第10章 组合逻辑电路

输入
输出
EI I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 A2 A1 A0 GS EO 1××××××××111 1 1
011111111111 1 0 0×××××××0000 0 1 0××××××01001 0 1 0×××××011010 0 1 0××××0111011 0 1 0×××01111100 0 1 0××011111101 0 1 0×0111111110 0 1
&F
电路实现对A、 C的或运算。
h
4
例2 分析右图中的逻辑电路
解:
F=AABC • BABC • C ABC 变换化简
A
B& C
& AABC & BABC & F &
F=A ABC +B ABC +C ABC =A( ABC )+B ( ABC) +C( ABC )
C ABC 真值表
ABCF 0000
1
&
&&
I1 I2
I3 I4
I5 I6
I7
h
S & I0
11
3) 功能表(真值表)
输入
输出
I0 I1I2 I 3 I4I5 I6 I7 C B A S
111111110000
011111110001
101111110011
110111110101
111011110111
111101111001
111110111011
001111111111 0 1
h
13
(2)工作原理：
• 输入信号 I0~I7，低电平有效，优先权I7~I0 递减 。 • 输出低电平有效，当两个以上的输入信号同时产 生时，芯片只对优先权高的输入信号编码，优先 权低的信号被屏蔽。 • 数据信号逻辑关系
A 0 I7 I6 I5 I6 I4 I3 I6 I4 I2 I1
h
9
一 编码器
定义：
• 将若干个0和1按一定规律编排成特定含义的代 码称为编码。完成编码工作的电路称为编码器。
特点：
• 它是一种多输入多输出的组合电路。每次编码 只允许一个输入端有效,分高、低电平有效。当 有输入效信号时，输出端为对应的二进制代码。 输出编码与有效输入编号对应称为输出高电平 有效,输出编码的反码与有效输入编号对应称为 输出低电平有效.
h
3
例1 分析右图的逻辑电路。
解：
A
& AABC
1）列出表达式
B
&
C
FAAB•C AB•CABC
ABC &
F
&
C ABC
2）变换或化简 F=A ABC+ABC+C ABC
4）改进电路
= ABC(A+C)+ABC
=A+C+ABC=A+C= A•C
3）真值表
ACF 000
011 101
111
A& C&
= AB+AC+AB+BC+AC+BC
0011
BC
A 00 01 11 10
0
111
11 1
1
0101 0111 1001 1011
1101
F ABBCA C
1110
h
5
从真值表可看出，电路的逻辑功 能为：输入相同，输出为0；输入相异， 输出为1。
从逻辑表达式看，化简后为最简与 或函数式，但不是最简单的与非逻辑 函数式。
h
10
1. 键控编码器（8线-3线二进制编码器）
1)逻辑电路 2)逻辑表达式
输出高电位有效 C 0 B0 A1
AI1I3I5I7 +5V
I1I3I5I7
8
BI2I3I6I7
8´ R
CI4I5I6I7
输 S0 I1=0
入 S1
低 S2
电 位 有 效
S3 S4 S5 SS67
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
组合逻辑电路的特点： • 输出与输入之间没有反馈通路； • 电路中不含记忆元件。
h
2
一 组合逻辑电路的分析
组合逻辑电路的分析是对已知的逻辑电路用 逻辑代数的原理加以解析,以判断其逻辑功能或 提出改进方案。 分析一般分为以下步骤: (1)从已知的逻辑电路写出逻辑表达式。 (2)运用逻辑代数变换和化简。 (3)列出真值表。 (4)根据真值表进行逻辑分析与改进。 下面通过实例具体说明分析过程：
F A B • C A B • C ( A B ) C
4）画逻辑电路
A B
C
1 1 F
h
8
10.2 编码器与译码器
• 基本要求
• 1）理解编码器和译码器器的功能及特点。 • 2）理解高、低电平有效的概念，理解输入优
先级概念。 • 3）学会利用功能表或真值表分析输入与输出
的逻辑关系。
• 4）应用138译码器设计组合逻辑电路
1
2）写出表达式
真值表
BCF 000 011 101 110 001 010 100 111
FA B C A B C A B C ABC
h
7
3）化简变换 F (A B A ) C B (A B A B ) C
A B A B A B A B A B •A B (A B )A ( B ) A B B A
111111011101
111111101111
• 由真值表也可分析出上述 逻辑表达式和7 CI4I5I6I7
4) 输出标志S • 当S=1，表示有键按下，输
出编码。S=0时，输出非编 码。
h
12
2. 优先编码器CT74148 (1)功能表
第10章 组合逻辑电路
基本要求 •掌握组合逻辑电路的分析方法与设计方法。 •理解编码器、、分配器、的逻辑功能，掌
握译码器、选择器集成芯片的应用。 •基本内容 •组合逻辑电路的分析与设计 •编码器与译码器 •数据分配器与数据选择器 •加法器
h
1
10.1 组合逻辑电路的分析与设计
•在任何时刻，输出状态只决定于同一时刻各输入状 态的组合，而与先前状态无关的逻辑电路称为组合 逻辑电路。
A2I7I6I5I4
A 1I7I6I5I4I3I5I4I2
h
14
•控制信号功能 ( EI 、 EO 、S)：
EI称为输入使能信号或片选信号,低电平有效， EI =0,允许编码； EI =1，禁止编码。
EO为输出使能信号，用于多个编码器的优先 级连接，与低一级编码器的EI端相连。当I0~I7 全1 时，即没有输入有效信号，则 EO =0，允许低一级 编码器编码， 否则，EO =1 ，禁止编码。
化简视实际情况而定。
h
6
二 组合逻辑电路的设计
设计的一般步骤如下：
(1)按命题要求列真值表;
A
(2)根据真值表写出逻辑表达式, 0
(3)化简变换
0
⑷画出逻辑电路。
0
例3：设计一个有三个输入变量的 奇偶校正电路。输入量1的个数为
0 1
奇数时，输出为1；输入量1的个 1
数为偶数时，输出为0。
1
解：1）列真值表