（中職）電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能模塊6教學(xué)課件第二版（）

YCF（中職）電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能模塊6教學(xué)課件第二版模塊6組合邏輯電路

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課題1組合邏輯電路的基本知識(shí)課題2編碼器課題3譯碼器上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)導(dǎo)入

下圖所示是我們生活中常見(jiàn)的一些實(shí)際裝置，（a）為交通信號(hào)燈實(shí)例，圖（b）為表決器實(shí)例。若圖（a）中路口兩側(cè)的燈同時(shí)顯示為紅色，則信號(hào)燈出現(xiàn)了故障。如何實(shí)現(xiàn)故障監(jiān)測(cè)呢？本任務(wù)組合邏輯電路可實(shí)現(xiàn)上述功能。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)導(dǎo)入（a）交通信號(hào)燈實(shí)例（b）表決器實(shí)例

上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題1組合邏輯電路的基本知識(shí)掌握組合邏輯電路的分析方法和步驟。了解組合邏輯電路的種類。能運(yùn)用邏輯代數(shù)對(duì)邏輯函數(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn)，了解其在工程應(yīng)用中的實(shí)際意義。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題1組合邏輯電路的基本知識(shí)一、邏輯代數(shù)研究邏輯關(guān)系的數(shù)學(xué)稱為邏輯代數(shù)，又稱為布爾代數(shù)，它是分析和設(shè)計(jì)邏輯電路的數(shù)學(xué)工具。

1．基本邏輯運(yùn)算法則

（1）邏輯乘：0·A01·AAA·AAA·0（2）邏輯加：0＋AA1＋A1A＋AAA＋1（3）邏輯非：上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題1組合邏輯電路的基本知識(shí)下一頁(yè)返回上一頁(yè)2．邏輯代數(shù)的基本定律（1）交換律：A·BB·AA＋BB＋A（2）結(jié)合律：A·B·C(A·B)·CA·(B·C)A＋B＋CA＋(B＋C)(A＋B)＋C（3）分配律：A·(B＋C)A·B＋A·CA＋B·C(A＋B)·(A＋C)（4）吸收律：A·(A＋B)AA·(＋B)A·BA＋A·BAA＋·BA＋BA·B＋A·A(A＋B)(A＋)A（5）反演律（狄·摩根定律）：證明反演律證明吸收律證：

課題1組合邏輯電路的基本知識(shí)上一頁(yè)返回下一頁(yè)

3．邏輯代數(shù)的代入規(guī)則

在任何一個(gè)邏輯等式中，將等式兩邊相同的部分用一個(gè)新的變量代替，等式仍然成立。這個(gè)規(guī)則就稱為代入規(guī)則。

下一頁(yè)上一頁(yè)返回例如，已知，利用代入規(guī)則將等式中的B用新變量BC代替，則等式將變成課題1組合邏輯電路的基本知識(shí)課題1組合邏輯電路的基本知識(shí)4．邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)一個(gè)邏輯函數(shù)可以有許多種不同的表達(dá)式

例:F＝AB＋C

與或表達(dá)式＝(A＋C)(＋B)

或與表達(dá)式＝與非與非表達(dá)式對(duì)于邏輯代數(shù)中的基本運(yùn)算，都可用相應(yīng)的門電路實(shí)現(xiàn)，因此一個(gè)邏輯函數(shù)式，一定可以用若干門電路的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。邏輯電路，按其列出的邏輯函數(shù)表達(dá)式越簡(jiǎn)單，也越有利于簡(jiǎn)化對(duì)電路邏輯功能的分析，所以必須對(duì)邏輯函數(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn)。上一頁(yè)返回下一頁(yè)課題1組合邏輯電路的基本知識(shí)例1化簡(jiǎn)

解

:

＝

=A

上一頁(yè)返回下一頁(yè)課題1組合邏輯電路的基本知識(shí)例2化簡(jiǎn)

解：

====上一頁(yè)返回下一頁(yè)課題1組合邏輯電路的基本知識(shí)例3化簡(jiǎn)

====解：

上一頁(yè)返回下一頁(yè)課題1組合邏輯電路的基本知識(shí)

例4將變?yōu)榕c非與非式。解：

==上一頁(yè)返回下一頁(yè)課題1組合邏輯電路的基本知識(shí)二、組合邏輯電路的分析

一般分析步驟如下:

1.寫出已知邏輯電路的函數(shù)表達(dá)式。方法是直接從輸入到輸出逐級(jí)寫出邏輯函數(shù)表達(dá)式。

2.化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)，得到最簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式。

