3 = B3A2 = B2A1 = B1A0 = B00 1 0 0 1 0A3 = B3A2 = B2A1 = B1A0 = B00 0 1 0 0 1A3 = B3A2 = B2A1 = B1A0 = B0 1 0 0 12022-3-2878 3. 部分常用的MSI組合邏輯電路的型號(hào)、名稱和主要功能表表2-142022-3-2879型 號(hào)名 稱主 要 功 能74LS14710

29、線-4線優(yōu)先編碼器74LS1488線-3線優(yōu)先編碼器74LS1498線-8線優(yōu)先編碼器74LS424線-10線譯碼器BCD輸入74LS1544線-16線譯碼器74LS46七段顯示譯碼器BCD輸入、開(kāi)路輸出74LS47七段顯示譯碼器BCD輸入、開(kāi)路輸出74LS48七段顯示譯碼器BCD輸入、帶上拉電阻74LS49七段顯示譯碼器BCD輸入、OC輸出74LS15016選1數(shù)據(jù)選擇器反碼輸出74LS1518選1數(shù)據(jù)選擇器原、反碼輸出74LS153雙4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS2518選1數(shù)據(jù)選擇器原、反碼輸出，三態(tài)74LS854位數(shù)值比較器74LS8668位數(shù)值比較器2022-3-2880型 號(hào)名 稱主 要

30、 功 能CC4014710線-4線優(yōu)先編碼器BCD輸出CC45328線-3線優(yōu)先編碼器CC4555雙2線-4線譯碼器CC45144線-16線譯碼器有地址鎖存CC4511七段顯示譯碼器鎖存輸出、BCD輸入CC4055七段顯示譯碼器BCD輸入、驅(qū)動(dòng)液晶顯示器CC4056七段顯示譯碼器BCD輸入、有選通、鎖存CC4519四2選1數(shù)據(jù)選擇器CC45128路數(shù)據(jù)選擇器CC40634位數(shù)值比較器CC4014710線-4線優(yōu)先編碼器BCD輸出2022-3-28812022-3-2882十六選一的數(shù)據(jù)選擇器應(yīng)有怎樣的輸入、輸出、選擇、控制端？如何用兩片八選一數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成十六選一數(shù)據(jù)選擇器？如何利用八選一數(shù)據(jù)

31、選擇器實(shí)現(xiàn)三變量組合邏輯函數(shù)？2022-3-2883 MSI組合邏輯電路的分析：以中規(guī)模集成器件為核心的組合邏輯電路的分析。 本節(jié)將MSI電路按功能塊進(jìn)行劃分，逐塊分析各功能塊電路，最后得出整個(gè)電路功能的分析方法，這種方法稱為功能塊級(jí)的電路分析，適用于更加復(fù)雜的邏輯電路分析。 2022-3-2884圖3-26 功能塊組合邏輯電路分析流程圖 分析步驟 （1）劃分功能塊（2）分析功能塊的邏輯功能（3）分析整體邏輯電路的功能邏輯電路圖劃分功能塊分析各塊功能分析整體功能2022-3-2885 （1）劃分功能塊首先根據(jù)電路的復(fù)雜程度和器件類型，視情形將電路劃分為一個(gè)或多個(gè)邏輯功能塊。功能塊內(nèi)部，可以是單

32、片或多片MSI或SSI以及擴(kuò)展組合的電路。分成幾個(gè)功能塊和怎樣劃分功能塊，這取決于對(duì)常用功能電路的熟悉程度和經(jīng)驗(yàn)。畫出功能塊電路框圖有助于進(jìn)一步的分析。 2022-3-2886（2）分析功能塊的邏輯功能利用前面學(xué)過(guò)的常用功能電路的知識(shí)，分析各功能塊邏輯功能。 如有必要，可寫出每個(gè)功能塊的邏輯表達(dá)式或邏輯功能表。 2022-3-2887（3）分析整體邏輯電路的功能在對(duì)各功能塊電路分析的基礎(chǔ)上，最后對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行整體功能的分析。 如有必要，可以寫出輸入與輸出的邏輯函數(shù)式，或列出功能表。 應(yīng)該注意，即使電路只有一個(gè)功能塊，整體電路的邏輯功能也不一定是這個(gè)功能塊原來(lái)的邏輯功能。 2022-3-2888

33、例3-7 圖327是由雙4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS153和門電路組成的組合邏輯電路。試分析輸出Z與輸入X3、X2、X1、X0之間的邏輯關(guān)系。圖327 例3-7電路圖2022-3-2889 （1）劃分功能塊 本題只有一塊MSI電路，可以只劃分一個(gè)功能塊。 （2）分析功能塊的功能 通過(guò)查74LS153的功能表，知道它是一塊雙4選1數(shù)據(jù)選擇器。其中：A1、A0是地址輸入端，Y是輸出端；74LS153的控制輸入端為低電平有效；數(shù)據(jù)選擇器處于禁止?fàn)顟B(tài)時(shí)，輸出為0。 解：2022-3-2890圖327電路的輸出端是Z，Z=1Y+2Y；輸入端為X3、X2、X1、X0。當(dāng)X31時(shí)，2S1、1S0，數(shù)據(jù)選擇器2處

34、于禁止?fàn)顟B(tài)，而數(shù)據(jù)選擇器1處于工作狀態(tài)；當(dāng)X30時(shí)，數(shù)據(jù)選擇器1處于禁止?fàn)顟B(tài)，數(shù)據(jù)選擇器2處于工作狀態(tài)。2022-3-2891圖3-28 8選1功能框圖顯然，圖327電路構(gòu)成了一個(gè)8選1數(shù)據(jù)選擇器，其輸出為Z，地址輸入端為X3、 X1 、 X0。圖327電路可用圖3-28的功能框圖來(lái)表示。2022-3-2892 （3）分析整體電路的邏輯功能 把圖327電路看成一個(gè)8選1數(shù)據(jù)選擇器，可得出例3-7電路的功能表。表3-15 例3-7電路的功能表X3 X2 X1 X0Z 0 11 0 0 011 0 0 111 0 1 001 0 1 101 1 0 001 1 0 101 1 1 001 1 1 10分析電路的功能表，當(dāng)X3X2X1X0為8421BCD碼00001001時(shí)，電路的輸出為1，否則輸出為0?？梢?jiàn)該電路可實(shí)現(xiàn)檢測(cè)8421BCD碼的邏輯功能。2022-3-2893 例3-8 圖3-29電路由4位二進(jìn)制超前進(jìn)位全加器74LS283、數(shù)值比較器74LS85、七段顯示譯碼器74LS47及LED數(shù)碼管組成的電路，請(qǐng)分析該電路的邏輯功能。2022-3-2894圖3-29 例3-8電路 2022-3-2895解：（1）劃分功能塊 電路可分成三個(gè)功能塊： 加法運(yùn)算及比較電路， 譯碼電路， 顯示電路。 （2）分析各功能塊的邏輯功能 4位加法器74LS283 S3S2S1S0是