工艺技术_数字电子技术--组合逻辑电路

中国最大的资料库下载 数字电子技术第3章组合逻辑电路 范立南代红艳恩莉刘明丹中国水利水电出版社 中国最大的资料库下载 第3章组合逻辑电路 3 1组合逻辑电路的分析方法3 2组合逻辑电路的设计方法3 3若干常用的组合逻辑电路3 4组合逻辑电路中的竞争 冒险现象 中国最大的资料库下载 3 1组合逻辑电路的分析方法 数字电路分类 组合逻辑电路和时序逻辑电路 组合电路逻辑功能特点 任意时刻的输出仅取决于该时刻的输入 而与信号作用前电路原来的状态无关 时序电路逻辑功能特点 任意时刻的输出不仅取决于该时刻的输入 而与信号作用前电路原来的状态有关 图3 1输入 输出组合逻辑电路的框图 中国最大的资料库下载 图3 1中输出变量与输入变量之间可表示为 组合电路的分析步骤 1 由已知的逻辑图 写出相应的逻辑函数式 2 对函数式进行化简 3 根据化简后的函数式列真值表 找出其逻辑功能 中国最大的资料库下载 例3 1 试分析图3 3所示电路的逻辑功能 并指出该电路的用途 图3 2例3 1的逻辑图 中国最大的资料库下载 解 1 由逻辑图 写函数式 2 化简得 3 列真值表 中国最大的资料库下载 3 2组合逻辑电路的设计方法 组合电路的设计分为 SSI设计和MSI设计 SSI设计的基本单元电路为门电路 MSI设计的基本单元电路为中规模集成电路 组合电路的设计步骤 1 进行逻辑抽象 2 写出逻辑函数式 3 选定设计所用器件的类型 4 化简或变换 5 画逻辑图 中国最大的资料库下载 例3 2 设计一个三变量的多数表决电路 当输入变量中有两个或两个以上同意时 提议被通过 否则 提议不被通过 解 1 进行逻辑抽象 中国最大的资料库下载 2 写出逻辑函数式 3 选定器件类型为小规模集成电路的设计 4 化简得 5 画逻辑图 中国最大的资料库下载 3 3若干常用的组合逻辑电路3 3 1编码器 编码器是能够实现编码功能的电路 1二进制编码器1 二进制普通编码器 图3 33位二进制普通编码器的逻辑图 中国最大的资料库下载 逻辑功能 将编成000代码 将编成001代码 依次类推 将编成111代码 表3 33位二进制普通编码器的真值表 中国最大的资料库下载 2 二进制优先编码器 图3 43位二进制优先编码器的逻辑图 中国最大的资料库下载 表3 43位二进制优先编码器74LS148的真值表 中国最大的资料库下载 例3 3 试用两片74LS148实现一个16线 4线优先编码器 将 16个低电平信号编成1111 0000代码 要求优先级最高 解 中国最大的资料库下载 3 3 2译码器 译码器是能够实现译码功能的电路 1 二进制译码器1 译码器74LS138 图3 5中规模集成3位二进制译码器 中国最大的资料库下载 当时 控制端有效 输出函数表达式为 中国最大的资料库下载 表3 5中规模集成3线 8线译码器74LS138的真值表 中国最大的资料库下载 例3 4 试用两片74LS138实现一个4线 16线译码器 要求将4位二进制代码0000 1111分别译成16个低电平信号 解 中国最大的资料库下载 2 用74LS138实现多输出逻辑函数的步骤 a 将待求函数式化成最小项和的形式 并转换成与非 与非式 b 画逻辑图 例3 5 试用74LS138实现多输出逻辑函数 中国最大的资料库下载 解 a 将待求函数式化成最小项和的形式 转换成与非 与非式得 中国最大的资料库下载 b 画逻辑图 令 中国最大的资料库下载 2 显示译码器显示译码器 用于驱动显示器的译码器 七段半导体数码管 是由七段独立的发光二极管组成 通过这七段独立的发光二极管的不同点亮组合 来显示 十个不同的数字 a 外形图 b 共阴极 c 共阳极 图3 6半导体数码管 中国最大的资料库下载 表3 6七段显示译码器的真值表 