模擬電路與數(shù)字電路91

組合邏輯電路組合邏輯電路概述組合邏輯電路分析基礎(chǔ)組合邏輯電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)幾種常用的組合邏輯電路概述邏輯電路組合邏輯電路時(shí)序邏輯電路功能：輸出只取決于當(dāng)前的輸入。組成：門(mén)電路，不存在記憶元件。功能：輸出取決于當(dāng)前的輸入和狀態(tài)。組成：組合電路、記憶元件。門(mén)電路的作用：是用以實(shí)現(xiàn)邏輯關(guān)系的電子電路，與基本邏輯關(guān)系相對(duì)應(yīng)。門(mén)電路的主要類(lèi)型：與門(mén)、或門(mén)、非門(mén)、與非門(mén)、或非門(mén)、異或門(mén)等。門(mén)電路的輸入、輸出狀態(tài)與賦值對(duì)應(yīng)關(guān)系：正邏輯：高電位對(duì)應(yīng)“1”；低電位對(duì)應(yīng)“0”?；旌线壿嫞狠斎胗谜壿?、輸出用負(fù)邏輯；或者輸入用負(fù)邏輯、輸出用正邏輯。一般采用正邏輯負(fù)邏輯：高電位對(duì)應(yīng)“0”；低電位對(duì)應(yīng)“1”。邏輯門(mén)100VVcc在數(shù)字電路中，電壓值為多少并不重要，只要能判斷高低電平即可。K開(kāi)------VO輸出高電平，對(duì)應(yīng)“1”。K合------VO輸出低電平，對(duì)應(yīng)“0”。VOKVccRVV數(shù)字集成電路：在一塊半導(dǎo)體基片上制作出一個(gè)完整的邏輯電路所需要的全部元件和連線。使用時(shí)接電源、輸入和輸出。數(shù)字集成電路具有體積小、可靠性高、速度快、而且價(jià)格便宜的特點(diǎn)。TTL型電路：輸入和輸出端結(jié)構(gòu)都采用了半導(dǎo)體晶體管，稱(chēng)之為:

Transistor—TransistorLogic。

TTL邏輯器件分成54系列和74系列兩大類(lèi)，其電路結(jié)構(gòu)、邏輯功能和電氣參數(shù)完全相同。不同的是54系列工作環(huán)境溫度、電源工作范圍比74系列的寬。組合電路的研究?jī)?nèi)容：分析：設(shè)計(jì)：給定邏輯圖得到邏輯功能分析給定邏輯功能畫(huà)出邏輯圖設(shè)計(jì)組合邏輯電路分析基礎(chǔ)1.由給定的邏輯電路圖逐級(jí)寫(xiě)出邏輯表達(dá)式；分析步驟：2.根據(jù)邏輯表達(dá)式列出真值表;3.由真值表或表達(dá)式分析電路功能。電路結(jié)構(gòu)輸入輸出之間的邏輯關(guān)系例：分析下圖的邏輯功能。

&&&ABF真值表特點(diǎn)：輸入相同為“1”；輸入不同為“0”。同或門(mén)=1ABF組合邏輯電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)任務(wù)要求最簡(jiǎn)單的邏輯電路1.指定實(shí)際問(wèn)題的邏輯含義，列出真值表；設(shè)計(jì)步驟：2.由真值表寫(xiě)出邏輯表達(dá)式;3.化簡(jiǎn)、變換輸出邏輯表達(dá)式；4.畫(huà)出邏輯圖。例：設(shè)計(jì)三人表決電路（A、B、C）。每人一個(gè)按鍵，如果同意則按下，不同意則不按。結(jié)果用指示燈表示，多數(shù)同意時(shí)指示燈亮，否則不亮。1.

首先指明邏輯符號(hào)取“0”、“1”的含義。2.

根據(jù)題意列出真值表。真值表三個(gè)按鍵A、B、C按下時(shí)為“1”，不按時(shí)為“0”。輸出是F，多數(shù)贊成時(shí)是“1”，否則是“0”。真值表3.

畫(huà)出卡諾圖，并用卡諾圖化簡(jiǎn)：ABC0001111001ABACBC4.根據(jù)邏輯表達(dá)式畫(huà)出邏輯圖。&1&&ABBCF(1)

若用與、或門(mén)實(shí)現(xiàn)&&&&ABCF(2)

若用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)幾種常用的組合邏輯電路1編碼器2譯碼器3數(shù)據(jù)選擇器4加法器5數(shù)值比較器1編碼器所謂編碼就是賦予選定的一系列二進(jìn)制代碼以固定的含義。n個(gè)二進(jìn)制代碼（n位二進(jìn)制數(shù)）有2n種不同的組合，可以表示2n個(gè)信號(hào)。一、二進(jìn)制編碼器二進(jìn)制編碼器的作用：將一系列信號(hào)狀態(tài)編制成二進(jìn)制代碼。輸入:X0、X1、X2、X3輸出：A1、A0對(duì)應(yīng)關(guān)系：輸入A1A0

X000

X101

X210

X311例9.5：設(shè)計(jì)一個(gè)具有互相排斥輸入條件的編碼器X3X2X1X0A1A00000××0001000010010011××0100100101××0110××0111××000111001××010××1011××100××1101××1110××1111××

