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第四章 组合逻辑电路1. 进行逻辑抽象，确定输入输出变量2. 列出真值表3. 写出逻辑表达式，化简4. 画出逻辑电路图编码器将输入的每一个高低平信号编成一个对应的二进制代码普通编码器（只允许输入一个编码信息） 真值表输 入输 出I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y01000000000001000000001001000000100001000001100001000100000001001010000001011000000001111逻辑式电路图优先编码器（允许输入两个以上的编码信号，只对优先权最高的一个进行编码）8线-3线优先编码器74HC148真值表输 入输 出1XXXXXXXX11111011111111111010XXXXXXX0000100XXXXXX01001100XXXXX011010100XXXX0111011100XXX01111100100XX011111101100X01111111101000111111111110逻辑式电路图S为选通输入端，S=0,编码正常工作Ys=0,电路工作，但无编码输入YEX=0,电路工作，有编码输入（输入输出均以低电平作为有效信号）用两片74LS148接成16线-4线优先编码器（优先权通过选通输入端控制，若选1片为高优先权，则1片“无编码信号输入”Ys为2片的选通输入信号S，YEX为第四位输出编码）译码器将每个输入的二进制代码译成对应的高低电平信号或另一个代码3线-8线译码器 74HC138真值表输 入输 出S1A2A1A00XXXX11111111X1XXX1111111110000111111101000111111101100101111101110011111101111010011101111101011101111110110101111111011101111111表达式电路图用两片74HC138接成4线- 16线译码器在芯片级联时，低位地址复用（指仍是单个芯片时的功效），高位地址片选（指由这个地址确定哪一个芯片工作）二十进制译码器显示译码器：七段字符显示器P187例题数据选择器双四选一数据选择器74HC153真值表 S1A1A0Y11XX0000D10001D11010D12011D13表达式电路图用两个“四选一”数据选择器接成“八选一”数据选择器利用S作为第三个地址输入端，片选P190例题加法器半加器真值表 输 入输 出ABSCO0000011010101101表达式逻辑图及符号全加器真值表输 入输 出ABCISCO0000000110010100110110010101011100111111表达式逻辑图及符号74HC183串行进位加法器超前进位加法器P197例题数值比较器一位数值比较器多位数值比较器四位数值比较器74LS85用两片74LS85组成一个8位数值比较器将两个数的高四位接到2片上，低四位接到1片上，同时将1片的接到2片的上竞争-冒险现象竞争：门电路两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变的现象竞争-冒险：由于竞争而在电路输出端可能产生的尖峰脉冲的现象冒险的两种形式：A+A AA第五章 触发器或非门SR锁存器S=1，R=0，Q=1S=0，R=1，Q=0S=0，R=0，保持前一状态S=1，R=1，(Q=0) 与非门SR锁存器S=0，R=1，Q=1S=1，R=0，Q=0S=1，R=1，保持前一状态S=0，R=0，(Q=1)电平触发SR触发器CLK=0时，输出状态保持CLK=1时的状态不变CLK=1时，变成SR锁存器，Q由S,R决定带异步置位，复位端的电平触发SR触发器SD=0，Q=1 (置1)RD=0，Q=0 (置0)电平触发D触发器（D型锁存器）（S=D,R=D）CLK=0时，输出状态保持CLK=1时的状态不变CLK=1时，变成SR锁存器，S=D,R=D,Q=D主从SR触发器CLK=1，主触发器正常工作，主触发器变成SR锁存器得到QmCLK=0,主触发器不工作，Qm保持CLK=1时的状态从触发器的Q与Q只在CLK从1变0（ ）处变化，变成对应时刻的Qm，Qm的值在一个CLK的变化周期里Q的状态只改变一次主从JK触发器 