数字电子线路第五章组合逻辑电路

1、电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础5.1 编码器编码器5.2 译码器译码器5.3 数据选择器数据选择器5.5 数值比较器数值比较器5.6 加法器加法器5 中规模组合逻辑集成电路与应用中规模组合逻辑集成电路与应用5.4 数据分配器数据分配器作业作业：5.9，5.17，5.18，仿真：，仿真：4班班5.6，5班班5.11，6班班5.20基本要求基本要求1 1）掌握编码器、译码器、数据选择器、数值比较器和加法器的）掌握编码器、译码器、数据选择器、数值比较器和加法器的逻辑功能及其应用；逻辑功能及其应用；2 2）学会阅读）学会阅读MSIMSI器件的功能表，并能根据设

2、计要求完成电路的器件的功能表，并能根据设计要求完成电路的正确连接。正确连接。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础5.1 编码器编码器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。编码器编码器译码器译码器编码原则：编码原则：N N位二进制代码可以表示位二进制代码可以表示2 2N N个信号，则对个信号，则对M M个信个信号编码时，应由号编码时，应由2 2N N M M来确定位数来确定位数N N。 编码器编码器 (Encoder)的概念与分类的概念与分类编码：编码：赋

3、予二进制代码特定含义的过程称为编码。赋予二进制代码特定含义的过程称为编码。如：如：8421BCD码中，用码中，用1000表示数字表示数字8如：如：ASCII码中，用码中，用1000001表示字母表示字母A等等编码器：编码器：具有编码功能的逻辑电路。具有编码功能的逻辑电路。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础 编码器编码器 (Encoder)的概念与分类的概念与分类5.1 编码器编码器能将每一个编码输入信号变换为不同的二进制的代码输出。能将每一个编码输入信号变换为不同的二进制的代码输出。 如如8线线-3线编码器：将线编码器：将8个输入的信号分别编成个输入的信号

4、分别编成 8个个3位二位二进制数码进制数码输出。输出。 如如BCD编码器：将编码器：将10个编码输入信号分别编成个编码输入信号分别编成10个个4位码输出。位码输出。编码器的逻辑功能编码器的逻辑功能：编码器的分类：普通编码器和优先编码器。编码器的分类：普通编码器和优先编码器。普通编码器：普通编码器：任何时候只允许输入一个有效编码信号，否则任何时候只允许输入一个有效编码信号，否则输出就会发生混乱。输出就会发生混乱。优先编码器：优先编码器：允许同时输入两个以上的有效编码信号。当同允许同时输入两个以上的有效编码信号。当同时输入几个有效编码信号时，优先编码器能按预先设定的优时输入几个有效编码信号时，优先

5、编码器能按预先设定的优先级别，只对其中优先权最高的一个进行编码。先级别，只对其中优先权最高的一个进行编码。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础普通二进制编码器普通二进制编码器 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 5.1.1二进制二进制 编码器编码器(1) 4线线2线普通二进制编码器线普通二进制编码器 (设计设计) Y1 Y0 I0 I1 I2 I3 321032100321032101IIIIIIIIYIIIIIIIIY 1000010000100001Y0Y1I3

6、I2I1I0 逻辑功能表逻辑功能表11011000电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础321032100321032101IIIIIIIIYIIIIIIIIY I0 I1 I2 I3 1 1 1 1 & & & 1 Y0 Y1 & 1 5.1.1二进制二进制 编码器编码器逻辑图：逻辑图：电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础当所有的输入都为当所有的输入都为1时，时，Y1Y0 = ？Y1Y0 = 00无法输出有效编码。无法输出有效编码。结论：普通编码器不能同时输入两个以上的有效编码信号结论：普通编码器不能同时输入两个以上的有效

7、编码信号 I0 I1 I2 I3 1 1 1 1 & & & 1 Y0 Y1 & 1 当当I2 = I3 = 1 , I1= I0= 0时，时，Y1Y0 = ？Y1Y0 = 00存在问题：如果多个输入同时有效，存在问题：如果多个输入同时有效，5.1.1二进制二进制 编码器编码器电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础5.1.3 优先编码器优先编码器83普通编码器：用普通编码器：用I0,I1,I2,I3,I4,I5,I6,I7表示八个被编码对象输入信号，表示八个被编码对象输入信号，假定输入高电平有效；假定输入高电平有效；Y0，Y1，Y2表示编码的结果，即三位二进制

