您现在的位置:首页 > >

第七章组合逻辑电路-38页PPT精品文档_图文


第七章 组合逻辑电路
第一节 组合逻辑电路的分析 第二节 组合逻辑电路的设计 第三节 编码器和译码器 第四节 数据分配器和选择器 第五节 运算器
习 题 目录

第一节 组合逻辑电路的分析
? 组合逻辑电路 ? 组合逻辑电路的分析步骤 ? 例题
返回

一、组合逻辑电路
组合逻辑电路 数字电路
时序逻辑电路
组合逻辑电路--在任意时刻,输出状态值 取决于该时刻各输入状态的组合,而与先前 状态无关的逻辑电路。

二、组合逻辑电路的分析步骤

由已知逻辑图列写逻辑表达式;

化简表达式;

列写真值表;

分析逻辑功能。

返回

例1、分析电路的逻辑功能。

A? AB

异或门

&

A

&

B

&

A B B? AB

=1
&F
F ? AB? AB ? A?B
A BF

F?A?AB ?B?AB 0 0 0

?A (A?B)?B(A?B) 0 1 1

? AB?AB

10 1

返回

11 0

例2、分析电路的逻辑功能。

A

AB
&

B

A

&

&

& &
A?B B

F?AB ?AB

?AB?AB

F ? AB? AB

? A?B=A?B

同或门

F

=1

A BF 00 1 01 0 10 0 11 1
返回

例3、裁判表决电路 B

A、B、C表示三 名裁判,其中A

A C

是主裁判,B、 C

& &

F
&

C是副裁判。判 断工作过程。

ABC F
00 0 0

00 1 0
F ? AB? AC 0 1 0 0

? AB? AC 0 1 1 0

当主裁判和一 名副裁判认为合格

10 0 10 1 11 0

0 1 1

时灯亮。

11 1 1

返回

例4、分析下图,写出逻辑表达式并化简。

A

≥1

B

&

&

F

≥1
C

F ? (ABC? A)(ABC? C)
?AB?A C?AB?C C =ABC ·A + ABC ·C = ABC
返回

例5、如图,一个用于保险柜的密码锁控制电路, 开锁的条件是:(1)要拨对密码;(2)要将开锁控制 开关S闭合。条件满足,开锁信号为1,报警信号 为0 ;条件不满足,开锁信号为0,报警信号为1, 警铃报警 。试分析该电路的密码。

AA B C

EC S
&

& F1开锁信号 & F2报警信号

D

B ABCD ABCD

F1 ?1F?2=AB1,CD ABCD≠1001 F 警2铃?1报?A 警B。CD?F1

F1=1,ABCD=1001 ∴ 密码是1001。

返回

例6、已知输入信号波形如图,试画输出波形图。

A

A

&

B

B

≥1

≥1 F

C

C

&

F

BC

A 00 01

0
F?AB?(B?C)?AC

0

0

10

?AB?BC?A?C

? ABC

11 10
00 00
返回

第二节 组合逻辑电路的设计
组合逻辑电路的设计步骤 例题
返回

一、组合逻辑电路的设计步骤
分析逻辑功能; 列写真值表; 由真值表列写逻辑表达式; 化简表达式; 画出逻辑图。
返回

例1、已知输入输出波形,试写出逻辑表达
式,并变换为与非形式,并以与非门实现。

AA
BB C FC

ABC F


&F

00 0

0



00 1 0

01 0 0

BC

BC 0 1 1 1

A 00 01 11 10

10 0 0

0

1

AB 1 0 1
11 0

0 1

1

11

11 1 1

F?BC ?AB ? BC? AB
返回

例2、设计一个三输入三输出的逻辑电路。当A=1, B=C=0,红、绿灯亮;当C=1,B=A=0,黄、绿灯 亮;当A=B=C=0,三个灯全亮。

解:AF表1F 、、红1?= B、FBA 、2黄、CCB、为FC 3绿三分+A 灯输别,B 入代端C,AA00

B
0 0

C
0 1

F 3=A 1灯F 表B 灭2= ?C 示。A + A灯A B B亮B C ;C ++ 0A A 表B B 示C CBC0110

1 1 0 0

0 1 0 1

=B(A +AC)

11 0

11 1

=A B+B C

F1 F2 F3
11 1
& 1 1 F2

&
1

1 F1

≥1 F3

返回

例3、设计一个三人表决逻辑电路,要求: 三 人A、B、C各控制一个按键,赞成则按键, 不赞成则不按键,如果多数赞成则灯亮,否 则灯不亮。 解: 输入-A、B、C
“1”-按键按下 ,“0”-没按键,
输出-F
“1”-灯亮, “0”-灯不亮。
得到与逻辑功能相对应的真值表
返回

ABC F
00 0 0 00 1 0 01 0 0 01 1 1 10 0 0 10 1 1 11 0 1 11 1 1

BC

BC

A 00 01 11 10

00 0 1 0

10 1 1 1

AC

AB

L= AC + BC + AB

返回

第三节 编码器和译码器
编码器 译码器
返回

一、编码器
数字电路中,有时需要把某种控制信息 用一个规定的二进制数来表示,这种表示控 制信息的二进制数称为代码。将控制信息转 换成代码的过程称为编码。实现编码的组合 逻辑电路称为编码器。



N=2n



n



返回

二进制编码器 对N个信号进行编码,要保证2n≥N。

Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 100000 00 010000 00 001000 00 000100 00 000010 00 000001 00 000000 10 000000 01

