数字逻辑CH4-02)

1、生活中常用十进制数及文字、符号等表示事物。生活中常用十进制数及文字、符号等表示事物。数字电路只能以二进制信号工作。数字电路只能以二进制信号工作。用二进制代码表示文字、符号或者数码等特定用二进制代码表示文字、符号或者数码等特定对象的过程，称为对象的过程，称为编码编码。实现编码的逻辑电路，称为实现编码的逻辑电路，称为编码器编码器。编码器编码器译码器译码器4.2.1 编码器对对M个信号编码时，应如何确定位数个信号编码时，应如何确定位数N？ N位二进制代码可以表示多少个信号？位二进制代码可以表示多少个信号？ 例：对例：对101键盘编码时，采用几位二进制代码？键盘编码时，采用几位二进制代码？编码原则编码

2、原则：N位二进制代码可以表示位二进制代码可以表示2N个信号，个信号，则对则对M个信号编码时，应由个信号编码时，应由2N M来确定位数来确定位数N。例：对例：对101键盘编码时，采用了键盘编码时，采用了7位二进制代码位二进制代码ASC码。码。27128101。目前经常使用的编码器有普通编码器和优先编码目前经常使用的编码器有普通编码器和优先编码器两种。器两种。 一、普通编码器一、普通编码器 特点：任何时刻只允许输入一个编码信号。输 入输 出I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y01000000000001000000001001000000100001000001100001000100000

3、001001010000001011000000001111012345670123456701234567012345672IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIY 利用无关项化简，得：753107632176542IIIIYIIIIYIIIIY 用门电路实现逻辑电路：用门电路实现逻辑电路：76542IIIIY 76321IIIIY 75310IIIIY Y&1&Y0Y216II1I2141II1II1I1131057二、优先编码器二、优先编码器 特点：允许同时特点：允许同时输入两个以上的输入两个以上的编码信号，但只编码信号，但只对其中优先权最对其中

4、优先权最高的一个进行编高的一个进行编码。码。 例：例：8线线-3线优先线优先编码器编码器 （设（设I7优先权最优先权最高高I0优先权最低）优先权最低）输输 入入输输 出出I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y0XXXX XXX1111XXXX XX10110XXXX X100101XXXX 1000100XXX1 0000011XX10 0000010X100 00000011000 000000045675676772IIIIIIIIIIY 45672IIIIY BABAA 111111111111& 1& 1& 1YSYEXY0Y1Y2I0I1I2I3I4I5I

5、6I7SG3G1G2扩展电路功能：G门、G门、G门组成控制电路。S控制端（选通输入端）Ys选通输出端，低电平表示“无编码信号输入”YEX扩展端，低电平表示“有编码信号输入”SIIIIIIIIYS76543210SIIIIIIIIYEX)(76543210线线优先编码器线线优先编码器74HC148的逻辑图的逻辑图Y2=I7+I6+I5+I4Y1=I7+I6+I3I4I5+I2I4I5Y0=I7+I5I6+I3I4I6+I1I2I4I6真值表真值表输输入入：逻辑：逻辑0(低电平）有效低电平）有效输输出出：逻辑：逻辑0(低电平）有效低电平）有效工作状态工作状态禁止状态禁止状态输出全为输出全为高电平高

6、电平允许编码，但无允许编码，但无有效编码请求有效编码请求正在优先编码正在优先编码输出是输出是反码反码低电平低电平有效有效优先权最高优先权最高 第一片为高优先权 只有(1)无编码输入时，(2)才允许工作 第(1)片 时表示对 的编码0EXY815AA级联使用级联使用:用两片用两片74HC148构成构成16线线4线优先编码器。线优先编码器。 编码输出为原码编码输出为原码译码译码： 编码的逆过程，将编码时赋予代码的特编码的逆过程，将编码时赋予代码的特定含义定含义“翻译翻译”出来。出来。 译码器译码器： 实现译码功能的电路。实现译码功能的电路。常用的译码器有常用的译码器有二进制译码器二进制译码器、二二

7、-十进制十进制译码器译码器和和显示译码器显示译码器等。等。二进制代码二进制代码原来信息原来信息编码对象编码对象编码编码译码译码4.2.2 译码器位二进制译码器（线线译码器）3位二进制译码器的框图线线译码器线线译码器Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7ABCA2A1A0Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y00000000000100100000010010000001000110000100010000010000101001000001100100000011110000000输入输出译码器将每个输入代码译成对应的一根输出线上的高、低电平信号。采用二极管与门阵列构成的位二进制译码器 用二极管与门阵列构成

