組合邏輯電路

組合邏輯電路邏輯電路組合邏輯電路時(shí)序邏輯電路現(xiàn)時(shí)的輸出僅取決于現(xiàn)時(shí)的輸入現(xiàn)時(shí)的輸出除與現(xiàn)時(shí)輸入有關(guān)外還與原狀態(tài)有關(guān)1組合邏輯電路的分析

(1)由邏輯圖寫(xiě)出輸出端的邏輯表達(dá)式(2)運(yùn)用邏輯代數(shù)化簡(jiǎn)或變換(3)列邏輯狀態(tài)表(4)分析邏輯功能分析步驟：已知邏輯電路確定邏輯功能例：分析下圖的邏輯功能。

&&&&ABF真值表相同為“0”不同為“1”異或門(mén)異或關(guān)系=1ABFF=AB例：分析下圖的邏輯功能。

&&&ABF11真值表相同為“1”不同為“0”同或門(mén)同或關(guān)系F=A·B＋A·B=A

B=1ABFA

B=AB設(shè)計(jì)方法：1.用集成門(mén)電路實(shí)現(xiàn)2.用中規(guī)模集成電路(MSI)實(shí)現(xiàn)3.用可編程邏輯器件(PLD)實(shí)現(xiàn)(了解)2組合邏輯電路設(shè)計(jì)給定邏輯要求實(shí)現(xiàn)該邏輯要求的最簡(jiǎn)單的邏輯電路設(shè)計(jì)1、根據(jù)設(shè)計(jì)要求，列出真值表。設(shè)計(jì)步驟：3、用邏輯代數(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn)或變換。4、畫(huà)邏輯圖。2、根據(jù)真值表寫(xiě)出邏輯表達(dá)式。例1:

某工廠有A、B、C三個(gè)車間和一個(gè)自備電站，站內(nèi)有兩臺(tái)發(fā)電機(jī)G1和G2。G1的容量是G2的兩倍。如果一個(gè)車間開(kāi)工，只需G2運(yùn)行即可滿足要求；如果兩個(gè)車間開(kāi)工，只需G1運(yùn)行；如果三個(gè)車間同時(shí)開(kāi)工，則G1和G2均需運(yùn)行。試畫(huà)出控制G1和G2運(yùn)行的邏輯圖。

設(shè)：A、B、C分別表示三個(gè)車間的開(kāi)工狀態(tài)：

開(kāi)工為“1”，不開(kāi)工為“0”；

G1和

G2運(yùn)行為“1”，不運(yùn)行為“0”。(1)根據(jù)邏輯要求列狀態(tài)表

首先假設(shè)邏輯變量取“0”、“1”的含義。邏輯要求：如果一個(gè)車間開(kāi)工，只需G2運(yùn)行即可滿足要求；如果兩個(gè)車間開(kāi)工，只需G1運(yùn)行；如果三個(gè)車間同時(shí)開(kāi)工，則G1和G2均需運(yùn)行。開(kāi)工“1”不開(kāi)工“0”運(yùn)行“1”不運(yùn)行“0”0111

0

0

1

0

100011

0

1101001010011100110111000ABC

G1G2這里的與項(xiàng)又叫最小項(xiàng)。(2)由狀態(tài)表寫(xiě)出邏輯表達(dá)式

(3)化簡(jiǎn)邏輯式可得：1010010100111001101110000111

0

0

1

0ABC

G1

G2

100011

0

11、在狀態(tài)表上找出輸出為1的行；2、將這一行中所有自變量寫(xiě)成乘積項(xiàng)，當(dāng)變量的真值為“1”時(shí)寫(xiě)為原變量，當(dāng)變量的真值為“0”時(shí)寫(xiě)為原變量的反變量；3、將所有乘積項(xiàng)邏輯加，便得到邏輯函數(shù)表達(dá)式。(4)用“與非”門(mén)構(gòu)成邏輯電路AB&&&&G1CABG2C&&&&&例2：設(shè)計(jì)三人表決電路（A、B、C）。每人一個(gè)按鍵，如果同意則按下，不同意則不按。結(jié)果用指示燈表示，多數(shù)同意時(shí)指示燈亮，否則不亮。首先確定邏輯變量取0、1的含義：A、B、C分別表示三人按鍵的狀態(tài)，鍵按下時(shí)為“1”，不按時(shí)為“0”。F表示指示燈的亮滅，燈亮為“1”，不亮為“0”。邏輯要求：兩個(gè)人（包括兩個(gè)人）以上同意，指示燈亮。0111

