《組合邏輯電路的分析實(shí)例》.

1、數(shù)字邏輯電路組合邏輯電路的分析實(shí)例下面將對(duì)一些實(shí)際組合電路進(jìn)行分析，進(jìn)一步加深對(duì)分析方法的理解和運(yùn)用。例 1分析圖 10.1（ a）和（ b）所示電路。（a）（b）（ c）圖1 例1電路圖解 由圖 10.1 （a）寫出邏輯函數(shù)表達(dá)式，并進(jìn)行化簡(jiǎn)Gaab babccdd cda a b b a bc c d d c dababcdcdabcd由表達(dá)式求出真值表1：表 1真值表輸入輸 出輸入輸 出abcdGabcdG00000100010001110010001011010000110101110100111000010101101101100111010111111110真值表 1 表明：在圖

2、10.1（ a）所示電路中，當(dāng) a、 b、c、 d 中有奇數(shù)個(gè) 1 時(shí)， G 為 1；反之 G 為 0。這顯然是采用偶校驗(yàn)位產(chǎn)生電路。圖 1（ a）所示電路使用與非門太多，連線也多，既不經(jīng)濟(jì)也不可靠，改用圖1（c）所示電路，同樣可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生偶校驗(yàn)位的功能。第1頁共4頁數(shù)字邏輯電路由圖 1（ b）可寫出F 的表達(dá)式F = G abcd該表達(dá)式表明，在圖10.1（ b）所示電路中，當(dāng)收到a、b、 c、 d 和 G 五位碼元之后，若F為 1，即判定碼組 a、 b、 c、 d 正確；若 F 為 0，即判定碼組發(fā)生錯(cuò)誤，顯然是偶校驗(yàn)檢測(cè)器。例 2 分析圖 2 所示電路的邏輯功能。圖 2 74LS138

3、邏輯圖解由圖 2 可見該電路有三個(gè)輸入信號(hào)A0、A1、A2，三個(gè)控制信號(hào)G1、 G2A 、G 2B和八個(gè)輸出信號(hào) Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7。（ 1）根據(jù)給定電路圖寫出輸出信號(hào)的邏輯函數(shù)表達(dá)式：Y0A2 A1 A0G1G2 AG2BY1A2 A1A0G1G2 AG2 BY2A2 A1 A0G1G2 A G2 BY3A2 A1 A0 G1G2A G2BY4A2 A1 A0G1G2A G2BY5A2 A1 A0G1G2 AG2BY6A2 A1 A0G1G2 AG2BY7A2 A1 A0 G1G2 AG2 B（ 2）根據(jù)表達(dá)式可以得到如表2 所示的真值表。由表達(dá)式可見，當(dāng)G1 為

4、 0 時(shí)，無論其它輸入信號(hào)為什么狀態(tài)，Y0 Y 7 均為 1，同理 G2A和 G 2B 只要有一個(gè)為1 時(shí)， Y0 Y7也都為 1。為了列表方便，通常將G2A 和 G 2B 用下式表示：G 2G2AG2B。第2頁共4頁數(shù)字邏輯電路表 2真值表輸入輸出G1G 2A2 A1 A0Y0 Y1 Y2Y3Y4Y5Y6 Y71 111111110 1111111110000011111111000110111111100101101111110011111011111010011110111101011111101110110111111011011111111110（ 3）描述邏輯功能。由真值表2 可以

5、看出，當(dāng) G1 為 1， G 2 為 0 時(shí)， 3 位二進(jìn)制輸入信號(hào) A2A1A0 的 8 種取值組合分別對(duì)應(yīng)著Y 0 Y 7 中的一個(gè)確定的輸出信號(hào)。如當(dāng)A2A1A0= 000時(shí)，輸出信號(hào) Y 00，而 Y1 Y7 均為 1；當(dāng) A2A1A0=111 時(shí)， Y7 0 ，而 Y 0Y6均為1。因此，該電路是一個(gè)3 8 線二進(jìn)制譯碼器。而 G1、 G 2 是使能信號(hào)。例 3分析圖 3（ a）所示電路的邏輯功能。（a）（ b）（ c）圖 3 多路選擇器 74LS151解（1）根據(jù)給定電路圖，當(dāng)EN = 0 時(shí)，輸出信號(hào)Y 的邏輯函數(shù)表達(dá)式Y(jié)A2 A1 A0D0A2 A1A0D1A2 A1 A0D2

6、A2 A1A0D3A2 A1 A0 D4A2 A1 A0 D5A2 A1 A0D6A2A1 A0 D7（1）（ 2）根據(jù)表達(dá)式可以得到如表3 所示的真值表第3頁共4頁數(shù)字邏輯電路表3真值表輸入輸 出使能端地址輸入數(shù)據(jù)ENA2 A1 A0D0D1D2D3D4D5D6 D7一、100000D 0D00001D1D10010D2D20011D3D30100D4D40101D5D50110D6D60111D7D7Y（ 3）描述邏輯功能。由真值表3 可以看出，當(dāng) EN =1 時(shí)，封鎖了全部數(shù)據(jù)通道，無論其它輸入信號(hào)是什么，輸出Y= 0，可見 EN 是選通端，對(duì)數(shù)據(jù)通行進(jìn)行控制。當(dāng)EN =0 時(shí)，根據(jù)不同

7、的地址碼A210選通相應(yīng)的通道，且僅選通一路。如A2 10時(shí)，輸出 Y=D0；A AA A =000A2A1A0=111 時(shí)，輸出 Y=D 7。因此該電路是一個(gè)多路選擇器（也稱為數(shù)據(jù)選擇器） 。實(shí)現(xiàn)的功能是從多個(gè)輸入信號(hào)中選擇一個(gè)信號(hào)輸出，或者將并行輸入轉(zhuǎn)換為串行輸出。該電路實(shí)際上是8 選 1 的中規(guī)模集成多路選擇器74LS151 的邏輯電路圖，圖（b）是它的邏輯符號(hào)，其中A2、 A1、 A0 是地址輸入端，而D 7D0 是數(shù)據(jù)輸入端。多路選擇器是一個(gè)十分有用的器件，它除了用作多路開關(guān)、并行輸入變串行輸出或者與多路分配器配合完成多路信號(hào)的分時(shí)傳輸以外，通常還可以用它來實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)，即用多路器設(shè)計(jì)邏輯電路。對(duì)此項(xiàng)功能作以下簡(jiǎn)單介紹。若多路選擇器的地址輸入端數(shù)為N，則該多路選擇器能夠?qū)崿F(xiàn)有（N+1 ）個(gè)輸入變量的任意邏輯函數(shù)。 其中， N 個(gè)變量作為地址輸入，剩下的那個(gè)變量根據(jù)需要可以以原變量或反變量的形式接到相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸入端。例如要用多路選擇器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)FABCDABCDABC D ABC DABC DABC DABC DABC D（ 2）F 是一個(gè)4 變量函數(shù)， 所以要用具有3 個(gè)地址輸入端的選擇器，即用 8 選 1 的多路選擇器實(shí)現(xiàn)。假設(shè)用 74LS151 ，在