数字电路课件 第四章
《数字电路与数字逻辑》第四章-1.ppt
CO
图 4.1.1 (b) 在进行信息传输时,为检测信息是否出错,常 在信息后附加一个校验部分:校验和 。
2021年3月11日星期四
第四章 组合逻辑电路
8
例如,传输的信息为“ China “,则校验和的求
法如下: 信息 C
ASCII 1000011
h
1101000
i
1101001
n
1101110
a
2021年3月11日星期四
第四章 组合逻辑电路
2
第二节 中规模集成组合逻辑电路
一、编码器
1. 二进制编码器 (1) 8—3线普通编码器 (2) 8—3线优先编码器74148 (3) 74148的级联 2. 二—十进制优先编码器74147
2021年3月11日星期四
第四章 组合逻辑电路
3
第四章 组合逻辑电路
2021年3月11日星期四
第四章 组合逻辑电路
5
(3)确定逻辑功能
例4.1.1 分析如图4.1.1(a)所示的逻辑电路的逻辑
1
2
功能。
&
A
&
&
S
B
D
&
1
C
图 4.1.1(a)
2021年3月11日星期四
第四章 组合逻辑电路
6
解 : (1)写出逻辑表达式
S = A AB B AB = A AB + B AB = AB + AB
=1 F
图 4.1.2
2021年3月11日星期四
第四章 组合逻辑电路
11
解: (1)写出逻辑表达式 F = D1⊕ D2 ⊕ D3 ⊕ D4 = D1⊕ D2 ⊕ D3 ⊕ D4 (2) 列真值表 (3) 确定逻辑功能 奇校验码产生电路
数电第4章触发器课件
与该当前的输入信号有关,而且与此前电路的状态有关。
结构特征:由组合逻辑电路和存储电路组成,电路中存在反馈。 锁存器和触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑单元 。
2
4.1 概述 一、触发器的概念及特点 1.概念:
FF: (Flip-Flop, 简称FF)能够存储1位二进制信号 的基本单元电路。
2.特点: (1)有两个稳定的状态:0状态和1状态。 (2)在触发信号控制下,根据不同输入信号可置成 0或1状态。 (触发信号为时钟脉冲信号)
第4章 触发器
4.1 概述
4.2 基本SR触发器(SR锁存器)
4.3 同步触发器(电平触发)
4.4 主从触发器(脉冲触发)
4.5 边沿触发器(边沿触发) 4.6 触发器的逻辑功能及描述方法 4.7 集成触发器 4.8 触发器应用举例
作业题
【5】【6】【8】【11】
1
时序逻辑电路与锁存器、触发器: 时序逻辑电路: 工作特征:时序逻辑电路的工作特点是任意时刻的输出状态不仅
1、电路结构 以基本SRFF为基础,增加两个与非门。
置1端 时钟信号 (高电平有效) (同步控制)
置 0端 (高电平有效)
图4-5 同步SRFF
13
2、工作原理
分析CLK=0时: 有 SD’ =RD’=1, 则Q、Q’不变。 分析CLK=1时: (1)S=R=0时,有SD’ =RD’=1:Q、Q’不变(保持原态) (2)S =0, R=1:输出Q=0, Q’=1 (置0状态) (3)S =1, R=0:Q=1, Q’=0 (置1状态) (4)S=R=1:Q=Q’=1(未定义状态)
t t
1
主
O
Q
从
O
图4-13 主从JKFF波形
数字电子技术基础第4章数字电子技术基础课件
S
Q & G2
R
SD,RD
Qn1SRQn
D DQn D
(CP = 1期间有效)
G3 & S
Байду номын сангаас
& G4 R
1
CP
D
简化电路:省掉反相器。把G3的输出送到R端。 G3的输出为S·CP=S·1=S=D=R
(4-29)
二、主要特点
1、时钟电平控制,无约束问题 在CP=1期间,若D=1,则Qn+1=1;若D=0,
EN
内含 4 个基本 RS 触发器
2. 由或非门组成:CC4043(略)
(4-21)
二、TTL 集成基本触发器
74279、74LS279
Q
&
&
S
R
Q
&
&
