电子设计毕业设计-电子学习模拟电路教案-第4章1

Fn
（3-4）
1、4/2线编码器
I0
I1 I2 I3
4/2线 编码器
Y1
有四个输入端I0~I3，
Y0 即有四种输入状态，
与之对应只要两个输
出端Y1，Y0即可。
00 01 10 11
（3-5）
00
01 10 11
Y1=I2+I3
Y0=I1+I3
（3-6）
2、键控8421BCD码编码 器
（3-7）
AA01
Y =1
A2 E D0 ••• D7
••• D8 D15
（3-56）
用两片74LS151构成十六选一数据选择器
& D8D15
A0
AAA021 E
Y =1 D0 ••• D7
AA22
A3
•••
=1
D0 D7
D8D15
AAA021 E
Y
D0 •••
D7
••• D8 D15
（3-57）
用数据选择器实现逻辑函数
（3-50）
§3.4数据选择器
从一组数据中选择一路信号进行传输的电
路，称为数据选择器。
控制信号 A0 A1
数据选择 器类似一 个多投开
关。选择
输 D3 入 D2 信 D1 号 D0
输 W出
信 号
哪一路信 号由相应 的一组控 制信号控 制。
（3-51）
二选一数据选择器
当S=0时， Y=I0
当S=1时， Y=I1
输出
A>B A=B A<B
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
（3-60）
输入
AB
0
0
01
1
0
1
1
输出
A>B A=B A<B
0
1
0
001
1
0
0
0
1
0
“A B” AB “A B” AB AB “A B” AB
（3-61）
逻辑图
逻辑符号
A
&
A<B A>B A=B A<B
1
&
A=B
B
A>B
“A B” AB “A B” AB AB “A B” AB
74LS49
1 B C BI D A e GND 消隐控制端
（3-43）
功能表（简表）
输入
DA
BI
8421码 1
XXXX 0
输出
ag
显示
译码 显示字型
0000000 消隐
完整的功能表请参考相应的参考书。
（3-44）
74LS49与七段显 示器件的连接：
+5V
abcdef g
abcdef g
74LS49是集电
（3-10）
集成8/3线优先编码器CT74148功能表
禁止输出 无输入信号 I7 I6
I0
（3-11）
…
Y0 I 7I 5 I 6 I 3I 4 I 6 I 7 I 1I 2 I 4 I 6
Y1 I 7I 6 I 3I 4 I 5 I 2I 4 I 5
由真值表得表达
Y2 I 7 I 6 I 5 I 4 式，经化简得：
（3-15）
连接：高位片(1)选通输出端EO与 低位片(2)选通输入端 E相I 连
优先： I15 。。。 I8 I7 。。。 I0
（3-16）
例：
I14 0
高位片(1) 低位片(2)被封锁
DCBA 0001 取反1110 （3-17）
例：
I5 0
高位片(1)
低位片(2)
DCBA 1010 取反0101
（3-52）
从n个数据中选择一路传输，称为一位 数据选择器。从m组数据中各选择一路传输， 称为m位数据选择器。
A 控制信号
X3 Y3
X2
Y2 X1
Y1 X0
Y0
四
W3
二
选
W3
一
选
W3
择
W3
器
（3-53）
八选一集成数据选择器74LS151
输入 A2 A1 A0
000…111
功能表
输出
E
Y
Y
1
0
第四章 组合逻辑电路
（3-1）
引言
仅由当前的输入信号确
数 字
组合逻辑电路 定，而与电路原先的状 态无关 。无记忆功能
逻
辑
电
路
时序逻辑电路 除与当前的输入有关外,
还与电路原来的状态有
关。具有记忆功能
（3-2）
组合逻辑电路框图
Y1=f1(X1,X2……Xn-1,Xn) Y2=f2(X1,X2……Xn-1,Xn)
（3-12）
Y0 I 7I 5 I 6 I 3I 4 I 6 I 7 I 1I 2 I 4 I 6 Y1 I 7I 6 I 3I 4 I 5 I 2I 4 I 5 Y2 I 7I 6 I 5I 4 集成优先编码器
（3-13）
（3-14）
4、编码器扩展
16线-4线的优先编码器 由两片8线-3线优先编码器扩展
Y1 I 7I 6 I 3I 4 I5 I 2I 4 I5
Y2 I 7I 6 I 5I 4
（3-20）
EI: 输入使能端； EO: 输出使能端； GS: 优先编码工作状态表示。 0..7:8个信号输入端； A0、A1、A2:3个二进制码输出端。
