ch4 组合电路

1、LOGO广东工业大学 自动化学院第4章 组合逻辑电路数字电子技术基础教学课件组合逻辑电路的分析方法和设计方法组合逻辑电路的分析方法和设计方法4.2组合逻辑电路中的竞争组合逻辑电路中的竞争- -冒险现象冒险现象4.4若干常用的组合逻辑电路若干常用的组合逻辑电路34.3概述概述34.13目录广东工业大学 自动化学院4.1 概述概述广东工业大学 自动化学院任意时刻任意时刻的输出仅的输出仅取决取决于该时刻的输于该时刻的输入，而与电路原来入，而与电路原来的状态无关的状态无关 输入、输出之间没输入、输出之间没有反馈通路有反馈通路 不含记忆（存储）不含记忆（存储）元件元件一、组合逻辑电路的特点一、组合逻辑电

2、路的特点1. 从逻辑功能上从逻辑功能上 2. 从电路结构上从电路结构上二、逻辑功能的描述二、逻辑功能的描述组合逻辑组合逻辑电路电路1a2ana1y2ymy组合逻辑电路的框图组合逻辑电路的框图)(AFY ）aa(afy)aa(afy)aa(afynmmnn21212221114.1 概述概述广东工业大学 自动化学院1. 写输出函数式写输出函数式2. 化简或进行等式变换化简或进行等式变换3. 列真值表列真值表4. 分析其逻辑功能分析其逻辑功能4.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法组合逻辑电路的分析方法和设计方法 目的：目的：根据给定的逻辑电路，通过分析找出电路的逻辑根据给定的逻辑电路，通过分析找

3、出电路的逻辑功能。功能。 一般步骤：一般步骤： 分析举例：分析举例：一、组合逻辑电路的分析方法一、组合逻辑电路的分析方法广东工业大学 自动化学院 分析举例：分析举例：广东工业大学 自动化学院 分析如下图所示逻辑电路的功能分析如下图所示逻辑电路的功能1. 根据逻辑图写输出函数式根据逻辑图写输出函数式2. 等式变换等式变换 )( BAAB)(BA)()( BABAY)()()(BABABABAY BABA BA 3. 确定逻辑功能确定逻辑功能 4.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法组合逻辑电路的分析方法和设计方法 分析举例：分析举例： 分析如下图所示逻辑电路的功能分析如下图所示逻辑电路的功能1.

4、 根据逻辑图写输出函数式根据逻辑图写输出函数式)(BACIBAS)(CIBA)(BACIBACO)(2. 列真值表列真值表 BAA B CI CO S0 0 0 0 00 0 1 0 10 1 0 0 10 1 1 1 01 0 0 0 11 0 1 1 01 1 0 1 01 1 1 1 13. 确定逻辑功能确定逻辑功能 4.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法组合逻辑电路的分析方法和设计方法广东工业大学 自动化学院1. 逻辑抽象逻辑抽象v分析因果关系，确定输入分析因果关系，确定输入/输出变量输出变量v定义逻辑状态的含意（赋值）定义逻辑状态的含意（赋值）v列出真值表列出真值表2. 写出函数式

5、写出函数式3. 选定器件类型选定器件类型4. 根据所选器件：对逻辑式化简（用门）根据所选器件：对逻辑式化简（用门） 等式变换（用等式变换（用MSI） 进行相应的描述（进行相应的描述（PLD）5. 画出逻辑电路图，或下载到画出逻辑电路图，或下载到PLD二、二、 组合逻辑电路的设计方法组合逻辑电路的设计方法 目的：目的： 一般步骤：一般步骤：4.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法组合逻辑电路的分析方法和设计方法广东工业大学 自动化学院 设计举例：设计举例：设计一个监视交通信号灯状态的逻辑电路设计一个监视交通信号灯状态的逻辑电路如果信号灯如果信号灯出现故障，出现故障，Z为为1RAGZ4.2 组合逻