3.列出真值表。

4.根據(jù)真值表或最簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式確定電路功能。組合電路分析的一般步驟，可用下圖所示框圖表示。下一頁(yè)上一頁(yè)返回例1試分析左圖所示電路的邏輯功能1）從輸入到輸出逐級(jí)寫出輸出端的函數(shù)表達(dá)式解：（2）對(duì)表達(dá)式進(jìn)行化簡(jiǎn)===（3）列出函數(shù)真值表，見(jiàn)左表所示。ABF001010100111由式和表可知，左圖所示電路是一個(gè)同或門

課題1組合邏輯電路的基本知識(shí)上一頁(yè)返回下一頁(yè)應(yīng)用舉例例2試分析左圖所示電路的邏輯功能。（1）逐級(jí)寫出輸出端的邏輯表達(dá)式（2）上式已是最簡(jiǎn)，故可不用化簡(jiǎn)。

（3）列真值表

ABCF00000011010101101001101011001111(4)確定電路功能由表可知，當(dāng)A、B、C的取值組合中，只有奇數(shù)個(gè)1時(shí)，輸出為1，否則為0，所以左圖所示電路為3位奇偶檢驗(yàn)器。課題1組合邏輯電路的基本知識(shí)上一頁(yè)返回下一頁(yè)課題1組合邏輯電路的基本知識(shí)三、組合邏輯電路的類型

1．加法器半加器全加器2．編碼器普通編碼器優(yōu)先編碼器3．譯碼器4．?dāng)?shù)據(jù)選擇器5．?dāng)?shù)值比較器

動(dòng)畫上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題2編碼器通過(guò)應(yīng)用實(shí)例，了解編碼器的基本功能。了解典型集成編碼電路的引腳功能并能正確使用。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題2編碼器所謂編碼就是用文字、符號(hào)或數(shù)碼表示某一對(duì)象或信號(hào)的過(guò)程。編碼器是能夠?qū)崿F(xiàn)編碼的邏輯電路。

編碼器是一個(gè)多輸入、多輸出的電路。通常輸入端多于輸出端。

n位二進(jìn)制代碼有2n個(gè)狀態(tài)，可以表示2n個(gè)信息。常用的編碼器有二進(jìn)制編碼器、二-十進(jìn)制編碼器、優(yōu)先編碼器等上一頁(yè)返回下一頁(yè)課題2編碼器一、二進(jìn)制編碼器1．分析要求

二進(jìn)制編碼器是由n位二進(jìn)制數(shù)表示2n個(gè)信號(hào)的編碼電路。三位二進(jìn)制編碼器：8個(gè)信號(hào)用一組三位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示。輸入用I0，I1，…，I7表示十進(jìn)制0～7八個(gè)數(shù)，8個(gè)信號(hào)可用一組三位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示，

下一頁(yè)上一頁(yè)返回課題2編碼器2．列真值表IY2Y1Y0I0000I1001I2010I3011I4100I5101I6110I71113．寫表達(dá)式Y(jié)2＝I4＋I(xiàn)5＋I(xiàn)6＋I(xiàn)7Y1＝I2＋I(xiàn)3＋I(xiàn)6＋I(xiàn)7

Y0＝I1＋I(xiàn)3＋I(xiàn)5＋I(xiàn)7用與非-與非表達(dá)式表示為

上一頁(yè)返回下一頁(yè)上一頁(yè)返回下一頁(yè)課題2編碼器4．畫邏輯圖課題2編碼器二、二－十進(jìn)制數(shù)編碼器

將十進(jìn)制數(shù)0～9編成二進(jìn)制代碼的電路，稱為二－十進(jìn)制編碼器。例：8421BCD編碼器

1．分析要求要對(duì)10個(gè)信號(hào)進(jìn)行編碼，至少需要4位二進(jìn)制代碼。因?yàn)?4>10，所以二－十進(jìn)制編器有十個(gè)輸入和4個(gè)輸出。

上一頁(yè)返回下一頁(yè)課題2編碼器2．列真值表十進(jìn)制數(shù)輸入變量8421BCD碼Y3Y2Y1Y00I000001I100012I200103I300114I401005I501016I601107I701118I810009I91001上一頁(yè)返回下一頁(yè)課題2編碼器3．寫表達(dá)式

上一頁(yè)下一頁(yè)返回上一頁(yè)返回下一頁(yè)課題2編碼器4．畫邏輯圖

課題2編碼器三、優(yōu)先編碼器

允許同時(shí)輸入兩個(gè)或兩個(gè)以上輸入信號(hào)，電路將對(duì)優(yōu)先級(jí)別高的輸入信號(hào)編碼，這樣的電路稱為優(yōu)先編碼器。