（3-21）
编码器扩展
16线-4线的优先编码器 :由两片8线-3线优先编码器扩展 优先： I15 I8 I7 I0
F1 I2 I4 I6 I8 I2I4I6I8
F2 I3I4I7I8
F3 I5I6I7I8
（3-27）
F3
F2
F1
& & &
I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
I8
8-3编码器逻辑图
F1 I2 I4 I6 I8 I2I4I6I8
F2 I3I4I7I8
F3 I5I6I7I8
DCBA 0001 取反1110 （3-24）
例：
I5 0
高位片(1)
低位片(2)
DCBA 1010 取反0101
（3-25）
例：用与非门组成三位二进制编码器
---八---三线编码器
I1 I2
8/3
F1
设八个输入端为I1I8
F2 八种状态，与之对应的
编码器
I8
F3 输出设为F1、F2、F3， 共三位二进制数。
（3-46）
（4）译码器的应用（3/8译码器） （a）实现逻辑函数
（3-47）
（b）译码器的扩展 例： 3/8译码器扩展为4/16译码器
（3-48）
( c)译码器做片选控制 即在同一时刻只有一个芯片工作。
（d）译码器用作数据分配器
（3-49）
（4）二---十进制译码器 （5）译码器作数据分配器
连接：高位片(1)选通输出端EO与低位片(2)选通输入端EI相连
（3-22）
例： I14 0
I5 0
高位片(1) 低位片(2)被封锁
高位片(1) 低位片(2)
；EO=1
Z3 Z2 Z1 Z0 0001
；EO=0
Z3 Z2 Z1 Z0 1010
（3-23）
例：
I14 0
高位片(1) 低位片(2)被封锁
极开路，必须 接上拉电阻
BI D C B A +5V
（3-45）
（3）二进制集成译码器（3/8译码器） 3-8线译码器74LS138
74LS138有三个输出端A0，A1，A2， 可译出八个输出信号Y0~~Y7。 设置了G1，G2A，G2B三个使能端。 当G2A=G2B=0且G1=1时，译码器工作。
ED
A
B
C
D
Y0 Y1 Y2
Y3
2-4线译
A0
码器
A1
S
（3-38）
工作原理：（以A0A1=00为例）
总
脱离总线
线
数 据
三态门
EA 三态门
EB 三态门
EC 三态门
ED
A
B
全C为1
D
Y0 Y1 Y2
Y3
0 2-4线译
A0 0
码器
A1 0
S
（3-39）
（2）显示译码器
在数字系统中，常常需要将运算结果用 人们习惯的十进制显示出来，这就要用到 显示译码器。
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。
（3-26）
真值表
I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 F3 F2 F1 01111111000 10111111001 11011111010 11101111011 11110111100 11111011101 11111101110 11111110111
2S 2A0 2A1 2Y0 2Y1 2Y2 2Y3
1S
1A0 1A1 1Y0 1Y1 1Y2 1Y3
1S 1A0 1A1 1Y0 1Y1 1Y2 1Y3 GND
一片139种含两个2-4译码器
（3-37）
例：利用2-4线译码器分时将采样数据送入计算机。
总 线
三态门
EA 三态门
EB 三态门
EC 三态门
（3-18）
3、 集成优先编码器
与普通编码器不同，优先编码器允许同时输入多个编 码信号。当多个输入信号输入时，只有优先权最高的一个 信号被进行编码。
集成8线一3线优先编码器74148的功能表
（3-19）
4、 集成电路编码器
由真值表的表达式，经化简得
Y0 I 7I5 I6 I 3I 4 I6 I7 I 1I 2 I 4 I6
1
0
0
1
1
1
0
I1=I2=I6=I7=0
0
I0=I3=I4=I5=1
（3-58）
*** 数字比较器 比较器的分类： （1）仅比较两个数是否相等。 （2）除比较两个数是否相等外，还要比
较两个数的大小。 第一类的逻辑功能较简单，下面重 点介绍第二类比较器。
（3-59）
（1）一位数值比较器
功能表
输入 AB 00 01 10 11
（3-28）