8、码。表示编码的结果，即三位二进制码。如：八个病房呼叫请求。如：八个病房呼叫请求。 输输 入入 信信 号号 输输出出 信信号号 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y2 Y1 Y0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 表表 3.3.1 3 位位 二二进进 制制编编 码码器器

9、 的的真真 值值 表表 765432107654321076543210765432102IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIY 765432107654321076543210765432101IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIY 765432107654321076543210765432100IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIY 输入信号共有28组合，其它输入取值组合不允许出现，为无关项。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础5.1.3 优先编码器优先编码器利用无关项

10、进行化简：利用无关项进行化简：用或门构成逻辑电路如图用或门构成逻辑电路如图76542IIIIY 76321IIIIY 75310IIIIY Y2 1 I2 I0 Y1 I1 3 位位 二二 进进 制制 译译 码码 器器 I6 I4 I5 I7 Y0 I3 1 1 电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础 键盘输入键盘输入8421BCD码编码器（分析）码编码器（分析） 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 S0 S1 S2 S4 S5 S6 S7 S8 S9 VCC 1k10 & & & & 1 & GS D C B A S3 编码输出编码输出 2 3 4 5

11、6 7 8 9 0 1 S0 S1 S2 S4 S5 S6 S7 S8 S9 VCC 1k10 & & & & 1 & GS D C B A S3 编码输出编码输出使能标志使能标志 编码请编码请求信号求信号 无编码请无编码请求时，求时，GS=0有编码请有编码请求时，求时，GS=15.1.2 二二-十进制十进制 (BCD)编码器编码器电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础 输输 入入输输 出出S0S1S2S3S4S5S6S7S8S9ABCDGS 111111111100000 111111111010011 111111110110001 11111110110

12、1111 111111011101101 111110111101011 111101111101001 111011111100111 110111111100101 101111111100011 011111111100001 该编码器为输入低电平有效该编码器为输入低电平有效键盘输入键盘输入8421BCD码编码器码编码器功能表功能表 编码输出编码输出使能标志使能标志无有效无有效编码输编码输出出输出编输出编码有效码有效5.1.2 二二-十进制十进制 (BCD)编码器编码器电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础优先编码器的提出：优先编码器的提出： 实际应用中

13、，经常有两个或更多输入编码信号同时有效。实际应用中，经常有两个或更多输入编码信号同时有效。 必须根据轻重缓急，规定好这些外设允许操作的先后次必须根据轻重缓急，规定好这些外设允许操作的先后次 序，即优先级别。序，即优先级别。 优先编码器优先编码器 ： 识别多个编码请求信号的优先级别，并进行识别多个编码请求信号的优先级别，并进行相应编码的逻辑部件称为相应编码的逻辑部件称为。5.1.3 优先编码器优先编码器（1）列出功能表）列出功能表输输 入入输输 出出I0I1I2I3Y1Y0100000100011010111高高低低（2）写出逻辑表达式）写出逻辑表达式（3）画出逻辑电路（略）画出逻辑电路（略）3

14、321IIIY+=33210IIIIY+=电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础优先编码器优先编码器74xx148的的逻辑逻辑图图集成集成优先优先编码器编码器5.1.3 优先编码器优先编码器 优先编码器优先编码器常用于优先中断系统和键盘编码。常用于优先中断系统和键盘编码。 常用的有常用的有8-3线优先编码器线优先编码器(74xx148、74xx348、4532等等)、9-4线编码器线编码器(74xx147)。01011121231341526374EI5EO15A09A17A26GS14U174LS148工作状态标志端，工作状态标志端，0 0：允许编码，但无编

15、码允许编码，但无编码请求。用于多片扩展请求。用于多片扩展编码输入端，编码输入端，低电平有效低电平有效编码输出端，编码输出端，反码输出反码输出使能输入端，使能输入端，低电低电平有效：平有效：0 0，编码状，编码状态；态；1 1，禁止状态，禁止状态使能输出端，使能输出端，0 0，正在，正在编码。用于多片扩展编码。用于多片扩展电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础5.1.3 优先编码器优先编码器禁止状态编码状态编码状态，但无有效编码请求正在优先编码仿真仿真电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础5.1.3 优先编码器优先编码器编码器扩