6、辑电路的分析方法和设计方法组合逻辑电路的分析方法和设计方法广东工业大学 自动化学院1. 逻辑抽象逻辑抽象-列出真值表列出真值表v输入变量输入变量: 红（红（R）、黄（黄（A）、绿（绿（G）v输出变量：输出变量： 故障信号（故障信号（Z）输入变量输出RAGZ00010010010001111000101111011111RAGRAGGRAAGRGARZ2. 写出逻辑表达式写出逻辑表达式 设计举例：设计举例：4.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法组合逻辑电路的分析方法和设计方法广东工业大学 自动化学院3. 选用小规模选用小规模SSI器件器件AGRGRAGARZ4.2 组合逻辑电路的分析方法和设计

7、方法组合逻辑电路的分析方法和设计方法广东工业大学 自动化学院5. 画出逻辑图画出逻辑图4. 化简化简)()()() ( )( AGRGRAGARAGRGRAGARZ编码：编码：将输入的每个高将输入的每个高/低电平信号变成一个对应低电平信号变成一个对应 的二进制代码的二进制代码4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院一、一、 编码器编码器 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。 编码器的分类：编码器的分类：普通编码器和优先编码器。普通编码器和优先编码器。按照代码种类的不同，又可以分为按照代码种类的不同，又可以分为二进制编码器和二二进制

8、编码器和二-十进制编码器。十进制编码器。二进制编码器二进制编码器的结构框图的结构框图 普通二进制编码器普通二进制编码器1、普通编码器、普通编码器 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 4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院普通编码器普通编码器-任何时候只允许输入一个有效编任何时候只允许输入一个有效编码码 信号，否则输出就会发生混乱。信号，否则输出就会发生混乱。输 入输 出I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y010000000000010000000010010

9、00000100001000001100001000100000001001010000001011000000001111真值表真值表(编码表编码表)例：例：3 3位二进制（位二进制（8 8线线-3-3线）线）普通编码器普通编码器4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院设编码器的输入为高电平有效。设编码器的输入为高电平有效。8 8输输入入二进制码输出二进制码输出根据真值表可得：根据真值表可得：76542IIIIY012345670123456701234567012345672IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIY利用无关项化简

10、，得：利用无关项化简，得：7531076321IIIIYIIIIY同理，有：同理，有：普通编码器不能同时输入两个以上的有效编码信号！普通编码器不能同时输入两个以上的有效编码信号！4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院 优先编码器的提出：优先编码器的提出： 实际应用中，经常实际应用中，经常有两个或更多输入编码有两个或更多输入编码信号同时有效。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。次序，即优先级别。 能能识别多个编码请求信号的优先级别，并进行相应编码识别多个编码请求信号的优

11、先级别，并进行相应编码的逻辑部件称为的逻辑部件称为优先编码器优先编码器。4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院2、优先编码器、优先编码器 特点：特点：允许同时输入两个以上的编码信号，但只对其中优先允许同时输入两个以上的编码信号，但只对其中优先 权最高的一个进行编码。权最高的一个进行编码。设：设：I7优先权最高优先权最高 I0优先权最低优先权最低输 入输 出I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y0XXXXXXX1111XXXXXX10110XXXXX100101XXXX1000100XXX10000011XX100000010X1000000001100

12、00000000编码表编码表例：例：8 8线线-3-3线优先编码器线优先编码器4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院45675676772IIIIIIIIIIY45672IIIIYBABAA设：设：I7优先权最高优先权最高 I0优先权最低优先权最低输 入输 出I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y0XXXXXXX1111XXXXXX10110XXXXX100101XXXX1000100XXX10000011XX100000010X100000000110000000000编码表编码表例：例：8 8线线-3-3线优先编码器线优先编码器2453456723

13、4567345676771IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIY124634656712345673456756770IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIY4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院同理有：同理有：低电低电平平实例：实例：74HC148低电低电平平4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院选通信号选通信号64216435670542345671)()(SIIIIIIIIIIYSIIIIIIIIY同理，有：)(SIIIIY45672只有在只有在S=0S=0的条件下，编码的条件下，编码器才能

