电子技术ch2组合逻辑电路—80学时XX修改版

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• 三个按键A、B、C按下时为 “1”,不按时为“0”。输出是F, 多数赞成时是“1”,否则是“0”。
•逻辑状态表
•根据题意列出逻辑状态表。
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•2、逻辑函数式化简:
•逻辑状态表
电子技术ch2组合逻辑电路—80学时 XX修改版
•3、实现:根据逻辑表达式画出逻辑图。
• n个二进制代码(n位二进制数)有2n种不 同的组合,可以表示N=2n个信号。
•… •
•…

•N=2n个信号


•n位二进制 数
•目前经常使用的编码器有 •普通编码器和优先编码器两种。
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•普通编码器
定义:任何时刻只允许输入一个有效编码请求 信号,否则输出将发生混乱。
•§ 2.2 组合逻辑电路分析
•已知电路 结构
•分析步骤:
•求输入输出 之间的逻辑关 系
• 1、由给定的逻辑图写出逻辑关系表 达式。
• 2、用逻辑代数或卡诺图对逻辑代数 进行化简。
• 3、列出输入输出状态表并得出结论。
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•例:分析下图的逻辑功能。
•A
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•1、加法器(黑版设计)
•(1)一位半加器: •不考虑低位进位将两个一位 二进制数A和B相加。
•半加器真值 表
• •A•
•B•
•=1•
•S•

•&•
•C• O
•半加器电路图•
•加 •A •S •和 •被加数数 •B •CO •进位
•本位向高位的
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•真值表
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•F3 •F2 •F1
•& •& •&
•I
1•I
2•I
3•I
4•I
5•I
6•I
7•I
8
•8-3译码器逻辑图
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• 二---十进制编码器
• 将十个状态(对应于十进制的十个代码) 编制成BCD码。
• 2)、编码器:实现编码操作的逻辑电路。
• 使用编码技术可以大大减少数字电路系统中信号传输 线的条数,同时便于信号的接收和处理。
•例如:一个由8个开关组成的键盘,

直接接入:需要8条信号传输线;

编码器:只需要3条数据线。(每组输入状态对应
一组3位二进制代码)
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•(2)全加器: •需考虑低位进位将两个一位二进制数A和B相加。
•全加器真值 表
•全加和
•向高位的进

•18
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•(2)全加器:
•加 •被加数数
•进位
•A •S •B •CO
•CI
•和 •进位
•低位向本位的
•本位向高位的
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电子技术ch2组合逻辑电 路—80学时XXX修改版
2020/11/27
电子技术ch2组合逻辑电路—80学时 XX修改版
路逻 辑 电

•§ 2.1 概述
•组合逻辑电 路
•现时的输出仅 取决于现时的输 入
•时序逻辑电 路
•除与现时输入 有关外还与原状 态有关
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•十个输 入
•需要几位输出? •四 位
•输入:I0 I9。
•输出:F4 F1
•列出状态表如下:
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•状态表
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•逻辑图
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•优先编码器
• 在优先编码器中,允许同时输入两个以上 的有效编码请求信号。
•相同为“0” •不同为“1”
•异或 门
•= 1
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•例:分析下图的逻辑功能。
•A
•&
2
•M
•1
•&
•=1
•1
4 •F
•1
•B •0
•&
3 •1
•被封锁
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•被封锁
•A
•& 2
•1
•M
•0
•&
•=0
•1
4 •F
•表 74LS148电路的功能表
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74LS148的逻辑功能描述:

(1) 编码输入端:逻辑符号输•I入0~I端7
上面均有“—”号,这表示编码输入低电平有效。
•允许编 码,但无
有效
•编码请 求
•优先 权最高
•低电平 有效
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•§ 2.4 几种常用的中规模组合逻辑组件
• 人们为解决实践上遇到的各种逻辑问题,设 计了许多逻辑电路。然而,我们发现,其中有些逻 辑电路经常、大量出现在各种数字系统当中。为了 方便使用,各厂家已经把这些逻辑电路制造成中规 模集成的组合逻辑电路产品。
• 比较常用的有加法器、编码器、译码器、数 据选择器和数值比较器等等。下面分别进行介绍。
•B •1
•&
3
•选通电 路
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•§ 2.3 组合逻辑电路设计
•已知任务(逻辑)要求 •分析步骤:
•求最简单的逻辑电 路
• 1、逻辑抽象:分析实际问题的逻辑含义,确定 输入和输出变量,列出真值表。
• 2、化简:用逻辑代数或卡诺图对逻辑代数进行 化简。
• 3、变换: 选择逻辑器件,写出对应的逻辑函数表 达式。
•A
•&
•B
•C
•&
•1 •F
•&
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•若用与非门实现 •变换:
•实现:
•A •B
•C
•&
•&
•&
•F
•&
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•例:保险柜的三层门上各装有一个开关,当门打开时, 开关闭合,要求实现:当任何两层门打开时,报警灯亮。 试设计用与非门电路(SSI) 实现此功能。
举例:以一个三位二进制普通编码器为例,说 明普通编码器的工作原•八理个。病房呼叫请求 •输入:八个信号(对象)
•对病房编•码•输出:三I0位~I二7 (进二制值代量) 码
•普通编码器的方框图