16、展编码器扩展:使用两片使用两片74LS148构成构成164线编码器。线编码器。编码结果编码结果:高位高位/I15/I8输出输出:1111 1000,低位低位/I7/I0输出输出:0111 0000优先权优先权最高最高片片(1)(1)无有效编码请求无有效编码请求时才允许片时才允许片(2)(2)编码编码编码输出编码输出为原码为原码如：如：/I14请求编码，片请求编码，片1 Y2Y1Y0=001，片，片2 Y2Y1Y0=111，编码输出编码输出的最高位的最高位3Z& &使能使能& & & & GS 74148（1） EI Y0 Y1 Y2 EO GS 74148（2） EI Y0 Y1 Y2 EO0

17、Z1Z2Z0I1I2I3I4I5I6I7I8I9I10I11I12I13I14I15I片片1编码，编码，/EO=0, Z3=1，Z2Z1Z0=110.高位片永高位片永远处于工远处于工作状态作状态仿真仿真电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础优先编码器优先编码器CD4532的示意框图、引脚图的示意框图、引脚图*集成集成优先优先编码器编码器 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

18、VCC EO GS I3 I2 I1 I0 Y0 TTL产品已经不使用了产品已经不使用了 优先编码器优先编码器常用于优先中断系统和键盘编码。常用于优先中断系统和键盘编码。 常用的有常用的有8-3线优先编码器线优先编码器(74xx148、74xx348、4532等等)、9-4线编码器线编码器(74xx147)。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础 I2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 & & 1 & 1 & & 1 & 1 G S 1 E O 1 1 & I1 I7 I6 I5 I4 I3 I0 E I Y2 Y1 Y0 * CD4532电路图电路

19、图输入输入使能使能输出输出使能使能工作状工作状态标志态标志电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础 *优先编码器优先编码器CD4532功能表功能表输输 入入输输 出出EII7I6I5I4I3I2I1I0Y2Y1Y0GSEOLLLLLLHLLLLLLLLLLLLHHHHHHHLHLHHHLHLHLLHHLHHLHLLLHHLLHLHLLLLHLHHHLHLLLLLHLHLHLHLLLLLLHLLHHLHLLLLLLLHLLLHL为什么要设计为什么要设计GS、EO输出信号？输出信号？编码器工作但无编码器工作但无有效编码请求有效编码请求仿真仿真电子技术基础精品课程电子

20、技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础用二片用二片CD4532构成构成1616线线-4-4线优先编码器线优先编码器, ,其逻其逻辑图如下图所示，试分析其工作原理。辑图如下图所示，试分析其工作原理。 。 CD4532(II) I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y0 Y1 Y2 EO EI GS CD4532(I) I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y0 Y1 Y2 EO EI GS EI2 EO2 EI1 EO1 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 L0 L1 GS2 L2 GS GS1

21、 G3 G2 G1 G0 L3 1 1 00 0 0 0 0 0无编码输出无编码输出0*扩展应用扩展应用电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础。 CD4532(II) I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y0 Y1 Y2 EO EI GS CD4532(I) I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y0 Y1 Y2 EO EI GS EI2 EO2 EI1 EO1 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 L0 L1 GS2 L2 GS GS1 G3 G2 G1 G0 L3

22、1 1 1 1 110若无有效电平输入若无有效电平输入哪块芯片的优先级高？哪块芯片的优先级高？1若有有效电平输入若有有效电平输入优先级高优先级高01 0 0 0 0 0 1 1 1*扩展应用扩展应用电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础。 CD4532(II) I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y0 Y1 Y2 EO EI GS CD4532(I) I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y0 Y1 Y2 EO EI GS EI2 EO2 EI1 EO1 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 A0 A1 A2 A3

23、A4 A5 A6 A7 L0 L1 GS2 L2 GS GS1 G3 G2 G1 G0 L3 1 1 1 1 10 1 0 0 00若有效电平输入若有效电平输入 1 1 1 1仿真仿真*扩展应用扩展应用电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础译码器的分类：译码器的分类： 译码译码：译码是编码的逆过程，它能将二进制码翻译成代表某译码是编码的逆过程，它能将二进制码翻译成代表某一特定含义的信号一特定含义的信号.(.(即电路的某种状态即电路的某种状态) ) 译码器的概念与分类译码器的概念与分类译码器译码器：具有译码功能的逻辑电路称为译码器具有译码功能的逻辑电路称为译码器