X3X2X1X0000111100001111011××××××××××××00A1=X2+X3000111100001111010××××××××××××01X3X2X1X0A0=X1+X34線—2線編碼器電路圖：≥1≥1X2X3X3X1A1A0編碼器在任何時(shí)候只允許有一個(gè)輸入信號(hào)有效;(2)電路無(wú)X0輸入端;(3)電路無(wú)輸入時(shí),編碼器的輸出與X0編碼等效.帶輸出使能(Enable)端的優(yōu)先編碼器:輸出使能端:用于判別電路是否有信號(hào)輸入。優(yōu)先:對(duì)輸入信號(hào)按輕重緩急排序,當(dāng)有多個(gè)信號(hào)同時(shí)輸入時(shí),只對(duì)優(yōu)先權(quán)高的一個(gè)信號(hào)進(jìn)行編碼。下面把上例4線—2線編碼器改成帶輸出使能(Enable)端的優(yōu)先編碼器,假設(shè)輸入信號(hào)優(yōu)先級(jí)的次序?yàn)?X3,X2,X1,X0。X3X2X1X0A1A0E0000000

1000100000100100011010010010001011000

11010001111001

0001101

0011101

0101101

01111011001101

1011101

1101101

111110

X3X2X1X000011110000111101100111111111100A1=X2+X3X3X2X1X000011110000111101001000111111101A0=X3+X2X1EO=X3X2X1X0=X3+X2+X1+X0≥1≥1&≥1X2X1X3X2X0A0A1EO編碼器電路圖二、二——十進(jìn)制編碼器二——十進(jìn)制編碼器的作用：將十個(gè)狀態(tài)（對(duì)應(yīng)于十進(jìn)制的十個(gè)代碼）編制成BCD碼。十個(gè)輸入需要幾位輸出？四位輸入：I0I9輸出：F4

F1三、通用編碼器集成電路兩種主要集成電路:10線—4線優(yōu)先編碼器;8線—3線優(yōu)先編碼器。123456789I1I2I3I9HPRI/BCD1248Y0Y1Y2Y3741471、74147為10線—4線優(yōu)先編碼器,輸入為低電平有效,輸出為8421BCD

反碼,HPRI是最高位優(yōu)先編碼器的說(shuō)明。輸出（8421反碼）十進(jìn)制數(shù)10線—4線優(yōu)先編碼器真值表(74147)輸入I1I2I3I4I5I6I7I8I9Y3Y2Y1Y00987654321111111111××××××××××××××××××××××××××××××××××××

0010110111011110111110111111011111110111111110110011110001001101010111100110111101111例如:若輸入I8、I5、I2為0（有效），其它輸入為1

。則編碼器對(duì)I8進(jìn)行編碼，輸出Y3Y2Y1Y0=0111（1000的反碼）。YEX1234567I0I1I2I7HPRI/BIN124Y0Y1Y2074148YSENST2、74148為8線—3線優(yōu)先編碼器,輸入為低電平有效,輸出為3位二進(jìn)制反碼,HPRI是最高位優(yōu)先編碼器的說(shuō)明。圖中:ST端為輸入控制端,當(dāng)ST=0時(shí),電路處于正常工作狀態(tài);當(dāng)ST=1時(shí),電路禁止工作。輸出（二進(jìn)制反碼）Y2Y1Y0YEX

Ys

8線—3線優(yōu)先編碼器真值表(74148)輸入1000000000

11111111××

××××××

11110000010010101001011011000110101110011110111111STI0I1I2I3I4I5I6I7×××××××0××

××

××

01××××

×0

11××××

01

11××

×0

11

11××

01

11

11×0

11

11

11

01

11

11

11YS=STI0I1I2I3I4I5I6I7YEX=ST(I0+I1+I2+I3+I4+I5+I6+I7)YS：選通輸出端YEX:擴(kuò)展輸出端當(dāng)ST=0(即正常工作時(shí)),若無(wú)編碼信號(hào)輸入(即編碼輸入信號(hào)Ii均為1),則YS=0

。說(shuō)明當(dāng)YS=0時(shí),電路在工作狀態(tài),但無(wú)編碼信號(hào)輸入。這時(shí)Y2Y1Y0=111;若有編碼信號(hào)輸入,則YS=1。當(dāng)ST=0(即正常工作時(shí)),若有編碼信號(hào)輸入(即至少有一個(gè)Ii為0),則YEX=0.說(shuō)明當(dāng)YEX=0時(shí),電路在工作狀態(tài),而且有編碼信號(hào)輸入.若無(wú)編碼信號(hào)輸入,則YEX=1。例9.6

：試用兩片74148編碼器和邏輯門(mén)構(gòu)成16線—4線優(yōu)先編碼器分析：對(duì)應(yīng)于輸入I0~I7的編碼輸出的低3位a0a1a2與對(duì)應(yīng)于輸入I8~I15的編碼輸出的低3位a0a1a2是完全相同的，所不同的只是最高位a3，前者的a3為邏輯1，后者的a3為邏輯0。YEX1234567I0I7HPRI/BIN124074148YSENSTYEX1234567I8I15HPRI/BIN124074148YSENST&&&a0a1a2a31111~10000111~0000輸出（二進(jìn)制反碼）Y2Y1Y0YEX

Ys

8線—3線優(yōu)先編碼器真值表(74148)輸入1000000000

11111111××

××××××

1111000001001010100