S1 S2
R
+VCC
RSSRSRSSRS––––––––––11233412341212
1 2 3 5 6 10 11 12 14 15
16
1R
4
CP-控制时序电路工作节奏的固定频率的脉冲信号 ,一般是矩形波。
具有时钟脉冲CP控制的触发器称为同步触发器,或 时钟触发器,触发器状态的改变与时钟脉冲同步。
同步触发器: 同步 RS 触发器 同步 D 触发器
(4-23)
4.2.1 同步RS触发器
一、电路组成及工作原理 1. 电路及逻辑符号
控制门 只有CP=1时, G3、G4导通
&
01
1
11
不变
S1
1R
③R=1、S=1时:根据与非门的逻辑功能不难推知,触发器保 持原有状态不变,即原来的状态被触发器存储起来,这体现了 触发器具有记忆能力。
《中职数字电路教案》课件
《中职数字电路教案》PPT课件第一章:数字电路概述1.1 数字电路的概念介绍数字电路的定义和特点解释数字电路与模拟电路的区别1.2 数字电路的组成介绍数字电路的基本组成部分,如逻辑门、触发器、计数器等展示数字电路的实际应用场景第二章:逻辑门电路2.1 逻辑门的基本概念介绍逻辑门的作用和分类,如与门、或门、非门等解释逻辑门的特点和应用2.2 逻辑门电路的设计与分析教授逻辑门电路的设计方法分析实际逻辑门电路的案例第三章:逻辑函数与逻辑代数3.1 逻辑函数的概念介绍逻辑函数的定义和表示方法解释逻辑函数的重要性3.2 逻辑代数的运算规则教授逻辑代数的运算规则和定律进行逻辑函数的化简和变换第四章:触发器与计数器4.1 触发器的概念与分类介绍触发器的作用和分类,如RS触发器、JK触发器、T触发器等解释触发器的工作原理和特点4.2 计数器的概念与分类介绍计数器的作用和分类,如二进制计数器、十进制计数器等解释计数器的工作原理和应用第五章:数字电路设计与实践5.1 数字电路设计的基本步骤介绍数字电路设计的基本流程和方法解释数字电路设计的重要性和注意事项5.2 数字电路实践案例分析实际数字电路的设计案例展示数字电路的实际制作和调试过程第六章:数字电路仿真与实验6.1 数字电路仿真软件的使用介绍常见的数字电路仿真软件,如Multisim、Proteus等演示如何使用仿真软件进行数字电路的仿真实验6.2 数字电路实验操作讲解数字电路实验的基本操作,如元器件的识别与使用,电路连接,信号测量等分析实验结果,解释实验中可能出现的问题及解决方法第七章:数字电路与计算机7.1 计算机的基本组成介绍计算机的基本组成部件,如CPU、内存、输入输出设备等解释数字电路在计算机中的重要作用7.2 计算机的数字电路应用实例分析计算机中常见的数字电路应用实例,如微处理器、存储器、运算器等讲解数字电路在计算机中的工作原理及性能优化第八章:数字通信与数字电路8.1 数字通信基本概念介绍数字通信的定义、特点和分类解释数字电路在数字通信系统中的作用8.2 数字电路在通信系统中的应用分析数字电路在调制、解调、编码、解码等通信过程中的应用讲解数字电路在通信系统中的性能指标和优化方法第九章:数字电路在现代生活中的应用9.1 数字电路在的家电产品中的应用介绍数字电路在家电产品中的应用实例,如电视机、洗衣机、空调等解释数字电路在家电产品中的作用和优势9.2 数字电路在现代工业中的应用讲解数字电路在现代工业生产过程中的应用,如自动化控制系统、等分析数字电路在现代工业中的重要作用及发展趋势第十章:数字电路的发展趋势与前景10.1 数字电路技术的最新发展介绍数字电路技术的最新研究动态和成果,如量子计算、碳纳米管等分析数字电路技术的发展趋势10.2 数字电路产业的前景与挑战讲解数字电路产业的发展现状及未来发展趋势分析数字电路产业面临的挑战及应对策略重点解析本文教案主要介绍了中职数字电路的基本概念、组成、逻辑门电路、逻辑函数与逻辑代数、触发器与计数器、数字电路设计与实践、数字电路仿真与实验、数字电路与计算机、数字通信与数字电路、数字电路在现代生活中的应用以及数字电路的发展趋势与前景等内容。
数字电路PPT课件第四章
A B C
&
≥1
L