24、。唯一地址译码器唯一地址译码器代码变换器代码变换器 将一系列代码转换成与之一一对应的有将一系列代码转换成与之一一对应的有效信号。效信号。 将一种代码转换成另一种代码。将一种代码转换成另一种代码。 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译码器：常见的译码器： 5.2 译码器译码器电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础 x0 x1 xn-1 y0 y1 1- -ny EI 使能输入使能输入 二进制二进制译码器译码器 n 个输个输入端入端使能输使能输入端入端2n个输个输出端出端设输入端的个数为设输入端的个数为n，输出端的个数

25、为，输出端的个数为M则有则有 M=2n 集成电路译码器集成电路译码器5.2.1 二进制译码器二进制译码器电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础1 1）2 2线线 - 4 - 4线译码器的逻辑电路线译码器的逻辑电路( (分析）分析） 1 A1 1 1 A0 & & & & E 0Y 1Y 2Y 3Y LHHHHHLHLHHLHLHHLHHLLHHHLLLLHHHHHY3Y2Y1Y0A0A1E输出输出输输 入入功能表功能表010AAEY 011AAEY 012AAEY 013AAEY 5.2.1 二进制译码器二进制译码器电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字

26、电子技术基础数字电子技术基础 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输出输出输输 入入功能表功能表5.2.1 二进制译码器二进制译码器电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础逻辑符号说明逻辑符号说明 逻辑符号框外部的逻辑符号框外部的符号，表符号，表示外部输入或输出信号示外部输入或输出信号名称，名称，字字母上面的母上面的“”号说明该输入或号说明该输入或输出是输出是低电平有效低

27、电平有效。符号框内部。符号框内部的输入、输出变量表示其内部的的输入、输出变量表示其内部的逻辑关系。在推导表达式的过程逻辑关系。在推导表达式的过程中，如果低有效的输入或输出变中，如果低有效的输入或输出变量量( (如如) )上面的上面的“”号参与运算号参与运算( (如如E E变为变为E E ) )，则在画逻辑图或，则在画逻辑图或验证真值表时，注意将其还原为验证真值表时，注意将其还原为低有效符号低有效符号。 E1 A 11 1 &Y0Y1Y2Y3A0 Y0Y2Y1Y3EA 1A0 5.2.1 二进制译码器二进制译码器电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础2) 3线线

28、-8线集成译码器线集成译码器 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 74HC138 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 E3 E2 E1 A0 A1 A2 低电平有效输出三位二进制代码使能端5.2.1 二进制译码器二进制译码器 常用的有常用的有74xx138 / 74xx137) ,两者基本两者基本功能相同，功能相同，137有锁存功能。有锁存功能。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础 E3 A0

29、 A1 A2 1 1 0Y 1Y 1 2Y 3Y 1 1 1 1 & & & & & & & & 1 1 1 4Y 5Y 6Y 7Y 2E 1E & & & & & & & & & 输出端的逻辑表达式为：输出端的逻辑表达式为：00120mAAAY 10121mAAAY 20122mAAAY 30123mAAAY 40124mAAAY 50125mAAAY 60126mAAAY 70127mAAAY E为控制端（又称使能端）为控制端（又称使能端）当当E=0 禁止译码，输出全禁止译码，输出全1；E=1 译码工作，译码工作，)7, 2 , 1 , 0(imEYii又称为又称为最小项译码器最小项译码器

30、/E321EEEEE5.2.1 二进制译码器二进制译码器电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础74HC137集成译码器功能表集成译码器功能表2E1E0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7YLHHHHHHHHHHLLHHLHHHHHHLHHLLHHHLHHHHHHLHLLHHHHLHHHHLLHLLHHHHHLHHHHHLLLHHHHHHLHHLHLLLHHHHHHHLHHLLLLHHHHHHHHLLLLLLHHHHHHHHHLHHHHHHHHHHXXLHHHHHHHHHXA2E3输输 出出输输 入入A1A0高电平有效低电平有效译中为0禁止译码译码工作仿真1385.2.

