逻辑门电路和组合逻辑器件.

1、1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部要解决的问题：要解决的问题：（3）逻辑门逻辑门输出端能否直接相连？输出端能否直接相连？（4）逻辑门逻辑门输出能带几个输出能带几个逻辑门逻辑门电路？电路？（5）逻辑门逻辑门输出输出0、1为几伏？输入为几伏？输入0、1为为几伏？几伏？ （6）逻辑门的逻辑门的电源电压是几伏？电源电压是几伏？（2）逻辑门输入端能否悬空？）逻辑门输入端能否悬空？逻辑门电路和组合逻辑器件逻辑门电路和组合逻辑器件（1）逻辑门有什么作用？）逻辑门有什么作用？1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用

2、电工电子教学部与门与门常用逻辑门常用逻辑门. 或门或门3. 非门非门4. 与非门与非门5. 或非门或非门6. 异或门异或门7. 同或门同或门LA BABLABLALA BABLABABABABAB1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部1. 逻辑门：逻辑门：实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路。实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路。2. 逻辑门电路的分类：逻辑门电路的分类：逻辑门电路逻辑门电路MOS逻辑门逻辑门二极管门电路二极管门电路三极管门电路三极管门电路NMOS门门PMOS门门CMOS门门MOS门电路门电路(单极型单极型)TTL门

3、电路门电路(双极型双极型)分立门电路分立门电路集成门电路集成门电路缺点：缺点：工作速度比工作速度比TTL低低 。3. MOS电路的特点：电路的特点：扇出系数大，抗噪声容限大。扇出系数大，抗噪声容限大。允许电源电压范围宽（允许电源电压范围宽（3 18V）。）。是电压控制元件，静态功耗小。是电压控制元件，静态功耗小。工艺简单，集成度高。工艺简单，集成度高。优点优点1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部1.CMOS集成电路集成电路: :广泛应用于超大规模、甚大规模集成电路广泛应用于超大规模、甚大规模集成电路 4000 4000系列系列74HC 7

4、4HCT74VHC 74VHCT速度慢速度慢与与TTL不不兼容兼容抗干扰抗干扰功耗低功耗低74LVC 74VAUC速度加快速度加快与与TTL兼容兼容负载能力强负载能力强抗干扰抗干扰功耗低功耗低速度两倍于速度两倍于74HC与与TTL兼容兼容负载能力强负载能力强抗干扰抗干扰功耗低功耗低低低( (超低超低) )电压电压速度更加快速度更加快与与TTL兼容兼容负载能力强负载能力强抗干扰功耗低抗干扰功耗低 7474系列系列74LS系列系列74AS系列系列 74ALS2.TTL 集成电路集成电路: :广泛应用于中大规模集成电路广泛应用于中大规模集成电路数字集成电路简介数字集成电路简介降功耗降功耗提速度提速度

5、降功耗降功耗、提速度提速度1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部 逻辑门电路的一般特性逻辑门电路的一般特性1. 1. 输入和输出的高、低电平输入和输出的高、低电平 输出高电平的下限输出高电平的下限值值 VOH(min) 输入低电平的上限输入低电平的上限值值 VI L(max) 输入高电平的下限输入高电平的下限值值 VI H(min) 输出低电平的上限输出低电平的上限值值 VOL(max)输出输出高电平高电平+VDD VOH(min)VOL(max) 0 G1门门vO范围范围 vO 输出输出低电平低电平 输入输入高电平高电平VIH(min)

6、VIL(max) +VDD 0 G2门门vI范围范围 输入输入低电平低电平 vI 74HC系列工作电压为系列工作电压为5V时：时：VI L=1.5V、 VI H=3.5V、VO L=0.1V、VOH=4.9V2. 噪声容限噪声容限 VNH =VOH(min)VIH(min) VNL =VIL(max)VOL(max)1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部 类型参数74HCVDD=5V74HCTVDD=5V74LVCVDD=3.3V74AUCVDD=1.8VtPLH或tPHL(ns)782.10.9 tPHL 输出输出 50% 90% 50%