L ABC( A B C ) ABC A B C
(3)由表达式列出真值表。 (4)分析逻辑功能 : 当 A 、 B 、 C 三个变量一致时,输出为
A B C
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1
(2)列真值表 (3)分析电路的逻辑功能 多数输入变量为1,输出F为1; 多数输入变量为0,输出 F为0
结论:电路为少数服从多数的 三变量表决电路。
4.1组合逻辑电路分析
例2:电路如图所示,分析该电路的逻辑功能。 解:(1)由逻辑图逐级写出表达式
P ABC
& P & &
真值表
L AP BP CP
在片内是超前进位,而片与片之间是串行进位。
4.2常用组合逻辑电路的介绍 4.2.2数值比较器
1 数值比较器的逻辑功能 数值比较器完成对两个二进制数A、B进行大小比较 1位数值比较器对两个1位二进制数A、B进行比较 • 真值表 • 逻辑表达式
B 1
1位比较器真值表
&
输 入
A B
输 出
≥1
FA>B
• 逻辑图
4.1组合逻辑电路分析 4.1.2 组合逻辑电路分析
例1:试分析图所示逻辑电路的功能。 解(1)逻辑表达式
AB
BC AC
真值表 A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 F 0 0 0 1 0 1 1 1
F AB BC AC AB BC AC
数字逻辑课件第四章组合逻辑电路
波形图分析
波形图验证
通过对比理论计算和实验测量的波形 图,可以验证组合逻辑电路的功能是 否正确实现。
通过分析波形图,可以了解电路的工 作过程和特性,如信号的延迟时间、 信号的稳定性等。
组合逻辑电路的功能验证
功能验证方法
组合逻辑电路的功能验证可以通 过对比理论计算和实验测量的结 果来进行,常用的方法有仿真测
数据通路
数据通路是计算机中用于传输和处理数据的电路。数据通路中的组合逻辑电路负责将数据 从内存传输到寄存器,或者从寄存器传输到运算器进行运算,再传输回内存或寄存器存储 。
在通信系统中的应用
调制解调器
调制解调器是通信系统中用于将数字信号转换为模拟信号,或者将模拟信号转换为数字信号的电路。调制解调器中的 组合逻辑电路负责处理数字信号的编码与解码,确保数字信息能够在模拟信道中传输。
组合逻辑电路的基本组成
输入门
用于接收外部输入信号。
组合逻辑元件
如AND、OR、NOT等基本逻辑门,用于实现特定的 逻辑功能。
输出门
将逻辑电路的输出传递给外部设备或下一级电路。
组合逻辑电路的功能描述
80%
真值表
描述输入与输出之间逻辑关系的 表格,列出所有可能的输入状态 和对应的输出状态。
100%
表达式
在控制系统中的应用
01
控制器
控制器是控制系统中用于实现控制算法的电路。控制器中的组合逻辑电
路根据输入的控制信号和设定的控制参数,计算出控制输出信号,以实
现对被控对象的精确控制。
02
比较器
比较器是控制系统中用于比较输入信号与设定阈值的电路。比较器中的
组合逻辑电路根据比较结果输出相应的控制信号,以实现对被控对象的
数字电路经典课件 (20)
1 74LS163
CP
74LS138
LD
STA
Y0
Y0
CR
STB
Y1
Y1
CTT
STC
Y2
Y2
CTP
Y3
Y3
Y4
Y4
Q0
Y5
Y5
D0
Q1
Y6
Y6
D1
Q2
Y7
Y7
D2
Q3
D3
CO
计数器
译码器
16输出脉冲分配器
§4-3 集成计数器其及应用
§4-3-1 集成计数器74163 §4-3-2 计数器74163的扩展 §4-3-3 集成计数器的应用举例 §4-3-4 74192 双时钟模10加/减计数器
大的状态返回置数,预
0100
置数输入端为最小状态
0101
值。
N=最大状态 − 预置数+1
0110
0111
例3:用预置端和进位端构成模6计数器
用同步置数端时,N = 16-预置数
§4-3 集成计数器其及应用
§4-3-1 集成计数器74163 §4-3-2 计数器74163的扩展 §4-3-3 集成计数器的应用举例 §4-3-4 74192 双时钟模10加/减计数器