31、1 二进制译码器二进制译码器 锁存输入地址对应输出端锁存输入地址对应输出端0，其他，其他1的状态的状态仿真137电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础数据分配器：相当于多输出的单刀多掷开关，是一种能将数据分配器：相当于多输出的单刀多掷开关，是一种能将从数据分时送到多个不同的通道上去的逻辑电路。从数据分时送到多个不同的通道上去的逻辑电路。数据分配器示意图数据分配器示意图 数数据据输输入入 通通道道选选择择信信号号 Y0 Y1 Y7 （1)1)具有控制输入端的译码器，可以构成数据分配器，具有控制输入端的译码器，可以构成数据分配器，译码器的应用译码器的应用123EE

32、EE)7, 2 , 1 , 0(imEYii5.2.1 二进制译码器二进制译码器电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础例如：例如：E E1 1作为数据输入端，且令作为数据输入端，且令E E3 3=1=1，/E/E2 2=0=0，A A2 2A A1 1A A0 0作为通道地作为通道地址选择端，当地址输入址选择端，当地址输入000000111111不同地址时，就可以把不同地址时，就可以把E E1 1端的端的输入数据分配到不同的输出端。输入数据分配到不同的输出端。123EEEE)7, 2 , 1 , 0(imEYii输输 入入输输 出出E3E E2 2E E1 1

33、A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7LLXXXXHHHHHHHHHLDLLLDHHHHHHHHLDLLHHDHHHHHHHLDLHLHHDHHHHHHLDLHHHHHDHHHHHLDHLLHHHHDHHHHLDHLHHHHHHDHHHLDHHLHHHHHHDHHLDHHHHHHHHHHD5.2.1 二进制译码器二进制译码器电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础用译码器实现数据分配器用译码器实现数据分配器 74HC138 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 E3 E2 E1 A0 A1 A2 A0 +5V D= E2 E1 Y0 Y0 010

34、YCBADEEY232 当当ABC = 010 时，时，Y2=DCBA当当ABC = 10 1时，时，Y5=D仿真5.2.1 二进制译码器二进制译码器电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础 A B C E Y0 Y1 Y7 Y5 Y2 Y6 Y4 Y3 （2)2)构成顺序脉冲产生电路构成顺序脉冲产生电路 74HC138 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 E3 E2 E1 A0 A1 A2 A0 +5V E Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 C B A 用于控制数字系用于控制数字系统按规定好的顺序完统按规定好的顺序完成一系列操作。成一

35、系列操作。仿真5.2.1 二进制译码器二进制译码器电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础（3)译码器的扩展译码器的扩展例例 将将3-8线线74LS138扩展为扩展为416线译码器。线译码器。解：利用控制端作为扩展数据输入端。构成的电路如图：解：利用控制端作为扩展数据输入端。构成的电路如图：译码的结果：输入数据为译码的结果：输入数据为00000111时，译码输出对应为：时，译码输出对应为：74LS138(1)0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y0A1A2A1S2S3S0Z1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z74LS138(2)0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y0A1A2A1S

36、2S3S8Z9Z10Z11Z12Z13Z14Z15Z0D1D2D3DV5 70ZZ01230DDDDZ 01231DDDDZ 01232DDDDZ 01233DDDDZ 01234DDDDZ 01235DDDDZ 01236DDDDZ 01237DDDDZ D3 =0时，片(1)工作，片(2)禁止 D3 =1时，片(1)禁止，片(2)工作使能端用于增加位需要几片需要几片138？ 输输 入入 输输 出出 S1 32SS A2 A1 A0 0Y 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y 7Y 0 x x x x 1 1 1 1 1 1 1 1 X 1 x x x 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0

37、0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 表表 3.3.4 74LS138 集集成成译译码码器器的的真真值值表表 禁止译码译码工作电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础74LS138(1)0Y1Y2Y

38、3Y4Y5Y6Y7Y0A1A2A1S2S3S0Z1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z74LS138(2)0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y0A1A2A1S2S3S8Z9Z10Z11Z12Z13Z14Z15Z0D1D2D3DV5 158ZZ当输入数据为当输入数据为10001111时，译码输出对应为：时，译码输出对应为：01238DDDDZ 01239DDDDZ 012310DDDDZ 012311DDDDZ 012312DDDDZ 012313DDDDZ 012314DDDDZ 012315DDDDZ D3 =0时，片(1)工作，片(2)禁止 D3 =1时，片(1)禁止，片(2)工作使能端用于增加位仿真（