7、 10% tPLH tf tr 输入输入 50% 50% 10% 90% 3.传输延迟时间传输延迟时间通常tpHL=tpLH也可用tpd=(tpHL+tpLH)/2CMOS电路传输时延1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部4.4.功耗功耗 静态功耗：静态功耗：指当电路没有状态转换时的功耗，即门电路空指当电路没有状态转换时的功耗，即门电路空载时电源总电流载时电源总电流ID与电源电压与电源电压VDD的乘积。的乘积。5.5.延时延时 功耗积功耗积是速度功耗综合性的指标，是速度功耗综合性的指标，用符号用符号DP表示。表示。动态功耗：动态功耗：指电路

8、在输出状态转换时的功耗。指电路在输出状态转换时的功耗。 CMOS电路的静态功耗非常低，电路的静态功耗非常低，主要是主要是动态功耗。动态功耗。对于对于TTL门电路来说，静态功耗是主要的。门电路来说，静态功耗是主要的。DP= =t tpdpdP PD D ( (传输延迟时间传输延迟时间功耗功耗) ) 扇出数：扇出数：是指其在正常工作情况下，所能带同类门电路的是指其在正常工作情况下，所能带同类门电路的最大数目。最大数目。取决于驱动门的取决于驱动门的拉电流负载拉电流负载和和灌电流负载灌电流负载。扇入数：扇入数：取决于逻辑门的输入端的个数。取决于逻辑门的输入端的个数。6. 6. 扇入与扇出数扇入与扇出数

9、1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部MOS管开关电路MOS开关及其等效电路开关及其等效电路MOS管工作管工作在可变阻区在可变阻区输出低电平输出低电平MOS管截止管截止输出高电平输出高电平I VTI VTN沟道增强沟道增强型型MOS管管 当输入为低电平时：当输入为低电平时： MOS管截止，相当于开关管截止，相当于开关“断开断开”，输出为高电平。输出为高电平。 当输入为高电平时：当输入为高电平时：MOS管工作在可变电阻区，相当于管工作在可变电阻区，相当于开关开关“闭合闭合”，输出为低电平。，输出为低电平。MOS管相当于一个由管相当于一个由I

10、(=vGS)控制的无触点开关。控制的无触点开关。VT为开启电压为开启电压1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部CMOS 反相器反相器+VDDDNSNvivOTNTPDPSP 由由N沟道和沟道和P沟道增强型沟道增强型MOS管组成互补管组成互补MOS或或CMOS电电路作为反相器。路作为反相器。工作管工作管负载管负载管iDP iDN 0，功耗极低功耗极低。iDPiDN逻辑真值表逻辑真值表vi (A)vO(L)0110AL 逻辑表达式逻辑表达式AL1逻辑图逻辑图AL1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电

11、子教学部CMOS 反相器的电压反相器的电压传输特性和电流传输特性传输特性和电流传输特性电压传输特性电压传输特性指输出电压指输出电压 vO 随输入电压随输入电压 vI 变化的曲线。变化的曲线。)v(fvIO 即即电流传输特性电流传输特性指漏极电流指漏极电流 iD 随输入电压随输入电压 vI 变化的曲线。变化的曲线。AB或或EF段有一管工作在截止区，段有一管工作在截止区，iD0BC或或DE段有一管工作在饱和区，一管段有一管工作在饱和区，一管工作在可变电阻区，传输特性变化快工作在可变电阻区，传输特性变化快CD段两管工作在饱段两管工作在饱和区，电流达最大和区，电流达最大（转换状态）（转换状态）1. 逻

12、辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部1.CMOS 与非门与非门vA+VDDTP1TN1TP2TN2ABLvBvLAB&CMOS 逻辑门逻辑门LA B逻辑表达式逻辑表达式 n输入的与非门必须有输入的与非门必须有n个个NMOS管串联和管串联和n个个PMOS管并联。管并联。2.2.CMOS 或非门或非门+VDDTP1TN1TN2TP2ABLAB1LA B逻辑表达式逻辑表达式 n输入的或非门必须有输入的或非门必须有n个个NMOS管并联和管并联和n个个PMOS管串联。管串联。1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及

