组合逻辑电路器件.doc

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1、23第四章组合逻辑模块及其应用上一章介绍了组合逻辑电路的分析与设计方法。随着微电子技术的发展，现在许多常用的组合逻辑电路都有现成的集成模块，不需要我们用门电路设计。本章将介绍编码器、译码器、数据选择器、数值比较器、加法器等常用组合逻辑集成器件，重点分析这些器件的逻辑功能、实现原理及应用方法。4.1编码器一．编码器的基本概念及工作原理编码——将字母、数字、符号等信息编成一组二进制代码。例：键控8421BCD码编码器。左端的十个按键S0～S9代表输入的十个十进制数符号0～9，输入为低电平有效，即某一按键按下，

2、对应的输入信号为0。输出对应的8421码，为4位码，所以有4个输出端A、B、C、D。图4.1.1键控8421BCD码编码器由真值表写出各输出的逻辑表达式为：23表4.1.1键控8421BCD码编码器真值表输入输出S9S8S7S6S5S4S3S2S1S0ABCDGS111111111111111111101111111101111111101111111101111111101111111101111111101111111101111111101111111101111111110000000001000

3、110010100111010010101101101011111000110011画出逻辑图，如图4.1.1所示。其中GS为控制使能标志，当按下S0～S9任意一个键时，GS=1，表示有信号输入；当S0～S9均没按下时，GS=0，表示没有信号输入，此时的输出代码0000为无效代码。二．二进制编码器用n位二进制代码对2n个信号进行编码的电路称为二进制编码器。3位二进制编码器有8个输入端3个输出端，所以常称为8线—3线编码器，其功能真值表见表4.1.2，输入为高电平有效。表4.1.2编码器真值表输入输出I0I

4、1I2I3I4I5I6I7A2A1A01000000001000000001000000001000000001000000001000000001000000001000001010011100101110111由真值表写出各输出的逻辑表达式为：23用门电路实现逻辑电路。图4.1.23位二进制编码器三．优先编码器优先编码器——允许同时输入两个以上的编码信号，编码器给所有的输入信号规定了优先顺序，当多个输入信号同时出现时，只对其中优先级最高的一个进行编码。74148是一种常用的8线-3线优先编码器。其功能

5、如表4.1.3所示，其中I0～I7为编码输入端，低电平有效。A0～A2为编码输出端，也为低电平有效，即反码输出。其他功能：（1）EI为使能输入端，低电平有效。（2）优先顺序为I7→I0，即I7的优先级最高，然后是I6、I5、…、I0。（3）GS为编码器的工作标志，低电平有效。（4）EO为使能输出端，高电平有效。表4.1.374148优先编码器真值表输入输出EII0I1I2I3I4I5I6I7A2A1A0GSEO1××××××××0111111110×××××××00××××××010×××××0110××

6、××01110×××011110××0111110×01111110011111111111111110000010010101001011011000110101110012311101其逻辑图如图所示。图4.1.374148优先编码器的逻辑图四．编码器的应用1．编码器的扩展集成编码器的输入输出端的数目都是一定的，利用编码器的输入使能端EI、输出使能端EO和优先编码工作标志GS，可以扩展编码器的输入输出端。图4.1.4所示为用两片74148优先编码器串行扩展实现的16线—4线优先编码器。图4.1.4串行

7、扩展实现的16线—4线优先编码器23它共有16个编码输入端，用X0～X15表示；有4个编码输出端，用Y0～Y3表示。片1为低位片，其输入端I0～I7作为总输入端X0～X7；片2为高位片，其输入端I0～I7作为总输入端X8～X15。两片的输出端A0、A1、A2分别相与，作为总输出端Y0、Y1、Y2，片2的GS端作为总输出端Y3。片1的输出使能端EO作为电路总的输出使能端；片2的输入使能端EI作为电路总的输入使能端，在本电路中接0，处于允许编码状态。片2的输出使能端EO接片的输入使能端EI，控制片1工作。两片

8、的工作标志GS相与，作为总的工作标志GS端。电路的工作原理为：当片2的输入端没有信号输入，即X8～X15全为1时，GS2=1（即Y3=1），EO2=0（即EI1=0），片1处于允许编码状态。设此时X5=0，则片1的输出为A2A1A0=010，由于片2输出A2A1A0=111，所以总输出Y3Y2Y1Y0=1010。当片2有信号输入，EO2=1（即EI1=1），片1处于禁止编码状态。设此时X12=0（即片2的I4=0），则片2的输