14、正常工作。器才能正常工作。4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院 选通信号选通信号S附附加加输输出出信信号号0123456701234567)()(SIIIIIIIISSIIIIIIIIYEX为为0时，表示电路工时，表示电路工作，而且作，而且有有编码输编码输入入01234567)(SIIIIIIIIYS4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院为为0时，表示电路时，表示电路工作但无编码输入工作但无编码输入 附加输出信号附加输出信号012YYY76543210IIIIIIIIS输 入输 出1XXXXXXXX111110111

15、11111111010XXXXXXX0000100XXXXXX01001100XXXXX011010100XXXX0111011100XXX01111100100XX011111101100X01111111101000111111111110EXSYY74HC148功能表功能表EXSYY状态11不工作01工作，但无输入10工作，且有输入00不可能出现 附加输出信号的附加输出信号的 状态及含意：状态及含意： VCC YSYEXI3 I2 I1I0Y0 I4I5I6I7STY2Y1GND 16 15 14 13 12 11 10 9 74148 1 2 3 4 5 6 7 8 Y2Y1Y0 YS

16、 Y EX STI7I6I5I4I3I2I1I0I0 6 7 9 15 14 74148 5 4 3 2 1 13 12 11 10 (a) 引脚排列图 (b) 逻辑功能示意图 4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院 控制端扩展功能举例：控制端扩展功能举例：例例 (P171)用两片用两片8线线-3线优先编码器线优先编码器15A4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院 其中，其中， 的优先权最高的优先权最高 16线线-4线优先编码器线优先编码器状态11不工作01工作，但无输入10工作，且有输入00不可能出现EXSYY 第一

17、片为高优先权第一片为高优先权 只有只有(1)无编码输入时，无编码输入时，(2)才允许工作才允许工作 第第(1)片片 时表示对时表示对 编码编码 低低3位输出应是两片的输出的位输出应是两片的输出的“与非与非”0EXY815AA 译码：译码：译码是编码的逆过程，它能将二进制码翻译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输出信号成代表某一特定含义的输出信号(即电路的某种状即电路的某种状态态)。二、二、 译码器译码器4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院 分类：分类：二进制译码器，二二进制译码器，二- -十进制译码器，显示译十进制译码器，显示译

18、码器等码器等 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。4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院1、二进制译码器、二进制译码器 x0 x1 xn-1 y0 y1 1- -ny 二进制二进制译码器译码器 n 个个输输入入端端2n个个输输出出端端输 入输 出A2A1A0Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y000000000001001000000100100000010001100001000100000100001010010000011001000000111100000004.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑

19、电路广东工业大学 自动化学院例：例：3位二进制译码器位二进制译码器8 8输输出出二进制码输入二进制码输入真值表（译码表）真值表（译码表） 真值表真值表70127201221012100120mAAAYmAAAYmAAAYmAAAY. 用电路进行实现用电路进行实现 用二极管与门阵列组成的3线8线译码器 逻辑表达式：逻辑表达式：4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院二进制译码器二进制译码器又称为最小项又称为最小项译码器译码器低低电电平平输输出出附加附加控制控制端端1)(iiiimYSSmY时，当 实例：实例：74HC1384.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电

20、路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院74HC138的功能表：的功能表：输 入输 出S1A2A1A00XXXX11111111X1XXX111111111000011111110100011111110110010111110111001111110111101001110111110101110111111011010111111101110111111132SS 01234567YYYYYYYY123SSSS )(123SSS)(123SSS)(123SSS4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院2、二、二-十进制译码器十进制译码器例：例：74HC42

21、(P178) 二二 - - 十进制译码器的十进制译码器的输入是四位二输入是四位二 - - 十进制代十进制代码，输出是十个高、低电码，输出是十个高、低电平，因此，它又称为平，因此，它又称为4 4线线 - - 1010线译码器。线译码器。3、用译码器设计组合逻辑电路、用译码器设计组合逻辑电路 基本原理基本原理3位二进制译码器给出位二进制译码器给出3变量的全部最小项变量的全部最小项; n位二进制译码器给出位二进制译码器给出n变量的全部最小项变量的全部最小项;imY4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院 因此，只要在译码器的输出端加上适当的因此，只要在译码器的输出