13、应用电工电子教学部3. 异或门电路异或门电路BA BABAXBAL BABA 或非门或非门与或非门与或非门AB1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部1 1. CMOS漏极开路门漏极开路门(OD门门) 两门输出端并联两门输出端并联( (短短接接) )，在一定情况下会产生，在一定情况下会产生低阻通路，大电流有可能低阻通路，大电流有可能导致器件的损毁，并且无导致器件的损毁，并且无法确定输出是高电平还是法确定输出是高电平还是低电平。低电平。 CMOS漏极开路门和三态输出门电路漏极开路门和三态输出门电路 01 解决：采用漏极开路解决：采用漏极开路门门

14、(OD(OD门门) )。AB&CD&L1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部C D RP VDD L A B & & (c)(c)输出连接可以实现线与功能。输出连接可以实现线与功能。CDAB CDAB +VDDVSSTP1TN1TP2TN2ABLA B L (b)(b)与非逻辑不变；与非逻辑不变；RP VDD L A B 漏极开路门输出连接：漏极开路门输出连接：21PPL RP VDD L A B C D (a)(a)工作时必须外接电源和电阻；工作时必须外接电源和电阻；与非逻辑门与非逻辑门去掉去掉A B L

15、& 逻辑符号逻辑符号漏极开路门漏极开路门1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部2.三态三态(TSL)输出门电路输出门电路1TP TN VDD L A EN & 1 1 EN A L 1 0011截止截止导通导通111高阻高阻 0 输出输出L输入输入A使能使能EN0011 10 00截止截止导通导通010截止截止截止截止X1逻辑功能：高电平有效的同相逻辑门。称逻辑功能：高电平有效的同相逻辑门。称三态缓冲门三态缓冲门。0 1输出有高、低电平两种状态，还有第三状态输出有高、低电平两种状态，还有第三状态高阻态。高阻态。1. 逻辑门电

16、路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部常用不同形式的常用不同形式的三态三态(TSL)门门1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部 总线功能：总线功能：挂接总线的挂接总线的三态门任何时刻只能有一个三态门任何时刻只能有一个控制端有效，即一个门传输控制端有效，即一个门传输数据，因此特别适用于将不数据，因此特别适用于将不同的输入数据分时传送给总同的输入数据分时传送给总线的情况。线的情况。 双向传输功能双向传输功能：当当控制端控制端G=0时，时，1门工作，门工作，2门门禁止，数据从禁止，数据从A传送到传送到B；当

17、；当G=1时，时，1门禁止，门禁止，2门工作，数据可以从门工作，数据可以从B传送到传送到A。三态三态(TSL)门的应用门的应用总线传输总线传输双向传输双向传输1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部CMOS传输门传输门( (双向模拟开关双向模拟开关) ) 电路电路vI /vO vO /vI C C T G 逻辑符号逻辑符号TN、TP结构对称结构对称漏、源极可互换漏、源极可互换等效电路等效电路Co/II /O重要用途：重要用途：作模拟开关作模拟开关特点：特点：即可传输模拟信号又可传输数字信号。即可传输模拟信号又可传输数字信号。注意：注意：（1）

18、与机械开关不同，导通电阻约几百欧；与机械开关不同，导通电阻约几百欧； （2）当）当传输门断开时，输出为高阻态。传输门断开时，输出为高阻态。1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部TTL逻辑门逻辑门1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部输入级：输入级：T1和和Rb1组成。用于提高电组成。用于提高电路的开关速度；路的开关速度；中间级：中间级：T2和电阻和电阻Rc2、Re2组成，从组成，从T2的集电结和发射的集电结和发射极同时输出两个相极同时输出两个相位相反的信号，作位相反的信号，作为为T T3

19、 3和和T T4 4输出级的输出级的驱动信号；驱动信号； Rb1 4k W Rc2 1.6k W Rc4 130 W T4 D T2 T1 + vI T3 + vO 负载 Re2 1K W VCC(5V) 输入级输入级中间级中间级输出级输出级TTL反相器的基本反相器的基本电路电路输出级：输出级：T3、D、T4和和Rc4构成推拉构成推拉式的输出级。用于式的输出级。用于提高开关速度和带提高开关速度和带负载能力。负载能力。输入A输出L0110逻辑真值表逻辑真值表 逻辑表达式逻辑表达式 L = A 1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部1. TTL

