数字电路基础知识——3.7 MSI组合逻辑电路的分析

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分析电路的功能 表，当X3X2X1X0为 8421BCD码0000～ 1001时，电路的输出 为1，否则输出为0。
可见该电路可实 现检测8421BCD码的 逻辑功能。
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例3-8 图3-29电路由4位二进制超前进位全加器 74LS283 、 数 值 比 较 器 74LS85 、 七 段 显 示 译 码 器 74LS47及LED数码管组成的电路，请分析该电路的逻 辑功能。
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图3－27 例3-7电路图
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解： （1）划分功能块
本题只有一块MSI电路，可以只划分一个功能 块。
（2）分析功能块的功能 通过查74LS153的功能表，知道它是一块双4选
1数据选择器。其中：A1、A0是地址输入端，Y是输 出端；74LS153的控制输入端为低电平有效；数据 选择器处于禁止状态时，输出为0。
MSI组合逻辑电路的分析：以中规模集成器件为 核心的组合逻辑电路的分析。
本节将MSI电路按功能块进行划分，逐块分析各 功能块电路，最后得出整个电路功能的分析方法，这 种方法称为功能块级的电路分析，适用于更加复杂的 逻辑电路分析。
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3.7.1 分析步骤
逻辑电路图 划分功能块 分析各块功能 分析整体功能 图3-26 功能块组合逻辑电路分析流程图
74LS151的逻辑功能，这里不再重述。
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（3）分析整体电路的逻辑功能
D0～D7和Y0～Y7 对应相连，b2b1b0＝a2a1a0时， L＝1；否则，L＝0。该电路实现了两个3位二进制 数的“相同”比较功能。
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本章小结
组合逻辑电路是一种应用很广的逻辑电路。 本章介绍了组合逻辑电路的分析和设计方法，还 介绍了几种常用的中规模(MSI)组合逻辑电路器件。
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①当LT＝1, RBI=BI/RBO=1，数 码管正常显示0～9
② BI＝0时 数码管熄灭
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③ RBI＝0且 LT=1时，数码管灭
①0
② ④ LT=0时，数
③ ④
码管Fra Baidu bibliotek亮
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电路中LT=1，而BI/RBO =RBI受控于YA<B， 当BI/RBO =RBI =1时，正常显示； 当BI/RBO =RBI =0时，数码管熄灭。
3.7 MSI组合逻辑电路的分析
3.7.1 分析步骤 3.7.2 分析举例
本章小结
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复习
十六选一的数据选择器应有怎样的输入、输 出、选择、控制端？
如何用两片八选一数据选择器构成十六选一 数据选择器？
如何利用八选一数据选择器实现三变量组合 逻辑函数？
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3.7 MSI组合逻辑电路的分析
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图3-29 例3-8电路 14
解：（1）划分功能块 电路可分成三个功能块： ① 加法运算及比较电路， ② 译码电路， ③ 显示电路。
（2）分析各功能块的逻辑功能
① 4位加法器74LS283
S3S2S1S0是A3A2A1A0与B3B2B1B0的和，当＜ 1010时，比较电路输出YA＜B=1。
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② 74LS47七段显示译码器的输出选中时为 低电平，可以直接驱动共阳型LED数码管。
LT、RBI和BI / RBO是辅助控制信号。 LT是试灯输入，工作时应使LT＝1； RBI是灭零输入； BI是熄灭信号输入， RBO是灭零输出， BI和RBO在芯片内部是连在一起的。
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图3－27电路的输出端是Z，Z=1Y+2Y；输入
端为X3、X2、X1、X0。当X3＝1时，2S＝1、1S＝ 0，数据选择器2处于禁止状态，而数据选择器1处
于工作状态；当X3＝0时，数据选择器1处于禁止 状态，数据选择器2处于工作状态。
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显然，图3－27电路构成了一个8选1数据选择 器，其输出为Z，地址输入端为X3、 X1 、 X0。
图3－27电路可用图3-28的功能框图来表示。
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图3-28 8选1功能框图
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（3）分析整体电路的逻辑功能
把图3－27电路看成一个8选1数据选择器，可得出
例3-7电路的功能表。
表3-15 例3-7电路的功能表
X3 X2 X1 X0
Z
0 ×××
1
1000
1
1001
1
1010
0
1011
0
画出功能块电路框图有助于进一步的分析。
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（2）分析功能块的逻辑功能
利用前面学过的常用功能电路的知识，分析 各功能块逻辑功能。
如有必要，可写出每个功能块的逻辑表达式 或逻辑功能表。
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（3）分析整体逻辑电路的功能
在对各功能块电路分析的基础上，最后对整个 电路进行整体功能的分析。
如有必要，可以写出输入与输出的逻辑函数式， 或列出功能表。
应该注意，即使电路只有一个功能块，整体电 路的逻辑功能也不一定是这个功能块原来的逻辑功 能。
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3.7.2 分析举例
例3-7 图3－27是由双4选1数据选择器74LS153 和门电路组成的组合逻辑电路。试分析输出Z与输 入X3、X2、X1、X0之间的逻辑关系。
据选择器74LS151组成的电路，试分析电路的逻辑功
能。
图3-30 例3-9电路
仿真
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解：(1) 划分功能块 电路可划分为两个功能块： ① 3-8线译码器74LS138， ② 8选1数据选择器74LS151。
（2）分析功能块的逻辑功能 3-8线译码器74LS138和8选1数据选择器
分析步骤 （1）划分功能块 （2）分析功能块的逻辑功能 （3）分析整体逻辑电路的功能
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（1）划分功能块
首先根据电路的复杂程度和器件类型，视情 形将电路划分为一个或多个逻辑功能块。
功能块内部，可以是单片或多片MSI或SSI以 及扩展组合的电路。
分成几个功能块和怎样划分功能块，这取决 于对常用功能电路的熟悉程度和经验。
③ 显示电路由共阳型七段LED数码管构成， 可显示十进制数0～9，R是限流电阻。
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（3）分析整个电路的逻辑功能 图3-29电路可以实现一位十进制数的加
法运算，并由数码管显示相加的结果。当相 加的结果大于9（即二进制1001）时，数码 管不显示，处于灭灯状态。
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例3-9 图3-30是3-8线译码器74LS138和8选1数