CLK=1时，J=1，K=0，Qm置1 J=0，K=1，Qm置0 J=0，K=0，Qm保持前一状态不变J=1，K=1时，Qm翻转CLK=0时，Qm的输出状态保持CLK=1时的状态从触发器Q和Q只在 处变化，变成对应时刻Qm,Qm的值在一个CLK的变化周期里Q的状态只改变一次多输入端JK触发器 J=J1 J2 K=K1 K2边沿触发器（上升沿触发）CLK=0时，保持原来的状态不变CLK由0变到1，Q=D,Q仅取决于 处D的值带异步置位，复位端的边沿触发器S=1，Q=1 (置1)R=1，Q=0 (置0)特征方程触发器按逻辑功能的分类 状态转换图SR触发器 Q*=S+RQ , SR=0JK触发器Q*=JQ+KQT触发器 （T=1翻转T=0保持）Q*=TQ*+TQD触发器Q*=D附： 逻辑符号中增加SD,RD输入端是指带异步置位，复位端功能 S=1，Q=1 (置1)R=1，Q=0 (置0) 第六章 时序逻辑电路同步时序电路：存储电路中所有触发器的时钟使用统一的clk,状态变化发生在同一时刻异步时序电路：没有统一的clk,触发器状态的变化有先有后 Mealy（米利型）型：输出不仅取决于存储电路的状态，而且还决定于电路当前的输入 Moore（穆尔型）型：输出仅决定于存储电路的状态，与电路当前的输入无关 同步时序电路的分析方法逻辑方程组：驱动方程。状态方程。输出方程状态转换表状态转换图时序图（波形图）逻辑图例题1.写驱动方程2.代入JK触发器的特征方程Q*=JQ+KQ,得状态方程3.写输出方程4.根据逻辑方程组列出状态转化表0000010001010001001100111000100101010111001100001111000100000100102010030110410005101061101700000111110000 或5.画出状态转化图 6.画出时序图（波形图） 7.判断能否自启动 自启动：在CLK作用下，无效状态能自动地进入到有效循环中，则称电路能自启动，否则称不能自启动这是一个同步七进制加法计数器，能自启动寄存器，移位寄存器计数器按计数器容量二进制（2n进制）计数器N进制计数器十进制计数器按计数器中触发器是否同时翻转同步计数器异步计数器4位集成二进制加法计数器74LS160：十进制计数器， 异步清0，同步置数74LS161：十六进制计数器，异步清0，同步置数74LS162：十进制计数器， 同步清0，同步置数74LS163：十六进制计数器，同步清0，同步置数工作状态X0XXX置 0（异步）10XX预置数（同步）X1101保持（包括C）X11X0保持（C=0）1111计数 任意进制计数器的构成方法，用已有的N进制芯片，组成M进制计数器 1 .N M 计数循环过程中设法跳过NM个状态 置零法 ：只要RD出现低电平，触发器立即被置0，不受CLK的控制 （由SM状态译出置零信号） ： RD出现低电平后要等下一个CLK信号到达时才能将触发器置0 （由SM-1状态译出置零信号） 置数法 ：置数信号从Si+1状态译出：置数信号从Si状态译出 例：将十进制的74160接成六进制计数器 置零法： 置数法： 2. N M M = N1N2 串行进位方式：以低位片的进位输出信号作为高位片的时钟输入信号 并行进位方式：以低位片的进位信号作为高位片的工作状态控制信号例：用两片同步十进制计数器接成百进制计数器 并行进位方式 串行进位方式 M为大于N的素数 整体置零方式：首先将两片N进制计数器按最简单的方式接成一个大于M进制的计数器，然后在计数器记为M状态时使RD=0，将两片计数器同时置零 整体置数方式：首先将两片N进制计数器按最简单的方式接成一个大于M进制的计数器，然后在某一状态下使LD=0，将两片计数器同时置数成适当的状态，获得M进制计数器例：用两片74LS160接成二十九进制计数器 整体置零方式整体置数方式同步时序逻辑电路的设计方法例：设计一个串行数据检测器，要求在连续输入三个或三个以上“1”时输出为1，其余情况下输出为01) 逻辑抽象取输入数据作为输入变量，用X表示；检测结果为输出变量，用Y表示。例如： 输入X 101100111011110 输出Y 0000000010001102) 画状态转换图 设电路没有输入1以前的状态为S0,输入一个1状态为S1，连续输入两个1后的状态为S2，连续输入3个或3个以上1以后的状态为S3 3) 得到电路的方程式