讲 组合逻辑电路oPPT课件

1、编码：用文字、符号或者数字表示特定对象的过程（用二进制代码表示不同事物）Y1I1Y2YmI2In代代码码输输出出信信息息输输入入编编 码码 器器 框框 图图3.3 编码器和译码器编码器（Encoder）第1页/共38页用 n 位二进制代码对 N = 2n 个信号进行编码的电路输入输出 假设：I0 I7 是一组互相排斥的输入变量，任何时刻只能 有一个状态有效。3 位二进制编码器I0I1I6I7Y2Y1Y0I2I4I5I3一、二进制普通编码器1. 3位二进制编码器(8 线- 3 线)任何时刻，只能有一个有效状态信号，不允许有多个有效信号同时出现。任何时刻，只能有一个有效状态信号，不允许有多个有效信

2、号同时出现。变量取值：1 1来表示状态有效，0 0表示无效状态第2页/共38页输 入输 出I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y01000000000001000000001001000000100001000001100001000100000001001010000001011000000001111012345670123456701234567012345672IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIY编码表第3页/共38页 利用无关项化简，得：012345670123456701234567012345672IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

3、IIIIIIIIY76542IIIIY输 入输 出I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y01000000000001000000001001000000100001000001100001000100000001001010000001011000000001111函数式Y2 = I4 + I5 + I6 + I7Y1 = I2 + I3+ I6 + I7Y0 = I1 + I3+ I5 + I7注意：输入变量是1有效第4页/共38页函数式逻辑图 用或门实现 用与非门实现76542IIIIY 76321IIIIY 75310IIIIY 7654IIII 7632IIII 7531IIII

4、Y2 Y1 Y0111I7 I6 I5 I4 I3I2 I1I0 &Y2 Y1 Y04567IIII23II01II第5页/共38页编码表2. 3 位二进制优先编码器 优先编码：允许几个有效信号同时输入，但只对优先级别最高的进行编码。优先顺序：I7 I0输输 入入输输 出出I I0 0I I1 1I I2 2I I3 3I I4 4I I5 5I I6 6I I7 7Y Y2 2Y Y1 1Y Y0 0X XX XX XX XX XX XX X1 11 11 11 1X XX XX XX XX XX X1 10 01 11 10 0X XX XX XX XX X1 10 00 01 1

5、0 01 1X XX XX XX X1 10 00 00 01 10 00 0X XX XX X1 10 00 00 00 00 01 11 1X XX X1 10 00 00 00 00 00 01 10 0X X1 10 00 00 00 00 00 00 00 01 11 10 00 00 00 00 00 00 00 00 00 045675676772 IIIIIIIIIIY45672IIIIY解释：BABAA第6页/共38页8 8线-3-3线优先编码器函数式45672IIIIY 245345671 IIIIIIIIY 12463465670 IIIIIIIIIIY 输输 入入输输

6、出出I I0 0I I1 1I I2 2I I3 3I I4 4I I5 5I I6 6I I7 7Y Y2 2Y Y1 1Y Y0 0X XX XX XX XX XX XX X1 11 11 11 1X XX XX XX XX XX X1 10 01 11 10 0X XX XX XX XX X1 10 00 01 10 01 1X XX XX XX X1 10 00 00 01 10 00 0X XX XX X1 10 00 00 00 00 01 11 1X XX X1 10 00 00 00 00 00 01 10 0X X1 10 00 00 00 00 00 00 00 01 11

7、 10 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0第7页/共38页输入输出为原变量逻辑图输入输出为反变量Y2Y1Y0111&1111111111117I6I5I4I3I2I1I0I1112Y1Y0YI7I6I5I4I3I2I1I0这个时候，输入输出有效信号是0 0第8页/共38页实例：74HC148)()()(SIIIIIIIIIIYSIIIIIIIIYSIIIIY6421643567054234567145672)(SIIIIY45672低低电电平平有有效效或非门或非门当S=0时，电路正常工作当S=1时，电路不工作，没选通输出编码是反码第9页/共38页 SEXSYY附加

8、输出信号的状态及含意选通信号01234567)(SIIIIIIIIYS为为0 0时，电路工作有编码时，电路工作有编码输入输入为为0 0时，电路工作无编码输入时，电路工作无编码输入0123456701234567)( )(SIIIIIIIISSIIIIIIIIYEXS11 1不工作输入 X00 1工作全部无效有效01 0工作第10页/共38页输 入输 出1XXXXXXXX11111011111111111010XXXXXXX0000100XXXXXX01001100XXXXX011010100XXXX0111011100XXX01111100100XX011111101100X011111111

9、0100011111111111076543210IIIIIIIIS012YYYEXSYY第11页/共38页讨论：控制端扩展功能15A例：用两片8线-3线优先编码器扩展为16线-4线优先编码器。其中， 的优先权最高第12页/共38页输入低电平有效输出高电平有效第13页/共38页0011 0 011 1 10 1 1101 1 100 1 11 0 00第14页/共38页用 4 位二进制代码对 0 9 十个信号进行编码的电路1. 8421 BCD 编码器2. 8421 BCD 优先编码器3. 集成 10线 -4线优先编码器（74147 74LS147）三、几种常用编码三、几种常用编码1. 二-十