39、3)译码器的扩展译码器的扩展 输输 入入 输输 出出 S1 32SS A2 A1 A0 0Y 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y 7Y 0 x x x x 1 1 1 1 1 1 1 1 X 1 x x x 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0

40、1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 表表 3.3.4 74LS138 集集成成译译码码器器的的真真值值表表 禁止译码译码工作电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础 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 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 E3 E2 E1 A0 A1 A2 (I) 7

41、4H 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：用用74X139和和74X138构成构成5线线-32线译码器线译码器需要几片译码器？需要几片译码器？ 从输出线看需要从输出线看需要4片片138，但只有，但只有3根地址线，根地址线，另另2根地址线由一片根地址线由一片139提提供。供。 分析真值表可知，高分析真值表可知，高2位地址位地址接接2-4线译码器地址，低三位地址线译码器地址，低三位地址接接3-8译码器地址，用译

42、码器地址，用2-4译码器的译码器的输出分别接输出分别接4个个3-8的使能控制端，的使能控制端，使之轮流工作在译码状态。使之轮流工作在译码状态。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础3 3线线8 8线译码器的线译码器的 含三变量函数的全部最小项。含三变量函数的全部最小项。Y Y0 0Y Y7 7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。(4) 用译码器实现逻辑函数用译码器实现逻辑函数(用译码器实现组合逻辑电路设计用译码器实现组合逻辑电路设计)当当E3 =1 ，E2 = E1 = 0时时如，利用如，利用3 3线

43、线8 8线译码器，线译码器，实现组合逻辑电路的设计实现组合逻辑电路的设计 。 )7, 2 , 1 , 0, 1(iEmmEYiii)70(),(imCBAFi比较以上两式可知，把比较以上两式可知，把3 3线线88线译码器线译码器74LS13874LS138地址输入地址输入端（端（A A2 2A A1 1A A0 0）作为逻辑函数的输入变量（）作为逻辑函数的输入变量（ABCABC），译码器的每个），译码器的每个输出端输出端/ /Y Yi i都与某一个最小项都与某一个最小项/ /m mi i相对应，加上适当的门电路，相对应，加上适当的门电路，就可以利用译码器实现组合逻辑函数。就可以利用译码器实现组

44、合逻辑函数。5.2.1 二进制译码器二进制译码器电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础 将逻辑函数转换为最小项表达式；将逻辑函数转换为最小项表达式； N N个输入变量个输入变量N N位位地址控制信号端；地址控制信号端； 将表达式中包含的最小项对应的将表达式中包含的最小项对应的输出端输出端取出连接到取出连接到与非门与非门的的输入端，与非门的输出端即为逻辑函数的输出变量。输入端，与非门的输出端即为逻辑函数的输出变量。(4) 用译码器实现逻辑函数用译码器实现逻辑函数(用译码器实现组合逻辑电路设计用译码器实现组合逻辑电路设计)0120AAAY 0m 74HC138 Y

45、0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 E3 E2 E1 A0 A1 A2 A0 +5V E Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 A B C 11mCBAY 77mCBAY 22mBCAY .当当E3 =1 ，/E2 = /E1 = 0时时方法：方法：5.2.1 二进制译码器二进制译码器电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础7620mmmm 74HC138 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 E3 E2 E1 A0 A1 A2 7620mmmm ABCAL 例：例：用一片用一片74HC138和基本逻辑门实现函数和基本逻辑门实现函数

46、解：解：首先将函数式变换为最小项之和的形式首先将函数式变换为最小项之和的形式 在译码器的输出端加一个在译码器的输出端加一个与非门与非门，即可实现给定的组合，即可实现给定的组合逻辑函数逻辑函数. +5V A B C L & 7620YYYY ABCCABCBACBAL 5.2.1 二进制译码器二进制译码器电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础例：例： 试用试用74LS13874LS138译码器实现逻辑函数：译码器实现逻辑函数：解：解：因为因为)7 , 6 , 5 , 3 , 1 (),(mCBAF765317653176531YYYYYmmmmmmmmmm)7