CBA 00 0 00 1 01 0 01 1 10 0 10 1 11 0 11 1
返回

二进制编码器将八个高低电平信号变为 八个不同的三位二值代码。
Y0~Y7中任意时刻只允许有一个输入为 高电平信号。

二-十进制编码器 将Y0~Y9 编成十个二值代码的电路。

Y0






Y9

D C B A

返回

8421BCD码编码表

输出 输入 D C B A

0 (Y0) 0 0 0 0

1 (Y1) 0 0 0 1

2 (Y2) 0 0 1 0

3 (Y3) 0 0 1 1

4 (Y4) 0 1 0 0

5 (Y5) 0 1 0 1

6 (Y6) 0 1 1 0

7 (Y7) 0 1 1 1

8

10 00

(9 Y(Y8)9) 1 0 0 1

D ? Y8 ? Y9 C?Y4 ?Y5 ?Y6?Y7
B?Y2 ?Y3 ?Y6 ?Y7 A?Y1?Y3?Y5?Y7?Y9
返回

常用编码器集成电路

T74148 T341 T1147

8-3 线优先编码器 8-3 线优先编码器 二-十 进制优先编码器

填空:计算机键盘上101个键盘用二进制代 码进行编码,至少应为___7__位二进制数。
2n≥101 n=7
返回

二、译码器
译码是编码的逆过程,是将输入代码的 含义“翻译”成一组高低电平信号。实现译 码的组合逻辑电路称为译码器。



n



N=2n



N-2n 线译码器

2-4 线 3-8 线

译码器

4-16 线

返回

2-4 线译码器

E

&

Y0 Y0=A+B

A

&

Y1 Y1 ?A?B

B

&

Y2 Y2 ?A?B

&

Y3 Y3 ? A?B

制A0译加码入B0器使的能Y0工端0 作YE11,。Y1可2 以Y1 控3 E=0 1,1 Y0~1Y3都0 为11,1译码 器1不工0作;1 1 0 1

此译码器
输出低电 平有效。

E=1 0,1 译码1器正1 常1工作0 。 返回

应用实例
外 三态门 设 三态门 数 据 三态门 线 三态门

数据线

计算机 中央处理
单元 (CPU)

Y3 Y2 Y1 Y0
译码器

A1

A0

地址线

返回

显示译码器 数字显示电路
译驱显 码动示 器器器
常用的显 数示 码方 显式 示: 管字 :形 辉重 光叠数式码管 分荧 液段晶光式显数示码器管 点发阵光式二极管(LED)
返回

七段LED显示器 a b c de f g

fg ab

a fe b

+E 共阳极

gd c

ed c

a b c de 共阴极

fg
返回

01 A3

0 A2

0 01

A1 A0

显示译 码器

常用译码器集成电路

74LS139 74LS138
T337 T1047

双2-4 线译码器 3 - 8线译码器 七段译码显示器 七段译码驱动器
返回

第四节 数据分配器和选择器 数据分配器 数据选择器
返回

一、数据分配器

数据分配器是指能够完成将一个数据
通过选择,能送到多个数据输出端的逻 辑电路。

数据输入

Y0



Y1



Y2



Y3



001010 地址输入
返回

74LS138-数据分配器,多路转换器 3-8线译码器 输出

UCC Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6
16 15 14 13 12 11 10 9

G1为控制端, 高电平有效

1 2 3 45 6 7 8
A B C G2AG2B G1 Y7 GND

地址 数据 使能控制 返回

二、数据选择器
数据选择器是指能够完成将多个数据 通过选择,能送到一个数据输出端的逻 辑电路。



I0



I1



I2



I3

数据输出

001010 地址输入

返回

74LS151-八选一多路数据开关

输入

地址

UCC I4 I5 I6 I7 S1 S2 S3
16 15 14 13 12 11 10 9

12
I3 I2

3 45 6
I1 I0 Y W

E为控制端, 低电平有效
78
E GND

输入 输出 控制 返回

多路信号分时传送电路

~ ~
~ ~

74LS151
W0 I0 Y
W
W7 I7 GND
E CBA

74LS138
G2B Y0 W′0
G1
G2A
GND Y7 W′7
CBA

B2 B1 B0
返回

第五节 运算器
加法器 比较器
返回

一、加法器
半加器
不考虑进位,将两个二进制数A和B相加, 称为半加。实现半加运算的电路称为半加器。

令A、B为加数,S为和,C为进位。可得 真值表:

A BSC

A 0B

0

=1 0 S 0

01 10

1 0 &1 C0

1 1逻辑图0 1

S ??ABAAB?∑c?oBABSC
C=逻A辑·B符号
返回

全加器

相加时考虑来自低位的进位,称为全加。 实现全加运算的电路称为全加器。

令Ai、Bi为加数Ci-1为低位进位,Si为和, Ci为高位进位。可得真值表:

A B Ci-1 Si Ci

C0i-10
00

0 ∑0 1 co1

S00 i

01 0
Ai0 1∑ 1

1 0

Bi1 0co 0 ≥11

0
C10 i

1 1

0 1

逻辑10 图

0 0

1 1

11 1 1 1

CSABCii i??ii-??1逻CCCAii辑??iic?B11I1∑((符c(iAAoA号ii i ???SCBBBii ii

)
i) )

多位数相加,可

采用并行相加串行

进位的方式。 返回

二、比较器

比较器是对两个数A、B 进行比较以判断 其大小的电路。

A



F1 (A = B)

B

较 器

F2 (A > B) F3 (A < B)

A B F1 F2 F3 0 0 1 0 &0 0AB 1 & 0 0 1 1 0 0 1 &0
1 1 100

F1=A B + A B

≥1

F F

2 3

= =

AFB2 AFFB13

返回

谢谢你的阅读
? 知识就是财富 ? 丰富你的人生



友情链接: 医学资料大全 农林牧渔 幼儿教育心得 小学教育 中学 高中 职业教育 成人教育 大学资料 求职职场 职场文档 总结汇报