8線-3線74LS148優(yōu)先編碼器的引腳排列圖

上一頁(yè)下一頁(yè)返回訓(xùn)練項(xiàng)目：8421BCD編碼器邏輯功能測(cè)試

*技能目標(biāo)（1）熟悉8421BCD編碼器芯片的外型、引腳排列。（2）測(cè)試8421BCD編碼器的邏輯功能，學(xué)會(huì)使用編碼器集成器件。*工具、元件和儀器（1）74LS147芯片一塊。（2）1kΩ電阻9只，100Ω電阻4只。（3）+5V直流電源（4）發(fā)光二極管(LED)4只。（5）鈕子開關(guān)2只。上一頁(yè)下一頁(yè)返回訓(xùn)練項(xiàng)目：8421BCD編碼器邏輯功能測(cè)試實(shí)訓(xùn)步驟1．認(rèn)識(shí)74LS14774LS147為8421BCD優(yōu)先編碼器，輸入低電平有效，大數(shù)優(yōu)先編碼。

2．接線

按下圖接好電路。輸入端分別通過(guò)1kΩ電阻接開關(guān)公共端，開關(guān)兩觸點(diǎn)一個(gè)接+5V電源正極，一個(gè)接地（+5V電源負(fù)極），以實(shí)現(xiàn)輸入0、1轉(zhuǎn)換。每一輸出端接一個(gè)LED正極，LED負(fù)極通過(guò)100Ω電阻接地。集成電路的VCC端接+5V電源正極，GND接+5V電源負(fù)極。

上一頁(yè)下一頁(yè)返回訓(xùn)練項(xiàng)目：8421BCD編碼器邏輯功能測(cè)試上一頁(yè)下一頁(yè)返回訓(xùn)練項(xiàng)目：8421BCD編碼器邏輯功能測(cè)試3．調(diào)試、測(cè)量操作開關(guān)S1～S9，按右表給置值，同時(shí)填寫之值（燈亮為1，不亮為0）。填寫輸出代碼是對(duì)哪個(gè)十進(jìn)制數(shù)的編碼。訓(xùn)練拓展從表中的數(shù)據(jù)來(lái)看，74LS147輸入是低電平有效還是高電平有效？輸入信號(hào)優(yōu)先級(jí)別如何？

上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題3譯碼器

了解譯碼器的基本功能。了解典型集成譯碼電路的引腳功能并能正確使用。了解常用數(shù)碼顯示器件的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。通過(guò)搭接數(shù)碼管顯示電路，學(xué)會(huì)應(yīng)用譯碼顯示器。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題3譯碼器

一、二進(jìn)制譯碼器譯碼是編碼的反過(guò)程，是將給定的二進(jìn)制代碼翻譯成編碼時(shí)賦予的原意。完成這種功能的電路稱為譯碼器。

例：2線—4線譯碼器輸入輸出EAB00011100011101010101101101111××1111＝＝＝＝2.表達(dá)式

1.真值表上一頁(yè)返回下一頁(yè)動(dòng)畫課題3譯碼器3.畫邏輯圖

＝＝＝＝上一頁(yè)返回下一頁(yè)課題3譯碼器二、三變量譯碼器以中規(guī)模集成芯片74LS138為例說(shuō)明三變量譯碼器的工作原理、特點(diǎn)、功能及應(yīng)用。

上一頁(yè)下一頁(yè)返回74LS138譯碼器真值表

輸入輸出STAA2A1A0×1×××111111110××××1111111110000011111111000110111111100101101111110011111011111010011110111101011111101110110111111011011111111110上一頁(yè)返回下一頁(yè)課題3譯碼器課題3譯碼器74138——3線—8線譯碼器符號(hào)

上一頁(yè)返回下一頁(yè)74LS138譯碼器

課題3譯碼器74138——3線—8線譯碼器應(yīng)用

兩片74LS138組成的4線-16線譯碼器

上一頁(yè)返回下一頁(yè)課題3譯碼器74138——3線—8線譯碼器應(yīng)用

Y＝AB＋AC函數(shù)發(fā)生器

上一頁(yè)返回下一頁(yè)課題3譯碼器三、顯示譯碼器

1．?dāng)?shù)字顯示器件數(shù)字顯示器件按發(fā)光物質(zhì)的不同可分為四類:氣體放電顯示器、熒光數(shù)字顯示器、半導(dǎo)體顯示器，液體數(shù)字顯示器下一頁(yè)上一頁(yè)返回

2．七段數(shù)字顯示器原理動(dòng)畫

按內(nèi)部連接方式不同，七段數(shù)字顯示器分為共陰極和共陽(yáng)極兩種。

3．BCD─七段顯示譯碼器

BCD─七段顯示譯碼器能把“8421”二一十進(jìn)制代碼譯成對(duì)應(yīng)于數(shù)碼管的七個(gè)字段信號(hào)，驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，顯示出相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)碼。

課題3譯碼器上一頁(yè)返回下一頁(yè)上一頁(yè)返回下一頁(yè)CT74LS247譯碼器的外形及其引腳排列如下圖所示。

課題3譯碼器