20、与非门电路与非门电路多发射极多发射极BJTA& BALBTTL逻辑门电路逻辑门电路2. TTL或非门或非门 BAL 逻辑表达式逻辑表达式L1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部正负逻辑问题正负逻辑问题1.1.正负逻辑的规定正负逻辑的规定正逻辑：正逻辑： 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 00 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0负逻辑：负逻辑： 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 11 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 正逻辑体制：正逻辑体制：高电平用逻辑高电平用逻辑1 1表示，低电

21、平用逻辑表示，低电平用逻辑0 0表示。表示。负逻辑体制：负逻辑体制：高电平用逻辑高电平用逻辑0 0表示，低电平用逻辑表示，低电平用逻辑1 1表示。表示。例：例：信号信号1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部与非门与非门采用正逻辑采用正逻辑或非门或非门采用负逻辑采用负逻辑与非与非 或非或非负逻辑负逻辑 正逻辑正逻辑2. 正负逻辑等效正负逻辑等效变换变换 与与 或或非非 非非某电路输入与输出电平表某电路输入与输出电平表1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部 RE & 1 Y0 Y1

22、Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 IC L EN AL G1 G2 控制电路控制电路LAL RE0L AL RE3.逻辑门等效符号强调低电平有效逻辑门等效符号强调低电平有效例：例：某某IC的使能控制端的使能控制端 为低电平有效为低电平有效ENAL 控制电路要求：控制电路要求：请求信号请求信号RE高电平有高电平有效和效和允许信号允许信号 低电平有效时使能端有效。低电平有效时使能端有效。即即 、 时时0 AL1 RE1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部 1) 驱动器件的输出电压必须处在负载器件

23、所要求的输入电驱动器件的输出电压必须处在负载器件所要求的输入电压范围，包括高、低电压值压范围，包括高、低电压值( (属于电压兼容性的问题属于电压兼容性的问题) )。 将将TTL和和CMOS器件混合使用时，要满足以下两个条件：器件混合使用时，要满足以下两个条件： 2) 驱动器件必须对负载器件提供足够大的拉电流和驱动器件必须对负载器件提供足够大的拉电流和灌电流灌电流( (属于门电路的扇出数问题属于门电路的扇出数问题) )。1.各种门电路之间的接口问题各种门电路之间的接口问题逻辑门电路使用中的几个实际问题逻辑门电路使用中的几个实际问题即：即：(min)(min)OHIHVV(max)(max)OLI

24、LVV即：即：灌电流情况下应满足灌电流情况下应满足(max)()OLIL totalII拉电流情况下应满足拉电流情况下应满足(max)()OHIH totalII1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部1. 用门电路直接驱动显示器件用门电路直接驱动显示器件2. 门电路带负载时的接口电路门电路带负载时的接口电路LED R vI 1 VCC LED R vI 1 限流电阻限流电阻2. 2. 机电性负载接口机电性负载接口继电器继电器 限流电阻限流电阻 vI 1 1 1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电

25、子教学部抗干扰措施抗干扰措施1.多余输入端的处理多余输入端的处理2. 去耦滤波电容去耦滤波电容3. 接地与安装工艺接地与安装工艺用用10100F 的电容接在直流电源与地间，消除干扰。的电容接在直流电源与地间，消除干扰。用用0.1F 的电容接在芯片的电源与地间，滤除开关噪声。的电容接在芯片的电源与地间，滤除开关噪声。1AA 0AA+0.1F1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部组合逻辑电路的分析步骤：组合逻辑电路的分析步骤：组合逻辑电路组合逻辑电路的分析的分析1. 由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式；由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式；2. 化简

26、和变换逻辑表达式；化简和变换逻辑表达式；3. 列出真值表；列出真值表；4. 根据真值表或逻辑表达式，分析确定其逻辑功能。根据真值表或逻辑表达式，分析确定其逻辑功能。分析确定电路的的逻辑功能。分析确定电路的的逻辑功能。例例:ABA ABB ABLA AB B AB()()AAB BAB()()AB BAABABABA BL0 000 111 011 10真值表真值表完成异或逻辑功能。完成异或逻辑功能。1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部 1. 1.逻辑抽象：根据实际逻辑问题的因果关系确定输入、输逻辑抽象：根据实际逻辑问题的因果关系确定输入、