例2:用计数器和数据选择器构成序列信号发生器
设计长度为P的序列信号发生器,可以先设计一个 模P的计数器,再加一个数据选择器,计数器的输出接 在MUX的地址端,序列数据接在MUX的数据端。
例2:01100011序列信号发生器
例3:设计一个011001序列信号发生器
3. 构成脉冲分配器
在数字电路中,能按一定时间、一定顺序轮流输
例5:74192构成的模6计数器的设计(用预置端)
数字电子技术基础(第四版)-第4章-组合逻辑电路解析PPT课件
-
54
设计实例2:用2N选一数据选择器实现 N+1个变量的逻辑函数。
设计思想: ①将N个变量接数据选择器的选择输入端(即地址端) ②余下的一个变量作为数据选择器的数据输入端。
-
55
例:用74153实现三变量函数。
F (A ,B ,C ) m (1 ,3 ,5 ,6 )
解一:设B接A1,C接A0。
A
' 0
)
m2
'
...
Y7 ' ( A2 A1A0 ) m 7 '
-
45
-
46
-
47
三、用译码器构成函数发生器P186
例1:
请写出Y的逻辑函数式
Y(Y3'Y4'Y5')' Y3Y4 Y5
m3 m4 m5
m(3, 4,5)
Y A 'B C A B 'C ' A B 'C
-
48
例2:用74138构成下 列函数发生器:
F A 'B 'C A 'B C A B 'C A B C ' 0 B 'C ' ( A ' A ) B 'C A B C ' A 'B C
0 m 0 1 m 1 A m 2 A 'm 3
D 0 m 0 D 1 m 1 D 2 m 2 D 3 m 3
-
56
解二:设A接A1,B接A0。
4)画逻辑图(略)
-
31
三、优先编码器 8线-3线优先编码器
74HC148
-
1、功能表
输入:I 0 ~ I 7 ,共8个输入端
西安电子科技大学_数字电路基础课件_4_组合逻辑电路
38
B
A1 -
Y1 Y2
C 1
A0 译 码
器 E1
E2A E2B
Y3
Y4 Y5 Y6 Y7
F
26
译码器 -- 二-十进制译码器
二-十进制译码器(BCD译码器):将BCD码译成10位信号 状态(高、低电平)。(如:4-10译码器74LS42)
A3 A2 A1 A0 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001
E1、 E2A 、E2B都是使能端; E1为高, E2A 、E2B都为低时,译码器工作使能。
24
译码器--3-8译码器应用
例1:某处理器有16位地址线,可以寻址64KB内存空间。现有8片8KB的存储器, 请设计寻址电路。
例2:将2-4译码器用作数据分配器。
24
38
A13
Y0
A14
- Y1 Y2
A
A
A
B
B
B
C
C
C
5
ABC ABC
ABC ABC
F
F ABC ABC ABC ABC
组合逻辑电路的分析方法--例子
2、化简逻辑表达式;
F ABC ABC ABC ABC ABC
A
B
C
F
0
0
0
0
0
0
1
1
3、由逻辑表达式列出真值表;
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
4、由真值表概括出逻辑功能。
0000111
0011011
0101101
精品课件-数字电子技术(第三版)(刘守义)-第4章
第 4 章 编码器与译码器
2. 二-十进制编码 (1) 8421BCD码是用4位二进制数表示1位十进制数, 这4位二进制数的权分别为8、 4、 2、 1。 (2) 2421BCD码的4位二进制数的权分别是2、 4、 2、 1, 这种BCD码的编码方案不是惟一的, 表4.5中列出了其中 两种。
第 4 章 编码器与译码器
第 4 章 编码器与译码器
5) 74LS147 (1) 编码功能。 给一块74LS147接通电源和地, 在 74LS147的9个输入端加上输入信号(按表4.2所示, 依次给 I1~I9加信号), 用逻辑试电笔或示波器测试Y0、 Y1、 Y2、 Y3 4个输出端的电平, 将测试结果填入表4.2中。
