逻辑门和组合逻辑电路知识培训教材

1、逻辑门和组合逻辑电路知识培训教材 电平的电平的上下一般用上下一般用“1和和“0两种两种状态区别，状态区别，假设规定高假设规定高电平为电平为“1，低电平，低电平为为“0那那么称为正逻么称为正逻辑。反之那辑。反之那么称为负逻么称为负逻辑。假设无辑。假设无特殊说明，特殊说明，均采用正逻均采用正逻辑。辑。100VUCC低电平低电平输入输入A、B、C全为高电平全为高电平“1，输出，输出 Y 为为“1。输入输入A、B、C不全为不全为“1，输出，输出 Y 为为“0。0V0V0V0V0V3V+U 12VRDADCABYDBC3V3V3V0V00000010101011001000011001001111ABY

2、C0V3V逻辑逻辑即：有即：有“0出出“0， 全全“1出出“1Y=A B C&ABYC00000010101011001000011001001111ABYC0V0V0V0V0V3V3V3V3V0V00000011101111011001011101011111ABYC3V3V-U 12VRDADCABYDBC输入输入A、B、C全为低电平全为低电平“0，输出，输出 Y 为为“0。输入输入A、B、C有一个为有一个为“1，输出，输出 Y 为为“1。(3) 逻辑关系：逻辑关系：逻辑逻辑即：有即：有“1出出“1， 全全“0出出“0Y=A+B+CABYC 10000001110111101100

3、1011101011111ABYC+UCC-UBBARKRBRCYT 1 0饱和饱和(2) 逻辑表达式：逻辑表达式：Y=A“010“1“0”“1”AY逻辑符号逻辑符号1AY有有“0出出“1，全，全“1出出“0&ABCY&ABC00010011101111011001011101011110ABYCY=A B C1YY1ABC1YABC 1有有“1出出“0，全，全“0出出“100010010101011001000011001001110ABYCY=A+B+CABY1有有“0出出“0，全，全“1出出“1有有“1出出“1，全，全“0出出“0&ABY1 1ABY2Y2ABC&

4、amp;1&D1YY=AB+CD1&YABCD逻辑符号逻辑符号(2)应用应用“与非门构成与非门构成“或门电路或门电路(1) 应用应用“与非门构成与非门构成“与门电路与门电路AY&B&BAY&由逻辑代数运算法则：由逻辑代数运算法则：ABABY由逻辑代数运算法则：由逻辑代数运算法则：BABABAY&YAYBA&AY 由逻辑代数运算法则：由逻辑代数运算法则：BABABAY00010011101111011001011101011110ABYCY=A B CY&ABC74LS00、74LS20管脚排列示意图管脚排列示意图&1211

5、109814133456712&UCC4B 4A 4Y3B 3A3Y1B1A1Y2B2A2Y GND(a)74LS001211109814133456712&UCC2D 3C 2BNC 2A2Y1B1ANC1D1C1Y GND74LS20(b)确定确定Y = Y2 Y3= A AB B AB.A B.A B.A. .A BBY1AB&YY3Y2反演律反演律反演律反演律=A BABY001 100111001A B.Y = AB AB .ABA B = AB +ABBAY=A B =1ABY逻辑符号逻辑符号=A BABY001 100100111Y&1BA&

6、;C101AA=AC +BCY=AC BC 设：设：C=1封锁封锁翻开翻开选通选通A信号信号Y&1BA&C001设：设：C=0选通选通B信号信号B=AC +BCY=AC BC ( 0 0 0 0 C 0 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1CBACBABABCAYC 0 0 0 0 C 0 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1ACBCBAY ACBCBAY CBCBAA)(BACBA ABC00011110011111CBCBYAA& & ABCY

7、&ABCC)(BACBAY ( 0 0 0 0 Y0 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1ABCCBACBACBAY BCACBACBACBAABCCBACBACBAY 解：解：YCBA01100111110&1010 设：设：A、B、C分别表示三个车间的开工状态：分别表示三个车间的开工状态： 开工为开工为“1，不开工为，不开工为“0； G1和和 G2运行为运行为“1，不运行为，不运行为“0。0111 0 0 1 0 100011 0 11 0 10 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 01 1 10 0

8、 0A B C G1 G2ABCCABCBABCAG 1ABCCBACBACBAG 2ABC001001 11 101111ACBCABG 11 0 10 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 01 1 10 0 00111 0 0 1 0A B C G1 G2 100011 0 1ACBCABG 1ACBCAB ABCCBACBACBAG 2ABCCBACBACBAG 2 ABC001001 11 101111A BCA BC&G1G212. 3.1 加法器加法器12. 3.1 加法器加法器0 0 0 0 11+10101010不考虑低位不考虑低位来的进位来的进位半加器

9、实现半加器实现全加器实现全加器实现BABABASABSCABC A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1输入输入-1表示低位来的进位表示低位来的进位AiBiCi-1SiCi1iii1iii1iii1iiiiCBACBACBACBAS1iii1iii1iii1iiiiCBACBACBACBAC1ii1iiiiCACBBA1iiiCBA0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 1 0 0 01 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 11ii1iiiiiCACBBAC1iiiiCBAS1BiAiCi-1Si&=11CiSi&am