27、输出变量，并定义逻辑状态的含义；出变量，并定义逻辑状态的含义；2. 根据逻辑描述列出真值表；根据逻辑描述列出真值表；3. 由真值表写出逻辑表达式由真值表写出逻辑表达式；5. 画出逻辑图。画出逻辑图。4. 根据器件的类型根据器件的类型，简化和变换逻辑表达式简化和变换逻辑表达式；组合逻辑电路的设计步骤组合逻辑电路的设计步骤： 根据实际逻辑问题，根据实际逻辑问题，设计设计出逻辑功能的最简单逻辑电路。出逻辑功能的最简单逻辑电路。组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部 例例1 1 试用两输入与非门和反相器设计一个指

28、示列车等待试用两输入与非门和反相器设计一个指示列车等待进站的逻辑电路，进站的逻辑电路，3 3个指示灯一、二、三号分别对应特快、直个指示灯一、二、三号分别对应特快、直快和慢车。列车的优先级别依次为特快、直快和慢车，要求当快和慢车。列车的优先级别依次为特快、直快和慢车，要求当特快列车请求进站时，无论其它两种列车是否请求进站，一号特快列车请求进站时，无论其它两种列车是否请求进站，一号灯亮灯亮；当特快没有请求，直快请求进站时，无论慢车是否请求，当特快没有请求，直快请求进站时，无论慢车是否请求，二号灯亮二号灯亮；当当只只有慢车有请求时，三号灯亮。有慢车有请求时，三号灯亮。解解：1. 逻辑抽象逻辑抽象 输

29、入信号：输入信号：I0、I1、I2 分别为特分别为特快、直快和慢车的进站请求信号，有快、直快和慢车的进站请求信号，有请求为请求为1，没有请求为，没有请求为0。 输出信号：输出信号：L0、L1、L2分别为分别为3个个指示灯的状态，灯亮为指示灯的状态，灯亮为1，灯灭为，灯灭为0。2. 根据题意列出真值表根据题意列出真值表输输 入入输输 出出I0I1I2L0L1L20000001100010100010011. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部3. 根据真值表写出各输出逻辑表达式根据真值表写出各输出逻辑表达式101IIL 2102IIIL L0

30、= I000IL 101IIL 2102IIIL 4. 根据要求将逻辑表达式变换为与非形式根据要求将逻辑表达式变换为与非形式输输 入入输输 出出I0I1I2L0L1L20000001100010100010015. 根据输出逻辑表达式画出逻辑图根据输出逻辑表达式画出逻辑图 I0 L0 L1 I1 I2 L2 & 1 1 1 & & 1 1 1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部1. 编码器编码器若干典型的组合逻辑集成电路若干典型的组合逻辑集成电路 将含有特定意义的信息用二进制代码表示的过程称为将含有特定意义的信息用二

31、进制代码表示的过程称为编码编码。实现编码功能的电路称为实现编码功能的电路称为编码器编码器。 编码器的分类：普通编编码器的分类：普通编码器和优先编码器。码器和优先编码器。I0 I1 Yn-1 Y0 Y1 1n2 I二进制二进制 编码器编码器 2n个个 输入输入 n位二进位二进制码输出制码输出 (1) 4线2线普通二进制编码器I0I1I2I3Y1Y010000100001000010 00 11 01 1 Y1 Y0 I0 I1 I2 I3 4输输入入二进制码输出二进制码输出1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部(2) 4线线2线优先二进制编码

32、器线优先二进制编码器 输入输入I0I3中可能有一个或几个取值为中可能有一个或几个取值为1(高电平有效高电平有效)，只对，只对优先级别高优先级别高的输入编码，并有一组对应二进制码输出。的输入编码，并有一组对应二进制码输出。12 332301 2 331 23YI IIIIYI I III III0I1I2I3Y1Y01000X100XX10XXX10 00 11 01 1 例：例：输入优先级别高到低依次为输入优先级别高到低依次为I3 、 I2 、 I1 、 I0。0123GSIIII 输入输入I0为为1时输出为时输出为00，但，但I0I3都为都为0时输出时输出也为也为00。不能区分。不能区分。设