中国最大的资料库下载 写函数式 化简得 中国最大的资料库下载 图3 7七段显示译码器7448的逻辑图 中国最大的资料库下载 用七段显示译码器7448直接驱动共阴极的七段半导体数码管的驱动电路 图3 8七段显示译码驱动电路 中国最大的资料库下载 称为灯测试输入端 低电平有效 当 0时 数码管显示数字8 表明该数码管正常工作 否则 数码管不能正常显示 数码管正常显示时 应令端接高电平 称为灭零输入端 低电平有效 用于将无效的零灭掉 称为消隐输入 灭零输出端 均为低电平有效 中国最大的资料库下载 例3 6 设计一个有灭零控制的10位数码显示系统 要求保留小数点后一位有效数字 解 中国最大的资料库下载 3 3 3数据选择器 数据选择器 是能够按照给定的地址将某个数据从一组数据中选出来的电路 1 双四选一数据选择器74LS153 图3 9双四选一数据选择器74LS153的逻辑图 中国最大的资料库下载 当 0 即控制端有效时实现数据选择功能 输出逻辑函数式 表3 7双四选一数据选择器74LS153的真值表 中国最大的资料库下载 例3 7 试用1个双四选一数据选择器74LS153接成1个八选一数据选择器 中国最大的资料库下载解 中国最大的资料库下载 2 八选一数据选择器74LS152 图3 9八选一数据选择器74LS152的逻辑图 中国最大的资料库下载 其函数式 表3 8八选一数据选择器74LS152的真值表 中国最大的资料库下载 3 用数据选择器实现逻辑函数的步骤 1 变换 2 画逻辑图 例3 8 用四选一数据选择器实现函数 解 1 变换 四选一数据选择器的输出函数式 令 并代入待求函数式得 中国最大的资料库下载 令所以可得 2 画逻辑图 中国最大的资料库下载 3 3 4加法器 半加 不考虑进位直接把两个二进制数相加 全加 考虑低位来的进位 把两个一位二进制数及低位送来的进位一起相加 1 一位半加器表3 9一位半加器的真值表 中国最大的资料库下载 由表3 14 可得出相应的函数式为画逻辑图 图3 10一位半加器的逻辑图 中国最大的资料库下载 一位半加器的逻辑符号 图3 11一位半加器的逻辑符号2 一位全加器表3 10一位全加器的真值表 中国最大的资料库下载 化简后的函数式为 画逻辑图 图3 34一位双全加器74LS183的1 2逻辑图 中国最大的资料库下载 一位全加器的逻辑符号 图3 12一位全加器的逻辑符号 3 串行进位加法器 图3 13四位串行进位加法器的逻辑图 中国最大的资料库下载 3 3 5数值比较器 数值比较器 能够实现两个二进制数的大小比较功能的电路 1 一位数值比较器表3 11一位数值比较器的真值表写函数式 中国最大的资料库下载 画逻辑图得 图3 14一位数值比较器的逻辑图 中国最大的资料库下载 2 4位数值比较器 图3 154位数值比较器CC14585的逻辑图 中国最大的资料库下载 输出函数式为 以两片CC14585实现一个8位数值比较器的逻辑图 图3 168位数值比较器 中国最大的资料库下载 3 4组合逻辑电路中的竞争 冒险现象3 4 1竞争 冒险现象的产生 竞争 是指门电路的两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变的现象 冒险 是指由于竞争的存在 在门电路的输出端可能出现尖峰脉冲的现象 图3 17与门电路的竞争 冒险现象 中国最大的资料库下载 图3 18或门电路的竞争 冒险现象 中国最大的资料库下载 3 4 2竞争 冒险现象的判断 只有一个变量状态发生变化情况 电路是否存在竞争 冒险的判断方法 看该电路的逻辑函数式在一定条件下 是否能够转换成或的情况 若能 则该电路存在竞争 冒险 否则 该电路不存在竞争 冒险 例3 12 试判断图3 19所示电路是否存在竞争 冒险 已知任