模塊六 組合邏輯電路的功能測試與應用

模塊六組合邏輯電路的功能測試與應用如果數(shù)字電路的任一時刻的穩(wěn)態(tài)輸出都只取決于該時刻輸入信號的組合，而與信號作用前的電路原來的狀態(tài)無關，則該電路稱為組合邏輯電路。組合邏輯電路在結構上是由各種門電路組成的。本模塊通過實例，介紹用小規(guī)模集成電路實現(xiàn)組合邏輯電路的分析方法和測試方法。課題一半加器電路的組成與測試方法1．組合電路是最常見的邏輯電路，可以用一些常見的門電路來組合成具有其它功能的門電路。2．組合電路的分析，是根據(jù)所給的邏輯電路寫出其輸入與輸出之間的邏輯函數(shù)表達式或真值表，從而確定該電路的邏輯功能。我們也可以通過實驗來測試組合電路的邏輯功能。操作一分析和測試與非門CC4011組成的半加器的邏輯功能（1）半加器的電路如圖2.6.1所示，這是由5個與非門組成的組合邏輯電路。A、B是半加器的輸入端，S表示半加和，C表示進位。Z1，Z2，Z3是中間結果。（2）理論分析法判斷半加器的邏輯功能，寫出圖2.6.1的邏輯表達式。（3）測量法判斷邏輯功能。圖2.6.1由與非門組成的半加器電路根據(jù)圖2.6.1，選定兩個14腳插座，插好兩片CC4011，并接好連線，A、B兩輸入端接至邏輯開關的輸出插口。S、C、Z1、Z2、Z3分別接至0-1邏輯電平顯示器輸入插口。操作二分析和測試與非門CC4011和異或門CC4030組成的半加器的邏輯功能（1）圖2.6.2所示由異或門CC4030和與非門CC4011組成的半加器邏輯電路，以及異或門CC4030和與非門CC4011的引腳功能。（2）理論分析法判斷邏輯功能。圖2.6.2異或門CC4030和與非門CC4011組成的半加器邏輯電路，根據(jù)半加器的邏輯表達式可知，半加和S是A、B的“異或”，而進位C是A、B的“與”，因此半加器可用一個集成異或門和兩個與非門組成。（3）測量法判斷邏輯功能。根據(jù)圖2.6.2，選定3個14腳插座，插好兩片CC4011、CC4030，并接好連線，A、B兩輸入端接至邏輯開關的輸出插口。S、C分別接至邏輯電平顯示器輸入插口。驗證邏輯功能。課題二譯碼器及其應用1．譯碼器是一個多輸入、多輸出的組合邏輯電路，它的作用是對給定的代碼進行“翻譯”，變成相應的狀態(tài)，使輸出通道中相應的一路有信號輸出。2．譯碼器可分為通用譯碼器和顯示譯碼器兩大類。3．二—十進制譯碼器CC4028。它能將輸入的4位二進制數(shù)表示的二—十進制數(shù)譯成十進制數(shù)，其邏輯圖及引腳功能如圖2.6.4所示。圖2.6.4CC4028邏輯圖及引腳功能其中A3，A2，A1，A0是地址輸入端，是譯碼器輸出端，由邏輯圖可知，CC4028的輸出能拒絕偽碼，當輸入為1010～1111時，所有輸出全為“1”。4．數(shù)碼顯示譯碼器。（1）七段發(fā)光二極管（LED）數(shù)碼管LED數(shù)碼管是目前最常用的數(shù)字顯示器，圖2.6.5（a）、（b）為共陰管和共陽管的電路，（c）為兩種引出腳功能圖。圖2.6.5LED數(shù)碼管

一個LED數(shù)碼管可用來顯示一位0～9十進制數(shù)和一個小數(shù)點。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）的顏色不同略有差別，通常約為2～2.5V，每個發(fā)光二極管的點亮電流在5～10mA。LED數(shù)碼管要顯示BCD碼所表示的十進制數(shù)字就需要有一個專門的譯碼器，該譯碼器不但要完成譯碼功能，還要有相當?shù)尿寗幽芰?。CC4511BCD碼鎖存/七段譯碼/驅動器驅動共陰極LED數(shù)碼管。圖2.6.6為CC4511引腳圖。CC4511內接有上拉電阻，故只需在輸出端與數(shù)碼管筆段之間串入限流電阻即可工作。（2）BCD碼七段譯碼驅動器

圖2.6.6CC4511引腳圖

譯碼器還有拒偽碼功能，當輸入碼超過1001時，輸出全為0，數(shù)碼管熄滅。操作一測試顯示譯碼/驅動器CC4511（1）根據(jù)圖2.6.7，選定一個16腳的插座，插好一片CC4511，安裝一個共陰極的LED數(shù)碼管，8個電阻，阻值選擇200Ω。圖2.6.7CC4511驅動一位LED數(shù)碼管（2）按圖2.6.7接好連線。①將BCD撥碼開關的輸出Ai、Bi、Ci、Di分別接至顯示譯碼/驅動器CC4511的對應輸入口A、B、C、D。②