33、优先编码状态标志设优先编码状态标志1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部2. 集成电路编码器集成电路编码器例：例：4000系列系列CMOS集成集成8线线-3线优先编码器线优先编码器CD4532电路图电路图 8线输入线输入I0 I7 (高电平有效高电平有效)；输；输入使能端入使能端EI 。 3线编码输出线编码输出Y0Y3；状态指示；状态指示GS；输出使能端；输出使能端 (扩展端扩展端)EO。 优先级：优先级：I7(高高) I0(低低)。EI =1,编码器工作编码器工作EI =0,编码器禁止编码器禁止EI=1, I0 I7 全为全为0时时, E

34、O =1。 EI=1, I0 I7 有为有为1时时, GS =1。 1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部CD4532的逻辑符号和引脚图的逻辑符号和引脚图 CD4532 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y0 Y1 Y2 EI EO GS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 I4 I5 I6 I7 EI Y2 Y1 GND VCC EO GS I3 I2 I1 I0 Y0 1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部 译码译码：是编码的逆

35、过程，将二进制码翻译成代表某一特定是编码的逆过程，将二进制码翻译成代表某一特定含义的信号含义的信号( (即电路的某种状态即电路的某种状态) )。译码器译码器：具有译码功能的逻辑电路具有译码功能的逻辑电路。二进制译码器二进制译码器 二二十进制译码器十进制译码器显示译码器显示译码器常见的常见的2. 译码器译码器 2 2n n个个输输出出n n 位二进位二进制码输制码输入入74HC139集成译码器集成译码器 Y0 Y1 Y2 Y3 E A0 A1 A0 A1 0Y 1Y 2Y 3Y E 1/2 74x139 LHHHHHLHLHHLHLHHLHHLLHHHLLLLHHHHHY3Y2Y1Y0A0A1E

36、输出输 入功能表功能表1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部74HC138(74LS138)集成译码器集成译码器 A0 A1 A2 1E 2E E3 7Y GND VCC 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y 0Y 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 引脚图引脚图逻辑符号逻辑符号 74HC138 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 E3 E2 E1 A0 A1 A2 E3 A0 A1 A2 1 1 0Y 1Y 1 2Y 3Y 1 1 1 1 & & & &

37、& & & & 1 1 1 4Y 5Y 6Y 7Y 2E 1E & & & & & & & & & 逻辑图逻辑图1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部 74H C138 Y0 Y1 +5V Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 E3 E2 E1 A0 A1 A2 1/274H C139 B0 B1 B2 B3 B4 (0) Y0 Y1 Y2 Y3 E A0 A1 24L 0L 7L 8L 15L 16L 23L 31L 74H C138 Y

38、0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 E3 E2 E1 A0 A1 A2 (I) 74H C138 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 E3 E2 E1 A0 A1 A2 74H C138 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 E3 E2 E1 A0 A1 A2 (II) (III) 例：例： 译码器的扩展译码器的扩展用用74X139和和74X138构成构成5线线-32线译码器线译码器输入输入5线线输出输出32(25)线线1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部12345678910111213141516Y1Y

39、2Y3Y4Y5Y6Y0GNDY7Y8Y9A3A2A1A0VCC A0 A1 A2 A3 1 1 1 1 1 1 1 1 & & & & & & & & & & Y9 Y8 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 功能：将功能：将8421BCD码译成为码译成为10个状态输出。个状态输出。 1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部功能表十进十进制数制数BCD输入输入输输 出出A3A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y90LLLLLHHHHHHHHH

40、1LLLHHLHHHHHHHH2LLHLHHLHHHHHHH3LLHHHHHLHHHHHH4LHLLHHHHLHHHHH5LHLHHHHHHLHHHH6LHHLHHHHHHLHHH7LHHHHHHHHHHLHH8HLLLHHHHHHHHLH9HLLHHHHHHHHHHL10HLHLHHHHHHHHHH11HLHHHHHHHHHHHH12HHLLHHHHHHHHHH13HHLHHHHHHHHHHH14HHHLHHHHHHHHHH15HHHHHHHHHHHHHH1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部(3)(3) 七段显示译码器七段显示译码器最常