47、, 6 , 5 , 3 , 1(m)C,B,A(F )7, 2 , 1 , 0(imYii则则 将逻辑表达式中包含的最小项对应的输出端和与将逻辑表达式中包含的最小项对应的输出端和与非门连接，即实现所设计的逻辑电路。非门连接，即实现所设计的逻辑电路。5.2.1 二进制译码器二进制译码器电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础 因此，正确连接控制输入端使译码器处于工作状态，将 、 、 、 、经一个与非门输出，A2、A1、A0分别作为输入变量A、B、C，就可实现组合逻辑函数。 Y1YYYY5.2.1 二进制译码器二进制译码器（5）在微处理器系统中，作）在微处理器系统中

48、，作为地址译码器为地址译码器电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础例例: : 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：ACBCABL ABCCABCBABCAL 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加一个与非门加一个与非门就可实现该逻辑函数。就可实现该逻辑函数。1G0A74138G2A2B12AGAY1YYY2YYY73Y4560ABC100L&7653mmmm 电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数

49、字电子技术基础数字电子技术基础CBABCACAZ1 例：例：试利用试利用3线线8线译码器线译码器74LS138设计一个多输出的逻辑设计一个多输出的逻辑电路。输出的逻辑函数为：电路。输出的逻辑函数为：CBABCZ2 CBABAZ3 ABCCBCBAZ4 解：解：将函数表达式转化成最小项将函数表达式转化成最小项65431mmmmZ 7312mmmZ 5323mmmZ 74204mmmmZ 65431mmmmZ 7312mmmZ 5323mmmZ 74204mmmmZ 利用最小项与非表达式作出逻辑电路利用最小项与非表达式作出逻辑电路 Z1 A1 A0 Z2 图图 3.3.10 例例 3.3.3 逻逻

50、辑辑电电路路 1 A2 0 Z4 Z3 A0 Y7 A1 Y6 A2 Y5 74LS138 Y4 S1 Y3 S2 Y2 S3 Y1 Y0 & & & & & & & & 电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础 2个使能输入控制端。个使能输入控制端。3) 4线线-16线译码器线译码器 154 1 2 3 4 5 6 7 8 9101112242322212019181716151413 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9 Y10GNDVCC A0 A1 A2 A3 G2 G1 Y15 Y14Y13 Y12Y11A23B22C21D20E

51、118E219011223344556677889910101111131214131514161517电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础12345678910111213141516Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y0GNDY7Y8Y9A3A2A1A0VCC A0 A1 A2 A3 1 1 1 1 1 1 1 1 & & & & & & & & & & Y9 Y8 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 功能：功能：将将8421BCD码译成码译成为为10个状态输出。个状态输出。 5.2.2 二二-十进制译码器十进制译码器电子技术基础精品课程电子技术基础精

52、品课程数字电子技术基础数字电子技术基础 对于对于BCD代码以外的伪码（代码以外的伪码（10101111这这6个代码）个代码）Y0 Y9 均为高电平。均为高电平。 十进十进制数制数BCD输入输入输输 出出A3A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y90LLLLLHHHHHHHHH1LLLHHLHHHHHHHH2LLHLHHLHHHHHHH3LLHHHHHLHHHHHH4LHLLHHHHLHHHHH5LHLHHHHHHLHHHH6LHHLHHHHHHLHHH7LHHHHHHHHHHLHH8HLLLHHHHHHHHLH9HLLHHHHHHHHHHL 集成二集成二十进制译码器十进制译码器74

53、425.2.2 二二-十进制译码器十进制译码器电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础 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 数字显示电路是数字设备不可缺少的部分数字显示电路是数字设备不可缺少的部分, ,便于直接读取测便于直接读取测量和运算的结果，监视数字系统的工作情况。数字显示电路通量和运算的结果，监视数字系统的工作情况。数字显示电路通常由常由显示译码器、驱动器显示译码器、驱动器和和显示器显示器等部分组成。等部分组成。5.2.3 显示译码器显示译码器电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术

54、基础常见数字显示器件常见数字显示器件 数字显示器件是用来数字显示器件是用来显示数字、文字或者符号显示数字、文字或者符号的器件，常的器件，常见的有辉光数码管、荧光数码管、见的有辉光数码管、荧光数码管、液晶显示器液晶显示器(LCD)、发光二、发光二极管数码管极管数码管(LED)、场致发光数字、场致发光数字板、等离子体显示板等等。板、等离子体显示板等等。主要讨论发光二极管数码管。主要讨论发光二极管数码管。 l发光二极管（发光二极管（LEDLED）(Light Eemiting Diode) 及其驱动方式及其驱动方式 LED LED具有许多优点，它不仅有工作电压低具有许多优点，它不仅有工作电压低(1.