第 4 章 编码器与译码器
第 4 章 编码器与译码器
从表4.4中可见, 循环码中每一位代码从上到下的排列 顺序是以固定周期进行循环的。 其中右起第一位的循环周期 是“0110”, 第二位是“00111100”, 第三位是 “0000111111110000”, 等等。 4位循环码以最高位0与1之 间位轴对折, 除反射位外, 其他3位均互为镜像。 故有时 也将循环码称为反射码。
第 4 章 编码器与译码器
第 4 章 编码器与译码器
4.1.3 当要求信号传输或处理的错误概率小时, 应选用具有单
位间距特性的编码。 因为这类编码的各相邻码组之间只有一 位码不同, 因此在连续传输、 译码时的可靠性高, 能消除 译码噪声产生的逻辑错误。
第 4 章 编码器与译码器
一般数字设备多采用8421BCD码, 因而在应用时应尽量 采用8421BCD码, 以避免增加码制转换电路。
第 4 章 编码器与译码器
2. 实训设备: 逻辑试电笔, 示波器, 直流稳压电源, 集成电路测试仪。 实训器件: 实验电路板、 实训3中调试好的抢答器实验 板、 二-十进制编码器74LS147、 字符译码器74LS48、 共 阴极数码管、 非门74LS04各一块。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
a
4
三、举例
例 分析右图逻辑电路的功能。
解:1、写出输出函数的逻辑表达式
A =1 Z
B
=1 L
C
LZC
A B C ZAB L(ABC)
ABC
0 00
0
0
2. 列写真值表
0 01
0
1
0 10
1
1
3. 确定逻辑功能
0 11
1
0
输入变量的取值中有奇数 1 0 0
1
1
个1时,L为1,否则L为0, 1 0 1
的二进制码求反码。最高位为 符号位,0表示正数,1表示负 数,正数的反码与原码相同;
0 0 0 00 0 0 0 1 00 1 0 1 0 01 0 0 1 1 01 1
负数的数值部分是在原码的基
1 0 0 11 1
础上逐位求反。
1 0 1 11 0 1 1 0 10 1
1 1 1 10 0
a
8
4.2 组合逻辑电路的设计
4、 根据逻辑表达式,画出逻辑图
G3
B3
=1 G2
B2
G1
=1
B1
G0
=1 B0
a
17
4.3 组合逻辑电路中的竞争冒险
4.3.1 产生的竞争冒险的原因 4.3.2 消去竞争冒险的方法
a
18
4.3.1 产生的竞争冒险的原因
例1:Y=AB
AB CXY Z
X=A
0 0 0 00 0
0 0 1 00 1
YAB AB ABAB 0 1 0 0 1 0
ZACAC ACAC
0 1 1 01 1 1 0 0 11 1
1 0 1 11 0
1 1 0 10 1
1 1 1 10 0
a
7
3、确定电路逻辑功能
真值表
这个电路逻辑功能是对输入
AB CXY Z
L0 = I0
L1 I0I1
L2 I0I1I2
0 0 1 0 0 a1
11
4、 根据要求将上式变换为与非形式,并画出逻辑图
L0 I0
L1 I0I1 I0I1
L2 I0I1I2 I0I1I2
I0
1
L0
&1 I1
L1
1
&1
& 1 L2
I2
a
12
例 试设计一个码转换电路,将4位格雷码转换为 自然二进制码。可以采用任何逻辑门电路来实现。
一、组合逻辑电路的设计
根据实际逻辑问题,求所要求逻辑功能的最简单逻辑电路。
二、组合逻辑电路的设计步骤
1、逻辑抽象:根据实际逻辑问题的因果关系确定输入、输 出变量,并定义逻辑状态的含义;
2、根据逻辑描述列出真值表; 3、由真值表写出逻辑表达式;
4、简化和变换逻辑表达式,画出逻辑图。
a
9
例 某火车站有特快、直快和慢车三种类型的客运列车进出,
1
0
电路具有为奇校验功能。 1 1 0
0
0
1 11
0
1
a
5
如要实现偶校验,电路应做何改变?