10、进制编码8421 码 余 3 码 2421 码5211 码 余 3 循环码 右移循环码循环码（反射码或格雷码）ISO码ANSCII（ASCII）码2. 其他二-十进制编码器I0I2I4I6I8I1I3I5I7I9Y0Y1Y2Y3二、二-十进制编码器第15页/共38页编码的逆过程，将二进制代码翻译为原来的含义 输入 n 位二进制代码如： 2 线 4 线译码器 3 线 8 线译码器4 线 16 线译码器A0Y0A1An-1Y1Ym-1二进制二进制译码器译码器输出 m 个信号 m = 2n译码器（Decoder）一、二进制译码器 (Binary Decoder)输入某个代码，就翻译成某个状态，使某个

11、输出状态有效第16页/共38页1. 3位二进制译码器 ( 3 线 8 线)真值表函数式0127AAAY 0120AAAY 0121AAAY 0122AAAY 0123AAAY 0124AAAY 0125AAAY 0126AAAY A0Y0A1A2Y1Y73 位位二进制二进制译码器译码器012 AAA01234567 YYYYYYYY0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

12、0 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1输入输出都是高电平有效输入输出都是高电平有效第17页/共38页3 线 - 8 线译码器逻辑图000 输出低电平有效工作原理：11111101&Y7&Y6&Y5&Y4&Y3&Y2&Y1&Y0A2A2A1A1A0A0111111A2A1A000111110111010101111110111110111110011111011101111111101101101111111101111111第18页/共38页2. 集成 3 线 8 线译码器 - 74LS138引脚排

13、列图功能示意图321 SSS、输入选通控制端1S 0321 SS或或芯片禁止工作0 1321 SSS且且芯片正常工作VCC 地1324567816 15 14 13 12 11 10 974LS138Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 S3 S2 S1 Y7 74LS138Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 S3 S2 S1 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 A0 A1 A2 S3 S2 S1 Y7 输出低电平有效输出低电平有效第19页/共38页3. 二进制译码器的级联 两片3 线 8 线4 线-16 线Y0Y7Y8Y1574LS1

14、38Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 S3 S2 S1 高位Y7 A0 A1 A2 A3 74LS138Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 S3 S2 S1 低位Y7 10工作禁止有输出无输出 1禁止工作无输出有输出0 78 15第20页/共38页三片 3 线- 8 线5 线 - 24 线34 AA（1）（）（2）（）（3）输 出工 禁 禁70YY禁 工 禁158YY禁 禁 工2316YY0 00 11 01 1禁 禁 禁全为 174LS138 (1)Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 S3 S2 S1 Y0Y7 Y77

15、4LS138 (3)Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 S3 S2 S1 Y16Y7 Y2374LS138 (2)Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 S3 S2 S1 Y8Y7 Y15A0A1A2A3A41第21页/共38页功能特点： 输出端提供全部最小项（输出高电平有效）4. 二进制译码器的主要特点00120mAAAY10121mAAAY22mY VCC 地1324567816 15 14 13 12 11 10974LS138Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 S3 S2 S1 Y7 77mY 66mY 55mY 44

16、mY 33mY 第22页/共38页用译码器设计组合逻辑电路1. 基本原理3位二进制译码器给出3变量的全部最小项；n位二进制译码器给出n变量的全部最小项；任意函数将n位二进制译码输出的最小项组合起来，可获得任何形式的输入变量不大于n的组合函数imY第23页/共38页2. 举例：NoImageABCCBBCAZCABBAZCBABCZCABBCAACZ4321),(),(),(),(742053273165434321mABCCBBCAZmCABBAZmCBABCZmCABBCAACZ)(),()(),()(),()(),(74204532373126543174205327316543mmmmm

17、ZmmmmZmmmmZmmmmmZ利用利用74HC13874HC138设计一个多输出的组合逻辑设计一个多输出的组合逻辑电路，输出逻辑函数式为电路，输出逻辑函数式为第24页/共38页半导体显示(LED)液晶显示(LCD)每字段是一只发光二极管数码显示器aebcfgd三、显示译码器共阴极共阳极第25页/共38页共阴极abcdefgR+5 VYaA3A2A1A0+VCC显示显示译码器译码器共阴共阴YbYcYdYeYfYg 高电平驱动0000111111000010010011000011011010011010001010110011110001001111100101100111011011101

18、1111111000011111111111011aebcfgd注意：数码管的输入端一定要加限流电阻7个LED的阴极连到了低电平第26页/共38页驱动共阴极数码管的译码器电路 输出高电平有效YaYbYcYdYeYfYgA3A2A1A011111111111111111111111第27页/共38页共阳极abcdefgR+ 5 VYaA3A2A1A0+VCC+VCC显示显示译码器译码器共阳共阳YbYcYdYeYfYg00000000001000100101001111001001000110100010101100000110100110001001000100000 低电平驱动0111000111110000000000100100001007个LED的阳极连到了高电平第28页/共38页驱动共阳极数码管的电路A3A2A1A0YaYbYcYdYeYfYg 输出低电平有效&1&111&1第29页/共38页BCD七段显示译码器74487448第30页/共38页7448的附加控制信号: 灯测试输入 LT当 时，Ya Yg全部置为10LT010110000111111第31页/共38页7448的附加控制信号： 灭零输入R