模塊六組合邏輯電路的功能測(cè)試與應(yīng)用

1、 如果數(shù)字電路的任一時(shí)刻的穩(wěn)態(tài)輸出如果數(shù)字電路的任一時(shí)刻的穩(wěn)態(tài)輸出都只取決于該時(shí)刻輸入信號(hào)的組合，而與都只取決于該時(shí)刻輸入信號(hào)的組合，而與信號(hào)作用前的電路原來(lái)的狀態(tài)無(wú)關(guān)，則該信號(hào)作用前的電路原來(lái)的狀態(tài)無(wú)關(guān)，則該電路稱為組合邏輯電路。電路稱為組合邏輯電路。 組合邏輯電路在結(jié)構(gòu)上是由各種門(mén)電組合邏輯電路在結(jié)構(gòu)上是由各種門(mén)電路組成的。路組成的。 本模塊通過(guò)實(shí)例，介紹用小規(guī)模集成本模塊通過(guò)實(shí)例，介紹用小規(guī)模集成電路實(shí)現(xiàn)組合邏輯電路的分析方法和測(cè)試電路實(shí)現(xiàn)組合邏輯電路的分析方法和測(cè)試方法。方法。1組合電路是最常見(jiàn)的邏輯電路，可以用組合電路是最常見(jiàn)的邏輯電路，可以用一些常見(jiàn)的門(mén)電路來(lái)組合成具有其它功能一些

2、常見(jiàn)的門(mén)電路來(lái)組合成具有其它功能的門(mén)電路。的門(mén)電路。 2組合電路的分析，是根據(jù)所給的邏輯電組合電路的分析，是根據(jù)所給的邏輯電路寫(xiě)出其輸入與輸出之間的邏輯函數(shù)表達(dá)路寫(xiě)出其輸入與輸出之間的邏輯函數(shù)表達(dá)式或真值表，從而確定該電路的邏輯功能。式或真值表，從而確定該電路的邏輯功能。我們也可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)試組合電路的邏我們也可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)試組合電路的邏輯功能。輯功能。u操作一操作一 分析和測(cè)試與非門(mén)分析和測(cè)試與非門(mén)CC4011組成組成的半加器的邏輯功能的半加器的邏輯功能 （1）半加器的電路如圖）半加器的電路如圖2.6.1所示，這是由所示，這是由5個(gè)與非門(mén)組成的組合邏輯電路。個(gè)與非門(mén)組成的組合邏輯電路。

3、A、B是半加器的輸入端，是半加器的輸入端，S表示半加表示半加和，和，C表示進(jìn)位。表示進(jìn)位。Z1，Z2，Z3是中間結(jié)果。是中間結(jié)果。（2）理論分析法判斷半加器的邏輯功能，）理論分析法判斷半加器的邏輯功能，寫(xiě)出圖寫(xiě)出圖2.6.1的邏輯表達(dá)式。的邏輯表達(dá)式。 （3）測(cè)量法判斷邏輯功能。）測(cè)量法判斷邏輯功能。圖圖2.6.1 2.6.1 由與非門(mén)組成的半加器電路由與非門(mén)組成的半加器電路 根據(jù)圖根據(jù)圖2.6.1，選定兩個(gè)，選定兩個(gè)14腳插座，插腳插座，插好兩片好兩片CC4011，并接好連線，并接好連線，A、B兩輸兩輸入端接至邏輯開(kāi)關(guān)的輸出插口。入端接至邏輯開(kāi)關(guān)的輸出插口。 S、C、Z1、Z2、Z3分別接至

4、分別接至0-1邏輯邏輯電平顯示器輸入插口。電平顯示器輸入插口。u操作二操作二 分析和測(cè)試與非門(mén)分析和測(cè)試與非門(mén)CC4011和異和異或門(mén)或門(mén)CC4030組成的半加器的邏輯功能組成的半加器的邏輯功能（1）圖）圖2.6.2所示由異或門(mén)所示由異或門(mén)CC4030和與非和與非門(mén)門(mén)CC4011組成的半加器邏輯電路，以及異組成的半加器邏輯電路，以及異或門(mén)或門(mén)CC4030和與非門(mén)和與非門(mén)CC4011的引腳功能。的引腳功能。（2）理論分析法判斷邏輯功能。）理論分析法判斷邏輯功能。圖圖2.6.22.6.2 異或門(mén)異或門(mén)CC4030和與非門(mén)和與非門(mén)CC4011組成組成的半加器邏輯電路，根據(jù)半加器的邏輯表的半加器邏輯電

5、路，根據(jù)半加器的邏輯表達(dá)式可知，半加和達(dá)式可知，半加和S是是A、B的的“異或異或”，而進(jìn)位而進(jìn)位C是是A、B的的“與與”，因此半加器可，因此半加器可用一個(gè)集成異或門(mén)和兩個(gè)與非門(mén)組成。用一個(gè)集成異或門(mén)和兩個(gè)與非門(mén)組成。（3）測(cè)量法判斷邏輯功能。）測(cè)量法判斷邏輯功能。 根據(jù)圖根據(jù)圖2.6.2，選定，選定3個(gè)個(gè)14腳插座，插好腳插座，插好兩片兩片CC4011、CC4030，并接好連線，并接好連線，A、B兩輸入端接至邏輯開(kāi)關(guān)的輸出插口。兩輸入端接至邏輯開(kāi)關(guān)的輸出插口。 S、C分別接至邏輯電平顯示器輸入插分別接至邏輯電平顯示器輸入插口。驗(yàn)證邏輯功能?？凇ｒ?yàn)證邏輯功能。1譯碼器是一個(gè)多輸入、多輸出的組合邏

