注册电气专业基础第35讲第二十章中规模集成组合电路(一)(2010年新版).doc

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1、个人收集整理勿做商业用途第20章中规模集成组合电路20。1中规模编码器和译码器及其应用集成电路编码器优先编码器CD4532的示意框图、引脚图CD4532电路图输入输出EII7I6I5I4I3I2I1I0Y2Y1Y0GSEOL××××××××LLLLLHLLLLLLLLLLLLHHH×××××××HHHHLHLH××××××HHLHL个人收集整理勿做商业用途HLLH×××××HLHHLHLLLH××××HLLHLHLLLLH×××LHHHLHLLLLLH××LHLHLHLLLLLLH×LLHHLHLLLL

2、LLLHLLLHL优先编码器CD4532功能表译码器个人收集整理勿做商业用途20.2中规模二进制加法器20.2.1用74HC283实现减法运算减法运算若n位二进制的原码为N，则与它相对应的2的补码为N补=2N-N原补码与反码的关系式N补=N反+1设两个数A、B相减，利用以上两式可得A-B=A+B补—2n=A+B反+1—2n在A–B³0时,如加补进位信号为1，所得的差就是差的原码.在A–B<0时，如加补的进位信号为0，所得的差是差绝对值的补码个人收集整理勿做商业用途20。2.2实现多位二进制数相加20.2

3、。3实现代码转换20.3中规模集成数据选择器和数据分配器个人收集整理勿做商业用途个人收集整理勿做商业用途个人收集整理勿做商业用途例:设计一个编码器，满足以下要求：(1)将I0、I1、…I78个信号编成二进制代码.（2)编码器每次只能对一个信号进行编码,不允许两个或两个以上的信号同时有效。(3)设输入信号高电平有效。解：（1）分析要求：输入有8个信号，即N=8，根据2n³N的关系,即n=3，即输出为三位二进制代码.(2）列编码表：001011101000010100110111I0I1I2I3I4I5I6

4、I7输入输出Y2Y1Y0(3)写出逻辑式并转换成“与非”式Y2=I4+I5+I6+I7=I4+I5+I6+I7=I4●I5●I6●I7(4)画出逻辑图10000000111I7I6I5I4I3I1I2&&&1111111Y2Y1Y0例2用74LS151型8选1数据选择器实现逻辑函数式Y=AB+BC+CA解：将逻辑函数式用最小项表示个人收集整理勿做商业用途将输入变量A、B、C分别对应地接到数据选择器的选择端A2、A1、A0。由状态表可知，将数据输入端D3、D5、D6、D7接“1”,其余输入端接“0”，即可

5、实现输出Y,如图所示。74LS151功能表选通选择输出SA0A2Y100000D3D2D1D0A20D40D50D60D7000101´´´000011100110101111将输入变量A、B、C分别对应地接到数据选择器的选择端A2、A1、A0。由状态表可知,将数据输入端D3、D5、D6、D7接“1”,其余输入端接“0”,即可实现输出Y，如图所示。。74LS151ABCYSD7D6D5D4D3D2D1D0“1”例3某实验室用两个灯显示三台设备的故障情况，当一台设备有故障时黄灯亮;当两台设备同时有故障时红

6、灯亮;当三台设备同时有故障时黄、红两灯都亮。设计该逻辑电路。解：(1）根据逻辑问题找出输入变量和输出变量，并设定逻辑值。在所述逻辑问题中，可确定A、B、C为输入变量，它们代表三台设备的故障情况，并设定:有故障时，对应逻辑“1"，无故障时,对应逻辑“0”。确定量F1、F2为输出变量，它们分别表示黄灯和红灯的亮、灭情况，并设定：灯亮时，对应逻辑“1”；灯灭时，对应逻辑“0”.个人收集整理勿做商业用途（2)根据逻辑问题及以上设定，列出真值表如表所示。（3）由真值表写出逻辑表达式并化简.用公式法化简F1：F1＝

7、ABC+ABC+ABC+ABC＝A（BC+BC)+A（BC+BC）＝A（B○C)+A(B○C)＝A○（B○C)用卡诺图法化简F2,将真值表中的函数值填入卡诺图如图并化简。由卡诺图得最简表达式:F2=AB+BC+AC若采用与非门实现，则应将函数转换为与非与非式:个人收集整理勿做商业用途（4)根据表达式画出逻辑电路如图所示。由图可见，该电路要用三片集成器件构成:一片四异或门7486、—片四2输入与非门7400、—片三3输入与非门7410。虽然逻辑表达式是最简的，但实际实现起来所用的集成器件的个数和种类都不是

8、最少。（5）若以集成器件为基本单元来考虑向题，可重新化简逻辑函数F2:F2＝ABC+ABC+ABC+ABC＝A（BC+BC）+BC＝A(B○C）+BC＝A（B○C)·BC对应的逻辑电路如图(c)所示，此电路只需两片集成器件即可完成。由此可见，计逻辑电路时，不能单纯考虑逻辑表达式是否最简，所用逻辑门是否最少，而要从实际出发,以集成器件为基本单元来考虑问题，看是否所用集成器件的个数及种类最少.另外,进行多个输出端的逻辑函数的化简时，让不同的输出