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下 面 我 们 以 TTL 中 规 模 集 成 电 路 7 4 LS147 为 例 介 绍 8421→BCD码优先编码器的功能。
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10线-4线8421 BCD码优先编码器74LS147的真值表见表3.5。 74LS147的引脚图如图3.5所示，其中第9脚NC为空。74LS147优 先编码器有9个输入端和4个输出端。某个输入端为0，代表输入 某一个十进制数。当9个输入端全为1时，代表输入的是十进制 数0。4个输出端反映输入十进制数的BCD码编码输出。
10.1.2 集成算术/逻辑运算单元 集成算术/逻辑运算单元（ALU）能够完成一系列算术运算和
逻辑运算。在这里我们介绍一种常用的集成算术/逻辑运算单元 74LS381，它是四位算术/逻辑运算单元，管脚图如图3.3所示， A和B是预定的输入状态，根据输入信号S2～S0选择八种不同的 功能。
图10.3 74LS381集成 算术/逻辑运算单元 （a）符号图 (b) 引脚图
2、难点：1）十进制数七段数码显示译码器. 2）数据选择器的扩展.
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10.1.1 半加器电路
半加器是只考虑两个加数本身相加，而不考虑来自低位进 位的逻辑电路。设计一位二进制半加器，输入变量有两个，分 别为加数A和被加数B；输出也有两个，分别为和数S和进位C。 列真值表如表10.1所示。
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画出逻辑图如图10.1所示，它是由异或门和与 门组成的，也可以用与非门实现。
A B
=1
SA
S
&
CB
CO
C
图10.1 半加器
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10.1.2 全加器电路
全加器是完成两个二进制数Ai和Bi及相邻低位的进位Ci-1 相加的逻辑电路。它与半加器的区别在于半加器只有加数和 被子加数两数相加而全加器不光有加数和被子加数还有相邻 低位的进位三数相加。
由真值表写逻辑表达式：
AB 01 01 10 11
SC 00 10 10 01
表10.1 半加器的真值表
二、教学内容
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10.1 算术运算电路（第1、2学时）
数字系统的基本任务之一是进行算术运算。加法器是 数字系统中最基本的运算单元。因为在数字系统中加、减、 乘、除都是通过加法来实现。本节先介绍半加器电路，然 后介绍集成算术/逻辑单元电路74LS381 。
全加器的逻辑表达式 Si Ai BiCi1 Ai Bi Ci1 Ai BiCi1 Ai BiCi1 Ai Bi Ci1 Ci Ai BiCi1 Ai BiCi1 Ai Bi Ci1 Ai BiCi1 Ai Bi BiCi1 AiCi1
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第10章 集成组合逻辑电路 电子技术基础精品课程
教学内容 教学小结
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一、重点与难点
1、重点：1）半加器、全加器的电路结构及其逻 辑功能.
2）四位算术/逻辑运算单元74LS381的逻 辑功 能、引脚 图及逻辑符号图.
3）8421BCD编码器、优先编码器的逻 辑功能及引脚图.
4）译码器、数据选择器、数据分配器 的逻辑功能.
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表10.4 10进制→8421 BCD编码器真值表
Hale Waihona Puke 输入输出I
Y3
Y2
Y1
Y0
0(I0)
0
0
0
0
1(I1)
0
0
0
1
2(I2)
0
0
1
0
3(I3)
0
0
1
1
4(I4)
0
1
0
0
5(I5)
0
1
0
1
6(I6)
0
1
1
0
7(I7)
0
1
1
1
8(I8)
1
0
0
0
9(I9)
1
0
0
1
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由 表 10.3 可 知 ， 7 4 LS381 能 够 进行六种算术和逻辑运算，并有 清零和预置功能。所谓清零是将 各数据输出端的状态全为0；预置 是使数据输出端输出预定的状态， 进行预置操作时，预定的状态从 A和B端输入。
选择
S2 S1 S0 000 001 010 011 100 101 110 111
10进制→8421 BCD编码器逻辑图如图3.4所示。其中I0是隐含的。
（a）由或门组成
（b）由与非门组成
图10.4 10进制→8421 BCD编码器电路图
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2．优先编码器
优先编码器是当多个输入端同时有信号时,电路只对其中优 先级别最高的输入信号进行编码。常用的集成优先编码器IC有 10线-4线、8线-3线两种。10线-4线优先编码器常见的型号为 54/74147、54/74LS147，8线-3线优先编码器常见的型号为 54/74148、54/74LS148。
74LS147优先编码器的输入端和输出端都是低电平有效，即 当某一个输入端低电平0时，4个输出端就以低电平0的输出其对 应的8421 BCD编码。当9个输入全为1时，4个输入出也全为1， 代表输入十进制数0的8421 BCD编码输出。
表10.5 74LS147的真值表
编码器是实现编码操作的电路，按照被编码信号的不同
特点和要求，有二进制编码器、二→十进制编码器、优先编
码器等。我们在这里介绍10进制→8421 BCD编码器 和优先编
码器。
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1. 10进制→8421 BCD编码器
日常生活中，人们通常使用10进制数来进行处理计算，然而 数字设备却用二进制或代码进行判断处理。10进制→8421 BCD 编码器的作用就是将人们习惯使用的10进制数变换成8421 BCD 码的电路。因为输入有10个数码，要求有10种状态，所以输出 需用4位（2n＞10，取n＝4）二进制代码。设输入的10个数码 分别用I0、I1、…、I9表示，输出的四位8421BCD码分别采用Y3、 Y2、Y1、Y0表示，则真值表如表3.4所示：
算术/逻辑 运算功能
清零 B减A A减B A加B
AB A B A• B
预置
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10.2 信号变换电路（第3、4学时）
10.2.1
编码器
一般的说，用文字、符号或者数码表示特定对象的过程，
都可以叫做编码。所谓二进制编码是用二进制代码表示有关 对象（信号）的过程。一般地说，n位二进制代码有2n种状态， 可以表示2n个信号。所以，对N个信号进行编码时，可用公式 2n≥ N来确定需要使用的二进制代码的位数n。