55、5(1.53V)3V)、体积小、体积小、寿命长、可靠性高等优点，而且响应速度快寿命长、可靠性高等优点，而且响应速度快(100ns)(100ns)、亮度比、亮度比较高。较高。一般一般LEDLED的工作电流选在的工作电流选在5 510mA10mA，但不允许超过最大值（通，但不允许超过最大值（通常为常为50mA50mA）。）。 LED LED可以直接由门电路驱动。可以直接由门电路驱动。 5.2.3 显示译码器显示译码器电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础采用高电平驱动方式的TTL门最好选用OC门。 (a) 低电平驱动 (b) 高电平驱动mAVVFDIVVR1025

56、5-限流LED R vI 1 5.2.3 显示译码器显示译码器电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础 如果七段液晶电极排成如果七段液晶电极排成8 8字型，那么，字型，那么，选择不同的电极电压组合，就可以显示选择不同的电极电压组合，就可以显示0 09 9十个不同的数码。优点：功耗极小。十个不同的数码。优点：功耗极小。LCDLCD显示器显示器( (液晶显示器液晶显示器) )Liquid Crystal DisplayLiquid Crystal Display。液晶是。液晶是一种既具有液体的流动性又具有光学特性的有机化合物。液晶的一种既具有液体的流动性又具有光学特

57、性的有机化合物。液晶的分子在没有电场作用时是整齐的排列分布，分子在没有电场作用时是整齐的排列分布，显示白色显示白色。在电场作。在电场作用下，用下，显示暗灰色显示暗灰色。 为了使离子撞击液晶分子的为了使离子撞击液晶分子的过程不断进行，通常在液晶显示过程不断进行，通常在液晶显示器的两个电极加以数十至数百周器的两个电极加以数十至数百周的的交变电压交变电压。缺点：缺点：亮度很差。其次是响应速度较低，亮度很差。其次是响应速度较低，mSmS范围。范围。电压波形图电压波形图图图 用异或门驱动用异或门驱动液晶显示器液晶显示器=1svLv - -AivAtivttLvsivv - -液晶显示器液晶显示器的符号的

58、符号电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础常见的液晶显示器按物理结构分为四种：常见的液晶显示器按物理结构分为四种：(1)扭曲向列型扭曲向列型(TN-Twisted Nematic)；(2)超扭曲向列型超扭曲向列型(STN-Super TN)；(3)双层超扭曲向列型双层超扭曲向列型(DSTN-Dual Scan Tortuosity Nomograph)；(4)薄膜晶体管型薄膜晶体管型(TFT-Thin Film Transistor)。1.TN型采用的是液晶显示器中最基本的显示技术，而之后其型采用的是液晶显示器中最基本的显示技术，而之后其它种类的液晶显示器也是

59、以它种类的液晶显示器也是以TN型为基础来进行改良。而且，它型为基础来进行改良。而且，它的运作原理也较其它技术来的简单。的运作原理也较其它技术来的简单。2.STN型的显示原理与型的显示原理与TN相类似。不同的是，相类似。不同的是，TN扭转式向扭转式向列场效应的液晶分子是将入射光旋转列场效应的液晶分子是将入射光旋转90度，而度，而STN超扭转式向列超扭转式向列场效应是将入射光旋转场效应是将入射光旋转180270度。度。电子技术基础精品课程电子技术基础精品课程数字电子技术基础数字电子技术基础 3.DSTN是通过双扫描方式来扫描扭曲向列型液晶显示屏，是通过双扫描方式来扫描扭曲向列型液晶显示屏，从而达到

60、完成显示目的。从而达到完成显示目的。DSTN是由超扭曲向列型显示器是由超扭曲向列型显示器(STN)发展而来的。由于发展而来的。由于DSTN采用双扫描技术，因此显示效果相对采用双扫描技术，因此显示效果相对STN来说，有大幅度提高。来说，有大幅度提高。4.TFT型的液晶显示器较为复杂，主要是由：萤光管、导光型的液晶显示器较为复杂，主要是由：萤光管、导光板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶体管等等构成。首先，液晶显示器必须先利用背光源，也就是萤体管等等构成。首先，液晶显示器必须先利用背光源，也就是萤光灯管投射出光源，这些光源