数字电路组合逻辑电路.ppt

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1、第四章组合逻辑电路4.1概述4.2组合逻辑电路的分析方法和设计方法4.3若干常用组合逻辑电路4.4组合逻辑电路中的竞争-冒险现象4.1概述组合逻辑电路的特点组合逻辑电路：任何时刻，输出状态只决定于同一时刻的输入状态的组合，而与电路原来状态无关的的逻辑电路。4.2.1组合逻辑电路的分析方法分析步骤：1.由逻辑图逐级写出各输出端的逻辑表达式2.化简（最简与或式）和变换各逻辑表达式3.列出真值表4.根据真值表和逻辑表达式对电路进行分析，并确定电路的功能4.2组合逻辑电路的分析方法和设计方法4.2.2组合逻辑电路的设计过程设计步骤：1.逻辑抽象:分析问题的因果关系，确定输入输出变

2、量,定义输入输出逻辑状态的含义2.列真值表3.从真值表表写逻辑表达式4.化简或变换表达式5.画逻辑电路图1.设计一个表决电路，要求输出信号的电平与三个输入信号中的多数电平一致。2.用与非门设计四变量的多数表决电路。当输入变量A，B，C，D有3个或3个以上为1时输出为1，输入为其他状态时输出为0.3.交通信号灯的正常工作状态与故障状态4.设计一个路灯控制电路，要求实现的功能是：当总电源开关闭合时，安装在三个不同地方的三个开关都能独立地将灯打开或熄灭；当总电源开关断开时，路灯不亮。4.3.1编码器编码：将一组信号按一定规律编码，每一组代码都有确定的含义。编码器：实现编码功能的

3、逻辑电路。一、普通编码器任何时刻只允许输入一个编码信号，否则输出将发生混乱。4.3若干常用组合逻辑电路3位二进制（8线－3线）编码器输入输出I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y01000000000001000000001001000000100001000001100001000100000001001010000001011000000001111二、优先编码器在优先编码器电路中，允许同时输入两个以上的编码信号。不过在设计优先编码器是已经将所有的输入信号按优先顺序排了队，当几个输入信号同时出现时，只对其中优先权最高的一个进行编码。8线－3线优先编码器74LS

4、148的逻辑图功能分析：1.S’——片选端（选通输入端）S’=0时，正常工作；S’=1时，所有输出为高电平。2.YS’——无编码指示端（选通输出端）YS’=0时，表示电路工作，但无编码输入；YS’=1，且S’=0时，表示电路工作且有编码。3.YEX’——扩展端YEX’=0时，表示电路工作，且有编码输入；YEX’=1，且S’=0时，表示电路工作但无编码。S’I’0I’1I’2I’3I’4I’5I’6I’7Y’2Y’1Y’0Y’SY’EX1XXXXXXXX11111011111111111010XXXXXXX0000100XXXXXX01001100XXXXX01101010

5、0XXXX0111011100XXX01111100100XX011111101100X01111111101000111111111110用两片74LS148接成的16线－4线优先编码器二－十进制优先编码器74LS147的逻辑图4.3.2译码器译码：将具有特定含义的输入代码转换成相应的输出信号译码器：实现译码功能的逻辑电路。译码器主要有二进制、二~十进制等。3位二进制（3线－8线）译码器的框图1.二进制译码器输入：二进制代码；输出：与代码一一对应的高低电平信号。用二极管与门阵列组成的3线－8线译码器用与非门组成的3线－8线译码器74LS138用两片74LS138接成的

6、4线－16线译码器2.二－十进制译码器74LS423.显示译码器（1）半导体数码管BS201A（a）外形图（b）等效电路（2）液晶显示器的结构及符号（a）未加电场时（b）加电场以后（c）符号BCD－七段显示译码器7448的逻辑图3.用二进制译码器实现组合逻辑函数（一）基本原理（1）二进制译码器的特点功能特点：二进制译码器的输出端提供了输入变量的全部最小项。电路结构特点：译码器的基本电路是由与门组成的阵列。（2）组合逻辑函数的标准与非——与非式（二）基本步骤（1）选择集成二进制译码器函数变量数与译码器输入二进制代码位数相等。（2）写出函数的标准与非——与非式（3）确认译码器

7、和与非门输入信号的表达式（4）画连线图例：74LS138：3线——8线4.3.3数据选择器输入数据选择控制信号在多路数据传送过程中，能够根据需要将其中任意一路挑选出来的电路，叫做数据选择器，也称为多路选择器或多路开关。采用CMOS传输门结构的数据选择器CC14539双4选1数据选择器74LS153用两个4选1数据选择器接成的8选1数据选择器用数据选择器实现组合逻辑函数（一）基本原理1.数据选择器输出信号逻辑表达式的一般形式2.数据选择器输出信号逻辑表达式的主要特点具有标准与或表达式的形式；提供了地址变量的全部最小项；一般情况下