（2）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。
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：
（3-29）
状态表
0 输入
F3
F2
F1
F0
I0
0
0
0
0
I1
0
0
0
1
I2
0
0
1
0
I3
0
0
1
1
I4
0
1
0
0
I5
0
1
0
1
I6
（1）二进制译码器
I0
I1
译码器
In
Y0 Y！
Yn 2 —1
将n种输入的组 合译成2n种电路状 态。也叫n---2n线 译码器。
（3-33）
译码器的输入： 一组二进制代码（ n个） 译码器的输出： 一组高低电平信号
（最多为2n 个） **译码器一般为少输入、多输出。
（3-34）
2-4线译码器74LS139的内部线路
二-十进 制编码
显示译 码器
显示 器件
（3-40）
显示器件： 常用的是七段显示器件
a
f gb
e
c
d
（3-41）
显示器件： 常用的是七段显示器件
abcde f g 111111 0 0110000 1101101
a
f gb
e
c
d
（3-42）
显示译码器： 74LS49的管脚图 14 Ucc f g a b c d
. . . Ym=fm(X1,X2……Xn-1,Xn)
（3-3）
第4章 常用组合逻辑功能器件
4．1 编码器
编码：将某种特定含义的信号变换成用二进制代 码表示的过程。
编码器：实现编码功能的电路。
n个二进制代码 （n位二进制数）有 2n种不同的组合，
I0
F1
I2
编码器
F2
可以表示2n个信号。
I2n-1
A1
A0 输入
&Biblioteka Baidu
Y3
&
Y2
输出
&
Y1
&
Y0
S 控制端
（3-35）
74LS139的功能表
S
A1 A0
Y0
Y1
Y2
Y3
1XX 1 1 1 1
0000111
0011011
0101101
0111110
“—”表示低电平有效。
（3-36）
74LS139管脚图
Ucc 2S 2A0 2A1 2Y0 2Y1 2Y2 2Y3
0
1
1
0
I7
0
1
1
1
I8
1
0
0
0
I9
1
0
0
1
（3-30）
0 输入
F3
F2
I0
0
0
I1
0
0
I2
0
0
I3
0
0
I4
0
1
I5
0
1
I6
0
1
I7
0
1
I8
1
0
I9
1
0
F3 I8 I9 I8 • I9 F1 I2I3I6I7
F1
F0
0
0
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
F2 I4I5I6I7
F0 I1I3I5I7I9
1
0
D0…D7
D0
D7
（3-54）
四选一集成数据选择器74LS153
功能表
输入
A1
A0
E
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
控制端
输出
W 0 D0 D1 D2 D3
（3-55）
用两片74LS151构成十六选一数据选择器
& D0D7
D0D7
A0
AAA021 E
Y
D0 •••
D7
AA22
A3
•••
=0
D0 D7
逻辑图略
（3-31）
（3）8/3线优先编码器
I0 I1
8/3线
S
EI—输入使能端
EO EO—输出使能端
优先
F1
I7
编码器
F2
S—标志位
EI
F3
**具有优先权的优先编码器，I7的优先级别最 高，I0的优先级别最低。
（3-32）
*** 译码器
译码是编码的逆过程，即将某二进制码 翻译成电路的某种状态。
Y3 I8 I9 I8 I9
Y2 I4 I5 I6 I7 I4 I5 I6 I7
Y1 I2 I3 I6 I7 I2 I3 I6 I7
Y0 I1 I3 I5 I 7I9 I1 I3 I5 I7 I9 （3-8）
1、4-2线编码器 2、键盘输入8421BCD码编码器 （10-4 线3、）集成优先编码器 优先编码器----Priority Encoder
与普通编码器不同，优先编码器允许同 时输入多个编码信号。当多个输入信号输入 时，只有优先权最高的一个信号被进行编码。
（3-9）
8/3线优先编码器
EI—输入使能端
I0 输入端 I1
I7 EI
8/3线 优先 编码器
EO—输出使能端 EO
GS GS —按键标志位
Y0
Y1 Y2
输出端
**具有优先权的优先编码器，I7的优先级别最 高，I0的优先级别最低。