10、p; n 位二进制代码有位二进制代码有 2n 种组合，可以表示种组合，可以表示 2n 个信息。个信息。编码器编码器 解：解：0 0 01 0 0I0I1I2I3I5I6I输入输入输输 出出Y2 Y1 Y0Y2 = I4 + I5 + I6 +I7 = I4 I5 I6 I7.= I4+ I5+ I6+ I7Y1 = I2+I3+I6+I7 = I2 I3 I6 I7. . .= I2 + I3 + I6+ I7Y0 = I1+ I3+ I5+ I7 = I1 I3 I5 I7.= I1 + I3+ I5 + I710000000111I7I6I5I4I3I1I2Y2Y1Y0表示十进制数表示十进

11、制数10个个编码器编码器 00011101000011110001101100000000111Y3 = I8+I910000000011101101001& 1 1 1 1 1 1 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I998983.IIIIY 765476542IIIIIIIIY 763276321IIIIIIIIY 97531975310IIIIIIIIIIY 十键十键8421码编码器的逻辑图码编码器的逻辑图+5V&Y3&Y2&Y1&Y0I0I1I2I3I4I5I6I7I8I91K 10S001S12S23S34S45S56S67S78

12、S89S9GND 1287654YYIIIII091233CC NYIIIIYU16 15 14 13 12 11 10 91 2 3 4 5 6 7 8 输输 入入A B CY0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y70 0 0 1 0 0 0 0 0 0 00 0 1 0 1 0 0 0 0 0 00 1 0 0 0 1 0 0 0 0 00 1 1 0 0 0 1 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 1 0 0 01 0 1 0 0 0 0 0 1 0 01 1 0 0 0 0 0 0 0 1 01 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1输输 出出Y0=A B CY1=A B C

13、Y2=A B CY3=A B CY7=A B CY4=A BCY6=A B CY5=A B CCBA111&Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70 1 11 0 010000000AABBCC74138集成译码器集成译码器 A2 A1 A0 74138 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 S1 S2 S3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 A0 A1 A3 S2 S3 S1 Y7 GND VCC Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y0 输输 入入A B CY0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y70 0 0 0 1 1 1 1

14、1 1 10 0 1 1 0 1 1 1 1 1 10 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 11 0 1 1 1 1 1 1 0 1 11 1 0 1 1 1 1 1 1 0 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0输输 出出74138集成译码器功表能 输 入输 出S1S2S3A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7HHHHHHHHHXHHHHHHHHHLHHHHHHHHHLLLLLLHHHHHHHHLLLLHHLHHHHHHHLLLHLHHLHHHHHHLLLHHHHHLHHHHHLLHLLHHH

15、HLHHHHLLHLHHHHHHLHHHLLHHLHHHHHHLHHLLHHHHHHHHHHL0120AAAY0121AAAY ABCY20123AAAY0124AAAY0125AAAY0126AAAY0127AAAY一个一个3 3线线88线译码器能产生三变量函数的全部最小项。线译码器能产生三变量函数的全部最小项。基于这一点用该器件能够方便地实现三变量逻辑函数。基于这一点用该器件能够方便地实现三变量逻辑函数。逻辑函数逻辑函数FABBCAC 的最小项为：的最小项为：利用利用74LS138实现逻辑函数实现逻辑函数FABBCAC FABBCAC ABCABCABC ABC ABC ABC m(1,2

16、,3,4,5,6)构成的逻辑电路图构成的逻辑电路图 A2 A1 A0 74138 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 S1 S2 S3 74LS139型译码器型译码器(a) 外引线排列图；外引线排列图；(b) 逻辑图逻辑图(a)GND1Y31Y21Y11Y01A11A01S876543212Y22Y32Y11Y02A12A02S+UCC10916151413121174LS139(b)11111&Y0&Y1&Y2&Y3SA0A174LS译码器译码器 输输 入入 输输 出出SA0A1Y0110 0 00 0 11 001 101110 Y1Y2Y311

17、1011101110111 74LS139型型译码器译码器S = 0时译码器工时译码器工作作输出低电平有效输出低电平有效二二 十十进进制制代代码码gfedcba 由七段发光二极管构成由七段发光二极管构成例：例： 共阴极接法共阴极接法a b c d e f g 0 1 1 0 0 0 01 1 0 1 1 0 1低低电电平平时时发发光光高高电电平平时时发发光光共阳极接法共阳极接法abcgdefdgfecbagfedcba共阴极接法共阴极接法abcdefgQ3 Q2Q1Q0agfedcb译译码码器器二二 十十进进制制代代码码100101111117个个4位位gfedcbaQ3 Q2 Q1 Q0a

18、b c d e f g 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 00 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 10 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 20 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 30 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 40 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 50 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 60 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 71 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 81 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 9BS204A0A1A2A3 74LS247+5V来来自自计计数数器器七段译码器和数码管的连接图七段译码器和数码管的连

19、接图5107abcdefgRBI BI LTA11A22LT3BI4RBI5A36A07GND8911101213141516+UCC 74LS247型译码型译码器的外引线排列图器的外引线排列图abcdefg74LS247IYD0D1D2D3SA1A0A0A1D0D1D2D3S从多路数据中选择其中所需要的一路数据输出。从多路数据中选择其中所需要的一路数据输出。例：四选一数据选择器例：四选一数据选择器输输入入数数据据输出数据输出数据使能端使能端D0D1D2D3YSA1A0控制信号控制信号SAADSAADSAADSAADY013012011010 74LS153功能表功能表使能使能选选 通通输出输出SA0A1Y