8、的译码器比较简单，但是其电路的输入电阻较低而输出电阻较高，且输出的高、低电平信号发生偏移。 通常只在一些大规模集成电路内部采用这种结构，而在一些中规模集成电路译码器中多采用三极管集成门电路结构。00120mAAAY10121mAAAY20122mAAAY30123mAAAY40124mAAAY50125mAAAY60126mAAAY70127mAAAY用与非门组成的线线译码器74LS13800120mAAAY10121mAAAY20122mAAAY30123mAAAY40124mAAAY50125mAAAY60126mAAAY70127mAAAYS1,S2,S3为片选段，S1=1,S2=S3=

9、0时，Gs输出高电平，译码器处于工作状态。输输 入入输输 出出A2 A1 A0Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 11 0 1 1 1 1 1 11 1 0 1 1 1 1 11 1 1 0 1 1 1 11 1 1 1 0 1 1 11 1 1 1 1 0 1 11 1 1 1

10、1 1 0 11 1 1 1 1 1 1 074LS138的功能表的功能表高电平有效高电平有效输入控制端输入控制端2S3S1S低电平有效低电平有效译中为译中为0 0禁禁止止译译码码译译码码工工作作逻辑符号逻辑符号（输出（输出0有效）：有效）：当控制端当控制端S1S2S3=100 时，译码器处工作状态，时，译码器处工作状态，它能将三位二进制数的每个代码分别译成低电平。它能将三位二进制数的每个代码分别译成低电平。74LS138Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0S2S3S1A2A1A0当译码器禁止工作时，所有输出端都输出无效电平当译码器禁止工作时，所有输出端都输出无效电平（高电平）。（高电平）。Y7Y

11、6Y5Y4Y3Y2Y1Y0S2S3S1S2S374138(高位片高位片)0A1A2A2Y7YY YYY543016YY4Z5Z三、译码器的应用三、译码器的应用1译码器的扩展译码器的扩展用两片用两片74138扩展为扩展为4线线16线译码器线译码器1D0D2D1D374138(低位片低位片)A1A2A02Y7YY YYY543016YYS1S2S314Z15Z12Z13Z10Z11Z8Z9Z6Z7Z2Z3Z0Z1Z扩展位扩展位控制控制使能端使能端1 0 0 1高位片工作高位片工作02实现组合逻辑电路实现组合逻辑电路例例: : 试用译码器和门电路实现逻辑函数：试用译码器和门电路实现逻辑函数：ACBC

12、ABLABCCABCBABCAL 7653mmmm解：解：将逻辑函数转换成最小项表达式将逻辑函数转换成最小项表达式: :再转换成与非再转换成与非与非形式。与非形式。= m3+m5+m6+m7 用一片用一片7413874138加一个与非加一个与非门就可实现该逻辑函数。门就可实现该逻辑函数。1S0A74138S2212ASAY1YYY2YYY73Y4560ABC100L&数字显示译码器数字显示译码器 数字显示器分类：数字显示器分类： 按显示方式分按显示方式分: 有字型重叠式、点阵式、分段式等。有字型重叠式、点阵式、分段式等。 按发光物质分按发光物质分: 有发光二极管有发光二极管(LED)式

13、、荧光式、液晶显示等。式、荧光式、液晶显示等。fabcdegDPCOMdcDPefCOMbag LED显示器有两种结构：显示器有两种结构： 2 2七段显示译码器七段显示译码器7448 7448是一种与是一种与共阴极共阴极数字显数字显示器配合使用的集成译码器。示器配合使用的集成译码器。COMabcdefgDP共阴极共阴极COMabcdefgDPb c dagfeA3A2A1A07448LTRBIBI/RBO试灯输入端试灯输入端灭零输入端灭零输入端灭灯输入端灭灯输入端灭零输出端灭零输出端1 1 1 1 1 1 00 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 11 1 1 1 0 0 10 1

14、 1 0 0 1 11 0 1 1 0 1 10 0 1 1 1 1 11 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 11 1 1 0 0 1 10 0 0 1 1 0 10 0 1 1 0 0 10 1 0 0 0 1 11 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 10 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 01 1 1 1 1 1 1a b c d e f g输输 出出1111111111111111001 BI/RBO输入输入/输出输出0123456789101112131415灭灯灭灯灭零灭零试灯试灯功能功能（输入）（输入）1 11 1

15、1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 00 LT RBI显示显示字形字形输输 入入0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 1 0 0 0 0 A3 A2 A1 A0 七段显示译码器七段显示译码器74487448的功能表的功能表一、一、 数据选择器的基本概念及工作原理数据选择器的基本概念及工作原理 数据选择器数据选择器: n位地址码位地址码An-1A0决定决定m个数据输入端个数据输入端中哪一个输入数