Y2Y1Y0
•24
•称八线—三线编码器 电子技术ch2组合逻辑电路—80学时 XX修改版
•设输入信号为1表示对该输入进行编码。
•常用芯片:(实验用芯片) •16
•9
•74LS283
•例如: •1 •1
•0 •0
•1
•,
•0 •0
•8
•1 •0
•1
•0
•0
•0
•CO •CI
•CO •CI
•CO •CI
•0
•CO •CI
•0
•0
•0
•1
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• 2、编码器
• 1)、编码
• 生活中常用十进制数及文字、符号等表示事物。数字电 路只能以二进制信号工作。因此,在数字电路中,需要用二 进制代码表示某个事物或特定对象,这一过程称为编码。
•“—”表示低电平有效。
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•74LS139管脚 图
•注:
•一片139内含两个2-4译码器
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•例:利用线译码器分时将采样数据送入计算机。
线总

•三态门
•A
•三态门
•三态门
•编码器输入输出的对应关系
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y2 Y1 Y0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 •表0达式0、电0路图0?0 1 0 00 0 1 0 0 0 0 0 1 1 00 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0•任1何时0刻只1允许 0 •0其它0输入0取值0组合0不允1许出0现输,入1为一无个1关编项码0。请求 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 •25
•4、实现:根据逻辑函数表达式和选择逻辑器件画出电
• 路图。
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•例:设计三人表决电路(A、B、C)。每人一个按 键,如果同意则按下,不同意则不按。结果用指示 灯表示,多数同意时指示灯亮,否则不亮。
•1、逻辑抽象:
•首先指明逻辑符号取“0”、“1” 的含义。
•…
• •…
•一组(n)二进 制代码

•一组(N)高

低电平信号

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•(1) 2-4线译码器74LS139的内部线路
•1
•&
•A •1
1
•&
•1
•&
•A •1
0
•输入
•1
•&
•输出
•控制端
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•74LS139的功能 表
•禁 止状
态 •工 作状 态
•40
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(4)选通输出端YS和扩展输出端YEX:为扩
展编码器功能而设置。
•允许编码, 但无有效
编码请求
•正在优 先编码
•41
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• 以上通过对74LS148编码器逻辑功能的分析, 介绍了通过MSI器件逻辑功能表了解集成器件功能 的方法。
•1、真值表 •2、化简
•A B C •Y
•0 0 0 •0 •0 0 1 •0
•0 1 0 •0 •0 1 1 •1 •1 0 0 •0 •1 0 1 •1 • 1 1 0 •1 •1 1 1 •1
•3、变换
•4、实现 •A •B •C
•&
•&
•& •F
•&
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•3位二进制优先编码器的真值表
•设I7的优先级别最高,I6次之,依此类推,I0最低。
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•逻 辑 表 达 式
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•74LS148优先编码器
Baidu Nhomakorabea•在允许多个输入信号同时有效,只对 优先级别最高者编码的编码器。
•常用的MSI: 74LS148(8/3线)
•0 •1 •2 •3 •4 •5 •6 •7 •S
•74LS148
•74LS148 (实验 用芯片)功能见
•YS •A •B •C •YES
•S-使能(允许)输入端,低电平有效。
•YS、 YES -使能优先标志输出端,主要用来级联和扩展。
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•八线—三线优先编码器74LS148
• 当几个输入信号同时出现时,只对其中优 先权最高的一个进行编码。
• 优先级别的高低由设计者根据输入信号的 轻重缓急情况而定。如根据病情而设定优先权。
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•优先编码器:允许同时在n个输入端有多个输入信号有效,编码 器只对同时输入的多个信号中优先权最高的一个进行编码。
•对M个信号编码时,应如何确定位数N? • N位二进制代码可以表示多少个信号?
•编码原则:N位二进制代码可以表示2N个信号, 则对M个信号编码时,应由2N ≥M来确定位数N。 • 例:对101键盘编码时,采用了7位二进制 代码ASCⅡ码。27=128>101。 •
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• (2) 编码输出端•Y2、Y1、 :从功能表可以 看出,74LS148编码器Y的0 编码输出是反码。
•39
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• (3) 选通输入端:只有在•S = 0时,编码器才处 于工作状态;而在•S = 1时,编码器处于禁止状态,所 有输出端均被封锁为高电平。
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•3位二进制编码器的真值表
•逻辑表达式:
•26
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•例:用与非门组成三位二进制编码器 •---八线-三线编码器
• 设八个输入端为I1I8,八种状态,与之对 应的输出设为F1、F2、F3,共三位二进制数。 • 设计编码器的过程与设计一般的组合逻辑 电路相同,首先要列出状态表,然后写出逻 辑表达式并进行化简,最后画出逻辑图。
•&
•B
•1
•&
•F
•&
•1
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•真值 表
•相同为“1” •不同为“0”
•同或 门
•= 1
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•例:分析下图的逻辑功能。 •&
•A •&
•B •&
•& •F
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•真值 表
• 要求初步具备查阅器件手册的能力。不要求 背74LS148的功能表。
•42
•图3-5 74LS148的逻辑符号 电子技术ch2组合逻辑电路—80学时 XX修改版
•3 译码器
• 译码是编码的逆过程,即将某二进制翻 译成电路的某种状态。 •(1)二进制译码器 • 将n种输入的组合译成2n种电路状态。 也叫n---2n线译码器。
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