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1、第4章常用组合逻辑功能器件本章将介绍几种常用的中规模集成电路(MSI),这些中规模集成电路分别具有特定的逻辑功能,称为功能模块,用功能模块设计组合逻辑电路,具有许多优点.4.1自顶向下的模块化设计方法顶:指系统功能,即系统总要求,较抽象.向下:指根据系统总要求,将系统分解为若干个子系统,再将每个子系统分解为若干个功能模块……,直至分成许多各具特定功能的基本模块为止.例:设计一个数据检测系统,功能表如下:S1S2输出功能00A+B01A－B0Min(A,B)11Max(A,B)数据A、B分别来自两个传感器.B:数据检测系统B1:输入传感器数据B2计算值B3选择输出B11传感器AB12传感器B
2、B21A+BB22A－BB23Min(A,B)B24Max(A,B)*****B231比较A和BB232选择Min**B241比较A和BB242选择Max**顶层*：叶结点分层设计树ABB11转换AB12转换BB21二进制加法B22二进制减法B231比较B241比较B242选择B232选择B3输出选择S1S2B1:输入B2:计算功能选择输出传感器分层方框图minmaxB23B244.2编码器将信息(如数和字符等)转换成符合一定规则的二进制代码.4.2.1二进制编码器用n位二进制代码对N=2n个特定信息进行编码的逻辑电路.设计方法:以例说明设计一个具有互相排斥输入条件的编码器.输入:X0、X
3、1、X2、X3输出：A1、A0对应关系：输入A1A0X000X101X210X311X3X2X1X0A1A00000××0001000010010011××0100100101××0110××0111××000111001××010××1011××100××1101××1110××1111××X3X2X1X0000111100001111011××××××××××××00A1=X2+X3000111100001111010××××××××××××01X3X2X1X0A0=X1+X34线—2线编码器电路图：≥1≥1X2X3X3X1A1A0编码器在任何时候只允许有一个输入信号有效;(2)电路无
4、X0输入端;(3)电路无输入时,编码器的输出与X0编码等效.带输出使能(Enable)端的优先编码器:输出使能端:用于判别电路是否有信号输入.优先:对输入信号按轻重缓急排序,当有多个信号同时输入时,只对优先权高的一个信号进行编码.下面把上例4线—2线编码器改成带输出使能(Enable)端的优先编码器,假设输入信号优先级的次序为:X3,X2,X1,X0.X3X2X1X0A1A0E000000010001000001001000110100100100010110001101000111100100011010011101010110101111011001101101110111011011
5、11110X3X2X1X000011110000111101100111111111100A1=X2+X3X3X2X1X000011110000111101001000111111101A0=X3+X2X1EO=X3X2X1X0=X3+X2+X1+X0≥1≥1&≥1X2X1X3X2X0A0A1EO编码器电路图4.2.2二－十进制编码器输入:I0,I1,I2……I9,表示十个要求编码的信号.输出:BCD码.电路有十根输入线,四根输出线,常称为10线—4线编码器4.2.3通用编码器集成电路1.8线—3线优先编码器74148逻辑图引脚图74148功能说明：1）74148为8线—3线优先编码器，H
6、PRI是最高位优先编码器的说明。2）编码器输入为低电平有效，输出为3位二进制反码。3）EI端为输入使能端,当EI=0时,电路处于正常工作状态;当EI=1时,电路禁止工作,Y2Y1Y0=111。4）EO为选通输出端.EO=EII0I1I2I3I4I5I6I7当EI=0(即正常工作时),若编码输入信号Ii均为1(即无编码信号输入),则EO=0。说明当EO=0时,电路在工作状态，但无编码信号输入.这时Y2Y1Y0=111.GS=EI(I0+I1+I2+I3+I4+I5+I6+I7)5)GS为扩展输出端。当EI=0(即正常工作时),若有编码信号输入(即至少有一个Ii为0),则GS=0。说明当GS=
7、0时,电路在工作状态,而且有编码信号输入。74148功能表例：用两片74148构成16线—4线优先编码器。00111XXXXXXXXXXXX11111110000011高位芯片工作情况：0111111111110XXXX01101111101011低位芯片工作情况：问题思考：若用四片74148构成一个32线—5线编码器，电路如何设计？若用八片74148构成一个64线—6线编码器，电路又如何设计？扩展电路设计提示：1）观察