16、据传送到唯一的输出端中哪一个输入数据传送到唯一的输出端Y上上 。满足。满足m =2n4.2.3 数据选择器2位地址选择信号位地址选择信号A1 A0输输出出数数据据输输入入D3D2D1D0Y00011011100地址输入端地址输入端控制输入端控制输入端数数据据输输入入端端输出端输出端TG1TG3TG2TG4TG6TG5D011D11D21D3111&A011A1Y11TG1TG3TG2TG4TG6TG5D0D01 11D1D11D2D21D3D311 11 1&A0A011A1A1Y Y1 11 1S01011110000111TG1TG3TG2TG4TG6TG51111111&

17、amp;A011A1Y11TG1TG3TG2TG4TG6TG51 111111 11 1&A0A011A1A1Y Y1 11 1D0D2D3D1D1SDAADAADAADAAY)(301201101001S一、选择题一、选择题1.下列表达式中不存在竞争冒险的有下列表达式中不存在竞争冒险的有 。CD A.Y=B+AB B.Y=AB+BC C.Y=ABC+AB D.Y=(A+B)AD2.若在编码器中有若在编码器中有50个编码对象，则要求输出二进制代码位数为个编码对象，则要求输出二进制代码位数为 B 位。位。 A.5 B.6 C.10 D.503.一个一个16选一的数据选择器，其地址输入（选

18、择控制输入）端有选一的数据选择器，其地址输入（选择控制输入）端有 C 个。个。 A.1 B.2 C.4 D.164.下列各函数等式中无冒险现象的函数式有下列各函数等式中无冒险现象的函数式有 E 。 A. B. C. D. E.5 .函数函数 ，当变量的取值为，当变量的取值为 ACD 时，将出现冒时，将出现冒险现象。险现象。 A.B=C=1 B.B=C=0 C.A=1，C=0 D.A=0，B=0BAACCBFABBCCAFBAABBCCAFCAABBCBAACCBFABBAACCBFCBABCAF6 四选一数据选择器的数据输出四选一数据选择器的数据输出Y与数据输入与数据输入Xi和地址码和地址码A

19、i之间的之间的逻辑表达式为逻辑表达式为Y= A 。A. B. C. D.7 一个一个8选一数据选择器的数据输入端有选一数据选择器的数据输入端有 E 个。个。A.1 B.2 C.3 D.4 E.88 在下列逻辑电路中，不是组合逻辑电路的有在下列逻辑电路中，不是组合逻辑电路的有 D 。A.译码器译码器 B.编码器编码器 C.全加器全加器 D.寄存器寄存器9 八路数据分配器，其地址输入端有八路数据分配器，其地址输入端有 C 个。个。A.1 B.2 C.3 D.4 E.810 组合逻辑电路消除竞争冒险的方法有组合逻辑电路消除竞争冒险的方法有 AB 。A.修改逻辑设计修改逻辑设计 B.在输出端接入滤波电

20、容在输出端接入滤波电容C.后级加缓冲电路后级加缓冲电路 D.屏蔽输入信号的尖峰干扰屏蔽输入信号的尖峰干扰301201101001XAAXAAXAAXAA001XAA101XAA301XAA 11 101键盘的编码器输出键盘的编码器输出 C 位二进制代码。位二进制代码。 A.2 B.6 C.7 D.8 12 用三线用三线-八线译码器八线译码器74LS138实现原码输出的实现原码输出的8路数据分配器，应路数据分配器，应 。 A.STA=1，STB=D，STC=0 B. STA=1，STB=D，STC=1 C. STA=1，STB=0，STC=D D. STA=D，STB=0，STC=013 以下电

21、路中，加以适当辅助门电路，以下电路中，加以适当辅助门电路， 适于实现单输出组合逻辑电路。适于实现单输出组合逻辑电路。 A.二进制译码器二进制译码器 B.数据选择器数据选择器 C.数值比较器数值比较器 D.七段显示译码器七段显示译码器14 用四选一数据选择器实现函数用四选一数据选择器实现函数Y=A1A0+A1A0，应使，应使 A 。 A.D0=D2=0，D1=D3=1 B.D0=D2=1，D1=D3=0 C.D0=D1=0，D2=D3=1 D.D0=D1=1，D2=D3=015 用三线用三线-八线译码器八线译码器74LS138和辅助门电路实现逻辑函数和辅助门电路实现逻辑函数Y=A2+A2A1，应，应 AB。 A.用与非门，用与非门， B.用与门，用与门， C.用或门，用或门， D.用或门，用或门，765410YYYYYYY32YYY32YYY765410YYYYYYYACAB二、判断题（正确打二、判断题（正确打，错误的打，错误的打）1.优先编码器的编码信号是相互排斥的，不允许多个编码信号同时有优先编码器的编码信号是相互排斥的，不允许多个编码信号同时有效。（效。（ ）2.编