22、端加上适当的门电路，就可以实现门电路，就可以实现任何形式的输入变量不大任何形式的输入变量不大于于n的组合函数。的组合函数。举例：举例：利用利用74HC138设计一个多输出的组合逻设计一个多输出的组合逻辑电路，输出逻辑函数式为：辑电路，输出逻辑函数式为：ABCCBBCAZCABBAZCBABCZCABBCAACZ4321)7 , 4 , 2 , 0()5 , 3 , 2()7 , 3 , 1 ()6 , 5 , 4 , 3(4321mABCCBBCAZmCABBAZmCBABCZmCABBCAACZ4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路（1）将函数式变换）将函数式变换为最小项之和的

23、形式为最小项之和的形式广东工业大学 自动化学院举例：举例：利用利用74HC138设计一个多输出的组合逻设计一个多输出的组合逻辑电路，输出逻辑函数式为：辑电路，输出逻辑函数式为：ABCCBBCAZCABBAZCBABCZCABBCAACZ43214.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路（2）将函数式变换）将函数式变换为与非与非的形式为与非与非的形式)(),()(),()(),()(),(74204532373126543174205327316543mmmmmZmmmmZmmmmZmmmmmZ广东工业大学 自动化学院举例：举例：利用利用74HC138设计一个多输出的组合逻设计一个多输

24、出的组合逻辑电路。辑电路。ABCCBBCAZCABBAZCBABCZCABBCAACZ43214.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路（3）画出逻辑图）画出逻辑图)(),()(),()(),()(),(74204532373126543174205327316543mmmmmZmmmmZmmmmZmmmmmZ广东工业大学 自动化学院4、显示译码器、显示译码器 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 4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院 在数字系统中，常常需要将译码输出显示成十进在数字系统中，常常需要将

25、译码输出显示成十进制数字或其它符号。因此，希望译码器能直接驱动数制数字或其它符号。因此，希望译码器能直接驱动数字显示器，或者能同显示器配合使用，这种类型的译字显示器，或者能同显示器配合使用，这种类型的译码器称为码器称为显示译码器显示译码器。 显示译码器经常和七段显示器（也称七段数码管）显示译码器经常和七段显示器（也称七段数码管）配合使用。配合使用。 七段字符显示器七段字符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。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

26、示器分段布局图显示器分段布局图4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院 七段显示译码器七段显示译码器 七段显示译码器是用来驱动七段数码管的七段显示译码器是用来驱动七段数码管的专用译码器，它的输入是二专用译码器，它的输入是二 - - 十进制代码，输十进制代码，输出是驱动七段数码管的控制信号，即出是驱动七段数码管的控制信号，即a a、b b、c c、d d、e e、f f、g g。 显显示示译译码码器器 BCD BCD七段字符显示译码器七段字符显示译码器7448 7448 的真值表的真值

27、表输 入输 出数字A3A2A1 A0YaYbYc YdYeYfYg字形0000011111101000101100002001011011013001111110014010001100115010110110116011000111117011111100008100011111119100111100111010100001101111011001100112110001000111311011001011141110000111115111100000001. 数据选择器的定义与功能数据选择器的定义与功能 数据选择的功能：数据选择的功能：在通道选在通道选择信号的作用下，将多个通择信号的作

28、用下，将多个通道的数据分时传送到公共的道的数据分时传送到公共的数据通道上去的。数据通道上去的。-能实现数据选择功能的逻辑电路。它的作用相当于能实现数据选择功能的逻辑电路。它的作用相当于多个输入的单刀多掷开关，又称多个输入的单刀多掷开关，又称“多路开关多路开关” ” 。 通通道道选选择择数数据据输输出出 I0 I1 12- -nI 三、三、 数据选择器数据选择器4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院2. 工作原理工作原理例：例：“双四选一双四选一” 74HC1534.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院 16 15 14