0

0

1

0101001010011100110111000ABC

F

(1)根據(jù)邏輯要求列狀態(tài)表(2)由狀態(tài)表寫(xiě)出邏輯式(3)、化簡(jiǎn)邏輯式可得：(4)、用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)&&&&ABCF(5)畫(huà)電路圖旅客列車分特快、直快和普快，并依此為優(yōu)先通行次序。某站在同一時(shí)間只能有一趟列車從車站開(kāi)出，即只能給出一個(gè)開(kāi)車信號(hào)。試畫(huà)出滿足上述要求的邏輯電路（用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)）。設(shè)A、B、C分別代表特快、直快、普快，開(kāi)車信號(hào)分別為YA、YB、YC。進(jìn)站出站直快普快特快思考：解：1、根據(jù)邏輯要求寫(xiě)出狀態(tài)表A、B、C1—出站0—不出站YA、YB、YC1—亮0—滅ABCYAYBYC0000000010010100100110101001001011001101001111002、寫(xiě)邏輯表達(dá)式3、化簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式并轉(zhuǎn)換4、畫(huà)出邏輯電路圖3常用的中規(guī)模組合邏輯集成電路數(shù)據(jù)選擇器編碼器譯碼器加法器在數(shù)字電路中，當(dāng)需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離多路數(shù)字傳輸時(shí)，為了減少傳輸線的數(shù)目，發(fā)送端常通過(guò)一條公共傳輸線，用多路選擇器分時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)到接收端，接收端利用多路分配器分時(shí)將數(shù)據(jù)分配給各路接收端，其原理如圖所示。使能端數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)分配器發(fā)送端接收端IYD0D1D2D3SA1A0傳輸線A0A1D0D1D2D3S數(shù)據(jù)選擇控制數(shù)據(jù)分配控制1.數(shù)據(jù)選擇器(多路開(kāi)關(guān))1）四選一數(shù)據(jù)選擇器常用的MSI數(shù)據(jù)選擇器(Multiplexer,簡(jiǎn)稱MUX)有四選一數(shù)據(jù)選擇器、八選一數(shù)據(jù)選擇器輸入數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)使能端D0D1D2D3WEA1A0選擇控制端四選一MUX的功能表使能選通輸出EA0A1W10000001100110D3D2D1D0

ED0D1D2D3A0A1WMUX邏輯符號(hào)4選1數(shù)據(jù)選擇器輸出邏輯函數(shù)74LS153邏輯電路圖（了解）4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS153(了解)2）八選一數(shù)據(jù)選擇器ENWMUXA0A1A2D0D1D2D3D4D5D6D7邏輯符號(hào)101001010011100110111000D0D1D2D3D4D5D6D7×××0100000000功能表

EN=1時(shí)，選擇器禁止工作W=0；

EN=0時(shí)，選擇器工作101001010011100110111000D0D1D2D3D4D5D6D7×××0100000000功能表數(shù)據(jù)選擇器的應(yīng)用１）對(duì)多路數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇２）實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)例:用四選一數(shù)據(jù)選擇器，實(shí)現(xiàn)函數(shù)解：將F與Y比較，令A(yù)1＝A，A0＝B，Y＝F，（1）寫(xiě)出４選１數(shù)據(jù)選擇器的輸出函數(shù)等式左右相等，可推出D1=D2=1

D0=D3=0（2）接線圖用４選１數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)F=A⊕B⊕C（1）寫(xiě)出４選１數(shù)據(jù)選擇器的輸出函數(shù)（2）將F轉(zhuǎn)換為與或表達(dá)式將F與Y比較，令A(yù)1=A，A0=B，F(xiàn)=Y等式左右兩邊相等得:(３)接線圖A1=A，A0=B，F(xiàn)=Y數(shù)字系統(tǒng)的信息數(shù)值文字符號(hào)用若干位的0，1表示二進(jìn)制代碼編碼2.編碼器編碼為了分別表示N個(gè)信息，所需的二進(jìn)制數(shù)的最小位數(shù)n：實(shí)現(xiàn)編碼功能的邏輯電路稱為編碼器。例：設(shè)計(jì)一個(gè)將8個(gè)輸入信號(hào)編成二進(jìn)制數(shù)碼的編碼器---8-3線編碼器設(shè)八個(gè)輸入信號(hào)為I1I8，八種狀態(tài)，與之對(duì)應(yīng)的輸出設(shè)為F1、F2、F3，共三位二進(jìn)制數(shù)。設(shè)計(jì)編碼器的過(guò)程與設(shè)計(jì)一般的組合邏輯電路相同，首先要列出狀態(tài)表，然后寫(xiě)出邏輯表達(dá)式并進(jìn)行化簡(jiǎn)，最后畫(huà)出邏輯圖。由n位二進(jìn)制數(shù)表示2n個(gè)信號(hào)的編碼電路。

