第四章常用组合逻辑

2片3—8译码器扩展为4—16译码器
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
Y 8 Y 9 Y 10 Y 11 Y 12 Y 13 Y 14 Y 15
方案一：
7 41 3 8(1 ) A 0 A 1 A 2 G 1 G 2A G 2B
译码器/数据分配器
• 一、译码器的定义及功能
• 1、译码：（它是编码的逆过程）将具有特定含义的二进制 码进行辨别，并转换成控制信号。
• 2、译码器：具有译码功能的逻辑电路称为译码器。 • 3、功能：将n个输入变量变换成2n个输出 函数，每个输出
函数对应于n个输入变量的一个最小项或者最大项。
74138集成译码器（3-8线译码器）
• 3）原理分析：1）由图得逻辑函数；2）化简；3） 功能图；
• 4）例。
3. 集成3—8译码器74138功能表
G1 G2A+G2B A2 A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
1
0
0 0 0 0 1 1 1 1 1 11
1
0
0 0 1 1 0 1 1 1 1 11
1
0
0 1 0 1 1 0 1 1 1 11
3）应用：广泛用于中断优先排队等，以 实现优先权管理。
5. 扩展应用
用2片“8~3”优先编码器组成“16~4”优先编码器
1. 当s’=1，不工作 2. 当s’=0，I15~I0=1时，不编码 3. 当s’=0， I15~I8=1， I7~I0至少有一端不为1，
低位片编码，高位片不编码；
4. 当s’=0， I15~I8=0 , I7~I0为任意电平，高位片 编码，低位片不编码。
【例题1】用74138译码器产生逻辑函数
FAB C A BCAB
解：用与非门配合实现
因为 FABCABCABCABC m3 m5 m6 m7 m3 m5 m6 m7
m3m5m6m7
将 AB分 C别A接 2A1A0在 ,Y0Y7分别表示 m0m 最 7，小
FY3Y5Y6Y7
F
A BC 1
5. 译码器功能扩展
• 四、优先编码器：
• 识别请求信号的优先级别并进行编码的逻辑部件。
• 功能分析
– I0只有当I1~I3输入为0，且I0=1时，输出才为00； – I1只有当I2，I3输入为0，且I1=1时，输出才为01，
不管I0输入何种电平； – I2只有当I3输入为0，且I2=1时，输出才为10，不管
I0 I1输入何种电平； – I3=1时，输出才为11，不管I0 ~I2输入何种电平； – 因此，他们的优先级从高到低分别为I3I2I1I0
• 实现的电路功能
– 在编码器若干个输入中，任何时刻只有一个输入信号 转换为对应的二进制码；
– 输入高电平有效，即当I0~I3位中的某一个输入为1， 输出Y1Y0即为相对应的代码。
• 弊端
– 当输入为0000和1000时，输出都是00，但是这两种 情况在实际生活中是需要区分的。
– 实际输入时有可能同时多个输入端输入1；
使能信号G1：高电平有效； G2A、 G2B ：为低电平有效
表达式：Yi G1(G2AG2B)mi 使能信号有效时：Yi mi
4. 译码器应用—产生逻辑函 数
3-8译码器表达式： YiG 1(G 2AG 2B)m im i
任何逻辑函数都可表示成最小项之和形式：
F m i m i Yi
所以可以用译码器和与非门实现逻辑函数。一般，n个 输入端的译码器可实现n变量的逻辑函数。
【例题】某医院有一、二、三、四号4间病房， 每间设有呼叫按钮，同时在护士值班室内对应地装 有一号、二号、三号、四号4个指示灯。
现要求当一号病室的按钮按下时，无论其他病室 的按钮是否按下，只有一号灯亮。，当一号病室的 按钮没有按下而二号病室的按钮按下时，无论三、 四号病室的按钮是否按下，只有二号灯亮。当一、 二号病室的按钮都未按下而三号病室的按钮按下时， 无论四号病室的按钮是否按下，只有三号灯亮。只 有在一、二、三号病室的按钮均未按下而按下四号 病室的按钮时，四号灯才亮。试用优先编码器 74LSI48和门电路设计满足上述控制要求的逻辑电 路，给出控制四个指示灯状态的高、低电平信号。
• 1）该芯片共有16条引线，其中6条输入线，8条 输线输（出A入即、线端最B（ ， 小、Y输 项C0出 之~接Y线非收7））Y输，0对~入Y1应代条7与，码电输输，源入出S线代1低、和码电S1构条’平2和成地有S的线效’3最。3。个大输使项入能
• 2）应用：二进制译码器除了用于实现地址译码， 指令译码等功能外，还可用于实现各种逻辑函数 的功能。
第4章
常用组合逻辑 功能器件
编码器
• 编码
– 把二进制编码按照一定的规律编排，如8421码、格 雷码等，使每组代码具有一定的含义（代表某个数 或者控制符），称为编码。
• 编码器
– 能实现编码功能的逻辑电路称为编码器。 – 常用的有8线-3线编码器、10线-4线编码器、4线-2
线编码器。
4线-2线编码器
集成电路编码器：
1）功能：实现对多个输入信号中优先级 别最高的进行编码。
2 ） 典 型 芯 片 ： 8—3 线 优 先 编 码 器 74148 ， 该芯片共有16条引线；其中输入线条9条， 输出线5条，电源（VCC）和地（GND ） 各一条，输入（0~7）接收八个输入信号， 数字越大的优先级别越高，输入信号低 电平有效。输出信号低电平有效，EI输 入使能端，输出使能端EO和优先编码工 作状态标志GS。利用这三个信号可进行 功能扩充。
1
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0
0 1 1 1 1 1 0 1 1 11
1
0
1 0 0 1 1 1 1 0 1 11
1
0
1 0 1 1 1 1 1 1 0 11
1
0
1 1 0 1 1 1 1 1 1 01
1
0
1 1 1 1 1 1 1 1 1 10
×1
××× 1 1 1 1 1 1 1 1
0
× ××× 1 1 1 1 1 1 1 1
解：以 A1、 A2、 A3、 A4 分别表示按下一、二、三、
四号病房按下按钮给出的低电平信号，以Y1、Y2、 Y3、Y4表示一、二、三、四号灯亮的信号。
画逻辑电路图
VCC
A1 A2 A3 A4
I7 I6 I5
GS
A2 A1
I4
1O
74LS148
I3 I2
A0
1O
I1
I0
EO
EI
& Y1 & Y2 & Y3 & Y4