29、13 12 11 10 9 74153 1 2 3 4 5 6 7 8 VCC 2SA0 2D3 2D2 2D1 2D0 2Y 1SA1 1D3 1D2 1D1 1D0 1Y GND )()()()(01301201101011AADAADAADAADSYA1A0Y11XX0000D10001D11010D12011D13分析其中的一个分析其中的一个“四选一四选一”1S3. 用数据选择器设计组合电路用数据选择器设计组合电路l 基本原理基本原理iimDAADAADAADAADY)()()()(01301201101014.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院

30、具有具有n n位地址输入的数据选择器，可产生任何位地址输入的数据选择器，可产生任何形式的输入变量不大于形式的输入变量不大于n+1n+1的组合函数的组合函数4 4选选1 1数据选择器的输出为：数据选择器的输出为：可实现输入变量不大于可实现输入变量不大于3 3的组合逻辑的组合逻辑)()()()(0130120110101AADAADAADAADY 举例举例-用用4选选1数据选择器实现交通信号灯监视电路。数据选择器实现交通信号灯监视电路。RAGRAGGRAAGRGARZ4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院（1）写出输出逻）写出输出逻辑函数表达式辑函数表达式)(

31、1)()()(AGAGRGARGARZ （2）化为与数据选）化为与数据选择器输出对应的形式择器输出对应的形式 （比较对照法）（比较对照法）4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院（3）画出电路图）画出电路图)()()()(0130120110101AADAADAADAADY)(1)()()(AGAGRGARGARZ RD 2AA 1GA 0RD013DRD 1四、四、 加法器加法器 半加半加-不考虑来自低位的进位，将两个不考虑来自低位的进位，将两个1位的二进制位的二进制数相加数相加输 入输 出ABS CO0000011010101101ABCOBAS1. 1

32、位加法器位加法器4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院全加全加-将两个将两个1位二进制数及来自低位的进位相位二进制数及来自低位的进位相加加 输 入输 出ABCISCO0000000110010100110110010101011100111111)()(CIACIBBACOABCICIABCIBACIBAS4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院 你能用你能用7415374138和门电路设计和门电路设计全加器吗全加器吗? ? 用这两种器件组成逻辑函数产生电路用这两种器件组成逻辑函数产生电路, ,有什么不同有什么不同? ?

33、 你能用半加器和门电路来你能用半加器和门电路来设计设计全加器吗全加器吗? ?2. 多位加法器多位加法器v 串行进位加法器串行进位加法器iiiiiiiiiiiiCIBABACOCIBASCOCI)()()()()(1-4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院优点：简单优点：简单缺点：慢缺点：慢 如何用如何用1 1位全加器实现两个四位二进制数相加？位全加器实现两个四位二进制数相加？ A3 A2 A1 A0 + B3 B2 B1 B0 =?v 超前进位加法器超前进位加法器基本原理：基本原理：加到第加到第i位的进位的进位输入信号是两个加数位输入信号是两个加数第第i位

34、以前各位（位以前各位（0 i-1）的函数，可在相加）的函数，可在相加前由前由A,B两数确定。两数确定。优点：快，每一位的优点：快，每一位的和和及及最后的最后的进位进位基本同时产基本同时产生。生。 缺点：电路复杂缺点：电路复杂。4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院)()()()()()()()()()()()(:)()()()()()()()(:)()()()( :0000011112222220000011112222222222000001111120000011110111110000011011101000000000002100CIBABABAB

35、ABACIBASCIBABABABABABACIBABACOCIBABABABACOCIiCIBABABABACOBABACOCIBABABACOBASCOCIiCIBABACOCIBASCIiv P195超前进位集成超前进位集成4 4位加法器位加法器74LS28374LS283 A3 B2 A2 B1 A1 B0 A0 C1 74HC283 B3 CO S3 S2 S1 S0 7474HC283 3逻辑框图逻辑框图 VCC B3 S3 CO A2 S2 A3 B2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 S1 B0 C1 GND A1 S0 A0 B1