例 试分析下图所示组合逻辑电路的逻辑功能。
解:1、根据逻辑电路写出各输出端的逻辑表达式。
A 1
B 1
C 1
X &
&
&
Y
& & Z
&
a
X=A YAB AB Z AC AC
6
2、化简逻辑表达式,列写真值表
真值表
工作征:任何时刻,电路的输出状态只取决于同
一时刻的输入状态,而与电路原来的状态无关。
a
3
4.1 组合逻辑电路分析
一、组合逻辑电路分析
根据已知逻辑电路,分析确定电路的逻辑功能。
二、组合逻辑电路的分析步骤
1、 由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式;
2、 化简和变换逻辑表达式;
3、 列出真值表;
4、 根据真值表或逻辑表达式,分析确定功能。
4、组合逻辑电路
4.1 组合逻辑电路的分析 4.2 组合逻辑电路的设计 4.3 组合逻辑电路中的竞争冒险 4.4 若干典型的组合逻辑集成电路 4.5 组合可编程逻辑器件
a
1
教学基本要求
1. 熟练掌握组合逻辑电路的分析和设计方法; 2. 掌握编码器、译码器、数据选择器、数值比 较器和加法器的逻辑功能及其应用;
a
10
解:1、逻辑抽象
输且入有信进号站:请I0求、时I1为、1I2,分没别有为请特求快时、为直0快。和慢车的进站请求信号, 输灯出灭2、信为根号0。据: L题0、意L列1、出L真2分值别表为3个指示灯3、的状写态出,各且输灯出亮逻为辑1表,达式
输入
I0 I1 I2
000 1×× 01×
输出
L0 L1 L2 000 100 010
解:1、明确逻辑抽象
设输入变量为G3、G2、G1、G0为格雷码, 输出变量B3、B2、B1和B0为自然二进制码。
2、列出真值表 当输入格雷码按照从0到15递增排序时,列出逻辑电路真 值表
a
13
逻辑电路真值表
输入 G3 G2 G1 G0 0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100
14
3、由真值表写逻辑表达式 画出各输出函数的卡诺图,并化简和变换。
B3
G1
0000
0000 1 1 1 1 G2 G3 1 1 1 1
G0
B2
G1
0000
1111 0 0 0 0 G2 G3 1 1 1 1
G0
B3 G3
B2 G3 G2 G3 G2
a
15
B1
G1
0011
1100 0 0 1 1 G2 G3 1 1 0 0
B0
G1
0101
1010 0 1 0 1 G2 G3 1 0 1 0
B0
G0
B1 G3 G2 G1 G3 G2 G1 G3 G2 G1 G3 G2 G1
( G3 G2 G3 G2) G1 (G3 G2 G3 G2) G1 G3 G2 G1
B0 G3 G2 G1 G0a
16
试用两输入与非门和反相器设计一个指示列车等待进站的逻 辑电路,3个指示灯一、二、三号分别对应特快、直快和慢车。 列车的优先级别依次为特快、直快和慢车,要求当特快列车 请求进站时,无论其它两种列车是否请求进站,一号灯亮。 当特快没有请求,直快请求进站时,无论慢车是否请求,二 号灯亮。当特快和直快均没有请求,而慢车有请求时,三号 灯亮。
3. 了解竞争冒险的判断、消除; 4. 了解可编程逻辑器件的表示方法。
a
2
关于组合逻辑电路
A1 A2
L1 L2
组合逻辑电路的一般框图
组合逻辑电路
An
Lm
Li = f (A1, A2 , …, An ) (i=1, 2, …, m)
结构特征: 1、输出、输入之间没有反馈延迟通路 2、不含记忆单元
输出 B3 B2 B1 B0 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111
a
输入
输出
G3 G2 G1 G0 1100 1101
B3 B2 B1 B0 1000 1001
1111
1010
1110
1011
1010
1100
1011 1001 1000
1101 1110 1111