(1)二進(jìn)制編碼器真值表I1I2I3I4I5I6I7I8&&&F3F2F18-3編碼器邏輯圖F1+5V(2)8-3線優(yōu)先編碼器其中I0～I(xiàn)7為信號(hào)輸入端，Y2Y1Y0為編碼輸出端，S（E）端為使能控制端，YS為使能輸出端，YEX為擴(kuò)展輸出端。輸入和輸出端全帶邏輯非符號(hào)，表示該電路輸入信號(hào)低電平有效，輸出為三位二進(jìn)制反碼。

I4GNDY1S

E)Y2I7I6

I5CT74148/CT5414891011121314151612345678UCCYSYEXI3I2I1I0Y0S=1,器件不工作,YEX=1、YS=1；器件工作但沒(méi)輸入時(shí)，YEX=1、YS=0S(E)I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y0YEXYS輸入輸出001111111111010

0111111110010

011111101010

01111100010

0111011010

011010010

01001010

0000011

1111101111111111110(3)二---十進(jìn)制編碼器將十個(gè)狀態(tài)（對(duì)應(yīng)于十進(jìn)制的十個(gè)數(shù)碼）編制成BCD(Binary-Coded-Decimal)碼。十個(gè)輸入需要幾位輸出？四位輸入：I0

I9。輸出：F0

F3列出狀態(tài)表如下：8421編碼狀態(tài)表稱為10-4線編碼器CT74147/CT54147是10-4線優(yōu)先編碼器高位優(yōu)先，反碼輸出例如：3.譯碼器譯碼是編碼的逆過(guò)程，即將某二進(jìn)制數(shù)翻譯成電路的某種狀態(tài)。(1)二進(jìn)制譯碼器將n種輸入的組合譯成2n種電路狀態(tài)。也叫n—2n線譯碼器。譯碼器的輸入：一組二進(jìn)制代碼譯碼器的輸出：一組電平信號(hào)74LS139管腳圖（了解）一片139中含兩個(gè)2-4線譯碼器74LS139的功能表輸入端“—”表示低電平有效。輸出端“—”表示反碼輸出。例：利用2-4線譯碼器分時(shí)將外設(shè)數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)。2-4線譯碼器ABCD三態(tài)門(mén)三態(tài)門(mén)三態(tài)門(mén)三態(tài)門(mén)總線總線譯碼器工作工作原理：(以A0A1=00為例)000總線2-4線譯碼器ABCD三態(tài)門(mén)三態(tài)門(mén)三態(tài)門(mén)三態(tài)門(mén)脫離總線數(shù)據(jù)全為“1”(2)顯示譯碼器二-十進(jìn)制編碼器顯示譯碼器顯示器件在數(shù)字系統(tǒng)中，常常需要將運(yùn)算結(jié)果用人們習(xí)慣的十進(jìn)制顯示出來(lái)，這就要用到顯示譯碼器。顯示器件：abcdefg常用的是半導(dǎo)體七段顯示器件abcdef+5Vabcdefgg共陰極共陽(yáng)極半導(dǎo)體七段顯示器件abcdfgabcdefg111111001100001101101e

顯示譯碼器：11474LS49A1A2BIA3A0eabcdfgUccGND74LS49的管腳圖（了解）消隱控制端功能表（簡(jiǎn)表）輸入輸出顯示A3A0BIag10XXXX0000000消隱8421碼譯碼顯示字型完整的功能表請(qǐng)參考相應(yīng)的參考書(shū)。74LS49與七段顯示器件的連接：+5VbfacdegbfacdegBIA3A2A1A0+5V74LS49集電極開(kāi)路，必須接上拉電阻選擇端AK四位二選一數(shù)據(jù)選擇器

CT74157

+5Va～g七段譯碼器A、B、C、D1W～4WAE1D0～4D01D1～4D1

4744a～g七段譯碼器A、B、C、D1W～4WAE1D0～4D01D1～4D1

47448溫度數(shù)值（二位8421碼）8壓力數(shù)值（二位8421碼）七段顯示器例：用一套顯示器件分時(shí)顯示溫度壓力顯示部分框圖4.加法器11011001+舉例：A=1101,B=1001,