6、譯碼器是一個(gè)多輸入、多輸出的組合邏輯電路，它的作用是對(duì)給定的代碼進(jìn)行輯電路，它的作用是對(duì)給定的代碼進(jìn)行“翻譯翻譯”，變成相應(yīng)的狀態(tài)，使輸出通道，變成相應(yīng)的狀態(tài)，使輸出通道中相應(yīng)的一路有信號(hào)輸出。中相應(yīng)的一路有信號(hào)輸出。2譯碼器可分為通用譯碼器和顯示譯碼器譯碼器可分為通用譯碼器和顯示譯碼器兩大類。兩大類。3二二十進(jìn)制譯碼器十進(jìn)制譯碼器CC4028。 它能將輸入的它能將輸入的4位二進(jìn)制數(shù)表示的二位二進(jìn)制數(shù)表示的二十進(jìn)制數(shù)譯成十進(jìn)制數(shù)，其邏輯圖及引腳十進(jìn)制數(shù)譯成十進(jìn)制數(shù)，其邏輯圖及引腳功能如圖功能如圖2.6.4所示。所示。圖圖2.6.4 CC40282.6.4 CC4028邏輯圖及引腳功能邏輯圖及引

7、腳功能 其中其中A3，A2，A1，A0是地址輸入端，是地址輸入端， 是譯碼器輸出端，由邏輯圖可知，是譯碼器輸出端，由邏輯圖可知，CC4028的輸出能拒絕偽碼，當(dāng)輸入為的輸出能拒絕偽碼，當(dāng)輸入為10101111時(shí)，所有輸出全為時(shí)，所有輸出全為“1”。4數(shù)碼顯示譯碼器。數(shù)碼顯示譯碼器。（1）七段發(fā)光二極管（）七段發(fā)光二極管（LED）數(shù)碼）數(shù)碼管管 LED數(shù)碼管是目前最常用的數(shù)字顯示數(shù)碼管是目前最常用的數(shù)字顯示器，圖器，圖2.6.5（a）、（）、（b）為共陰管和共陽(yáng)）為共陰管和共陽(yáng)管的電路，（管的電路，（c）為兩種引出腳功能圖。）為兩種引出腳功能圖。圖圖2.6.5 LED2.6.5 LED數(shù)碼管數(shù)碼

8、管 一個(gè)一個(gè)LED數(shù)碼管可用來(lái)顯示一位數(shù)碼管可用來(lái)顯示一位09十進(jìn)制數(shù)和一個(gè)小數(shù)點(diǎn)。十進(jìn)制數(shù)和一個(gè)小數(shù)點(diǎn)。 小型數(shù)碼管，每段發(fā)光二極管的正向小型數(shù)碼管，每段發(fā)光二極管的正向壓降隨顯示光（通常為紅、綠、黃、橙色）壓降隨顯示光（通常為紅、綠、黃、橙色）的顏色不同略有差別，通常約為的顏色不同略有差別，通常約為22.5V，每個(gè)發(fā)光二極管的點(diǎn)亮電流在每個(gè)發(fā)光二極管的點(diǎn)亮電流在510mA。 LED數(shù)碼管要顯示數(shù)碼管要顯示BCD碼所表示的十碼所表示的十進(jìn)制數(shù)字就需要有一個(gè)專門(mén)的譯碼器，該進(jìn)制數(shù)字就需要有一個(gè)專門(mén)的譯碼器，該譯碼器不但要完成譯碼功能，還要有相當(dāng)譯碼器不但要完成譯碼功能，還要有相當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)能力。的

9、驅(qū)動(dòng)能力。 CC4511 BCD碼鎖存碼鎖存/七段譯碼七段譯碼/驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)共陰極驅(qū)動(dòng)共陰極LED數(shù)碼管。圖數(shù)碼管。圖2.6.6為為CC4511引腳圖。引腳圖。 CC4511內(nèi)接有上拉電阻，故只需在輸內(nèi)接有上拉電阻，故只需在輸出端與數(shù)碼管筆段之間串入限流電阻即可出端與數(shù)碼管筆段之間串入限流電阻即可工作。工作。 圖圖2.6.6 CC45112.6.6 CC4511引腳圖引腳圖 譯碼器還有拒偽碼功能，當(dāng)輸入碼超譯碼器還有拒偽碼功能，當(dāng)輸入碼超過(guò)過(guò)1001時(shí)，輸出全為時(shí)，輸出全為0，數(shù)碼管熄滅。，數(shù)碼管熄滅。u操作一操作一 測(cè)試顯示譯碼測(cè)試顯示譯碼/驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器CC4511（1）根據(jù)圖）根據(jù)圖2.6.7，選定一個(gè)，選定一個(gè)16腳的插座，腳的插座，插好一片插好一片CC4511，安裝一個(gè)共陰極的，安裝一個(gè)共陰極的LED數(shù)碼管，數(shù)碼管，8個(gè)電阻，阻值選擇個(gè)電阻，阻值選擇200。圖圖2.6.7 CC45112.6.7 CC4511驅(qū)動(dòng)一位驅(qū)動(dòng)一位LEDLED數(shù)碼管數(shù)碼管（2）按圖）按圖2.6.7接好連線。接好連線。 將將BCD撥碼開(kāi)關(guān)的輸出撥碼開(kāi)關(guān)的輸出Ai、Bi、Ci、Di分別接至顯示譯碼分別接至顯示譯碼/驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器CC4511 的對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)輸入口輸入口A、B、C、D。 CC4511電路的電路的LE等接至等接至3個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)的個(gè)邏