41、用的显示器有：半导体发光二极管和液晶显示器。最常用的显示器有：半导体发光二极管和液晶显示器。 a b c d e f g 共阳极显示器共阳极显示器 a b c d e f g 共阴极显示器共阴极显示器abcdfge显示器分段布局图显示器分段布局图 脉脉冲冲信信号号 计计数数器器 译译码码器器 驱驱动动器器 显显示示器器 KHz +5Vabcdefgabcdefg 由由七段显示译码七段显示译码器器提供段信号。提供段信号。 译译 码码 器器D D3 3D D2 2D D1 1D D0 0a ab bc cd de ef fg gYaYaYbYbYcYcYdYdYeYeYfYfYgYg1. 逻辑门电

42、路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部74HC4511七段显示译码器七段显示译码器 （1）试灯输入试灯输入LT：用于检查译码器本：用于检查译码器本身及显示器的好坏，开机自检。身及显示器的好坏，开机自检。 （2）灭灯输入灭灯输入BL：将不必亮的灯熄灭。：将不必亮的灯熄灭。（3）锁存功能锁存功能：输入：输入LE 当当LT=0 时，与其它输入无关，输出时，与其它输入无关，输出a,b,g均为均为1，显示字形，显示字形8。 当当LT=1，BL=0时，与其它输入无关，时，与其它输入无关，输出输出a,b,g均为均为0。当当BL=LT=1时，时，LE由由0变变1，输入码

43、被锁存。，输入码被锁存。输入六组禁用码时，输出全为低电平输入六组禁用码时，输出全为低电平(显示器熄灭显示器熄灭)。 （4）显示数码显示数码：当：当LE=0，BL=LT=1时，输入时，输入8421BCD码，码，输出高电平有效。输出高电平有效。1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部LTHHLHHHHHLLHHHL9HHHHHHHLLLHHHL8LLLLHHHHHHLHHL7HHHHHLLLHHLHHL6HHLHHLHHLHLHHL5HHLLHHLLLHLHHL4HLLHHHHHHLLHHL3HLHHLHHLHLLHHL2LLLLHHLHLLLH

44、HL1LHHHHHHLLLLHHL0gfedcba字形字形输输 出出输输 入入十进制十进制或功能或功能D3D2D1D0BLLECMOS七段显示译码器七段显示译码器74HC4511功能表功能表锁存使能锁存使能灭灯灭灯灯测试灯测试1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部*输出取决于锁存前输出取决于锁存前BCD码的输入码的输入HHH锁锁 存存熄灭熄灭LLLLLLLHL灭灭 灯灯HHHHHHHL灯测试灯测试熄灭熄灭LLLLLLLHHHHHHL15熄灭熄灭LLLLLLLLHHHHHL14熄灭熄灭LLLLLLLHLHHHHL13熄灭熄灭LLLLLLLLL

45、HHHHL12熄灭熄灭LLLLLLLHHLHHHL11熄灭熄灭 LLLLLLLLHLHHHL10LTgfedcba字形字形输输 出出输输 入入十进制十进制或功能或功能BLLED3D2D1D0CMOS七段显示译码器七段显示译码器74HC4511功能表功能表(续续)锁存使能锁存使能灭灯灭灯灯测试灯测试1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部3. 数据选择器数据选择器 数据选择的功能：在通道选择信号的作用下，选择数据选择的功能：在通道选择信号的作用下，选择一一个个通道的数据传送到通道的数据传送到输出输出。 数据选择器：能实现数据选择功能的逻辑电路。数据选择器：能实现数据选择功能的逻辑电路。 通通道道选选择择数数据据输输出出 I0 I1 12 nI 例：例：4选选1数据选择器数据选择器 1 00 0 0 I00 0 1 I10 1 0 I20 1 1 I3 S1 S0 E 1 1 1 I 0 I 1 I 2 I 3 & 1 Y 301201101001ISSISSISSISSY 使能信号使能信号2 位地址码位地址码4路路数数据据输输入入1路路数数据据输输出出1. 逻辑门电路和组合逻辑器件华侨大学电工电