36、74HC283引脚图引脚图4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院 A4 B4 A5 B5 A6 B6 A7 B7 74283（2） 74283（1） C1 CO C1 CO S3 S2 S1 S0 S7 S6 S5 S4 0 C7 S3 S2 S1 S0 S3 S2 S1 S0 A0 B0 A1 B1 A2 B2 A3 B3 A0 B0 A1 B1 A2 B2 A3 B3 A0 B0 A1 B1 A2 B2 A3 B3 超前进位加法器超前进位加法器74LS28374LS283的应用的应用例例1. 1. 用两片用两片74LS283构成一个构成一个8位二进制数

37、加法器。位二进制数加法器。在片内是超前进位，而片与片之间是串行进位。在片内是超前进位，而片与片之间是串行进位。4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院 B1 B0 B3 B2 A1 A0 A3 A2 S3 74283 S2 S1 S0 C1 CO 0 8421码输入码输入余余3 3码输出码输出1 10 0例例2. 用用74283构成将构成将8421BCD码转换为余码转换为余3码的代码码的代码 转换电路转换电路 。8421码码余余3码码000000010010001101000101+0011+0011+0011CO4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合

38、逻辑电路广东工业大学 自动化学院 减法运算减法运算 在实际应用中，通常是将减法运算变为加法运在实际应用中，通常是将减法运算变为加法运算来处理，即采用加补码的方法完成减法运算。算来处理，即采用加补码的方法完成减法运算。若若n位二进制的原码为位二进制的原码为N原原，则与它相对应的，则与它相对应的2 的补码的补码为为N补补=2N - -N原原补码与反码的关系式补码与反码的关系式N补补=N反反+1设两个数设两个数A、B相减，利用以上两式相减，利用以上两式可得可得A - - B = A+B补补- -2n = A+B反反+ 1- -2n4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动

39、化学院1 1）A B的情况的情况 2）A B的情况的情况。 在在A B时，如果加补的进位时，如果加补的进位信号为信号为1，所得的差就是差的原，所得的差就是差的原码。码。在在A =1，表示，表示A大于大于BYBA=1，表示，表示A小于小于BYBA= =1，表示，表示A等于等于B1位数值比较器真值表位数值比较器真值表10011001010101010000YA=BYABBA输输 出出输输 入入)()()()( ),10,( , 1) 1, 0( , 1)0, 1(BAYBABABAYBABABAABYABBABABABABA或同为则则4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学

40、 自动化学院1. 1位数值比较器位数值比较器1位数值比较器输出逻辑式：位数值比较器输出逻辑式：1位数值比较器逻辑电路图：位数值比较器逻辑电路图：原理：原理：从高位比起，只有高位相等，才比较下一位。从高位比起，只有高位相等，才比较下一位。01230123BBBBAAAA和比较例如：例如：2. 多位数值比较器多位数值比较器4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院)()()(00112233)(00112233112233223333)()()()()()()()()()()()(BABABABABAYYYBABABABAYBABABABABABABABABABA

41、Y 4 4位数值比较器位数值比较器74LS85 74LS85 为附加端，用于扩展和)()()(,BABABAIII输出允许信号来自低位的比较结果来自低位的比较结果BAIIIBABABA,)()()(例：比较两个例：比较两个8 8位二进制数的大小位二进制数的大小4.3 若干常用的若干常用的组合逻辑电路组合逻辑电路广东工业大学 自动化学院4.4 组合逻辑电路中的竞争组合逻辑电路中的竞争-冒险现象冒险现象1. 什么是什么是“竞争竞争-冒险冒险”-由于竞争的存在，当输入信号发生变化时，在输由于竞争的存在，当输入信号发生变化时，在输出跟随输入信号变化的过程中，电路输出发生瞬间错误出跟随输入信号变化的过程中，电路输出发生瞬间错误的现象称为组合逻辑电路产生了冒险。的现象称为组合逻辑电路产生了冒险。一、一、 竞争竞争-冒险现象及成因冒险现象及成因实际上由于器件存在延迟时实际上由于器件存在延迟时间，且各器件的延迟时间也不间，且各器件的延迟时间也不尽相同。当各输入信号经过不尽相同。当各输入信号经