（中职）电子技术基础与技能（电子信息类）第9章课件

1、（中职）电子技术基础与技能（电子信息类）第9章ppt课件第9章 组合逻辑电路9.2 组合逻辑电路的分析和设计 9.1 组合逻辑电路的基本知识9.3 编码器9.4 译码器及数码显示电路学习目标（1）掌握组合逻辑电路的分析方法。（2）理解逻辑电路的设计方法。（3）掌握编码器、译码器的功能。（4）熟练使用某一型号的编码器、译码器。9.1组合逻辑电路的基本知识图9-1 数字电路系统组成简图本书关于器件符号的标记的规则如下：（1）集成电路的输入信号端子引脚标记中，若符号标记为原变量，则表示高电平有效；若输入信号端子符号标记为反变量，则表示低电平有效。如三态门的使能端标记为 则表示使能端为低电平时，器件才

2、能正常工作，则表示使能端为低电平时，器件才能正常工作，否则处于高阻状态。输入端子若经一个非门符号（即输入端有一个小圈）输入，也表示低电平有效。（2）集成电路的输出信号端子引脚标记中，若符号标记为反变量则表示反码输出。分析组合逻辑电路是指分析电路的逻辑功能，即根据已知的逻辑图找出电路的输入和输出之间的逻辑关系，从而知道电路的逻辑功能。9.2组合逻辑电路的分析和设计1组合逻辑电路的分析步骤组合逻辑电路表达式化简真值表简述逻辑功能图9-3 组合逻辑电路的分析步骤2.组合逻辑电路分析【例9.1】 一个双输入，双输出端的组合逻辑电路如图9-4所示，分析该电路的功能。 解：（1）逐级写出表达式 图9-4

3、例9.1逻辑图（2）化简 (3)写出真值表 根据化简后的表达式写出真值表。 （4）简述其逻辑功能。A、B表示两个1位二进制的加数，S是它们相加的本位和，C是向高位的进位。这种电路可用于实现两个1位二进制数的相加，它是运算器中的基本单元电路，称为半加器。 表9-1 例9.1的真值表及说明【例9.2】 分析如图9-5所示电路的逻辑功能。 解：（1）写表达式并化简。 图9-5 例9.2逻辑电路图（2）列出真值表（3）简述其逻辑功能 由真值表可知，电路三个变量一致时，输出F为1；三个变量不一致时，输出为0。想一想：若需要知道别人设计好的数字电路图的逻辑功能，应如何办？ 图9-2 例9.2真值表9.2.

4、2 组合逻辑电路的设计1组合逻辑电路设计的步骤逻辑问题逻辑真值表逻辑表达式化简并根据提供的器件变换表达式逻辑电路图图9-6 组合逻辑电路设计步骤 组合逻辑电路的设计就是根据给定的逻辑问题，画出实现这一逻辑功能的逻辑电路 。2组合逻辑电路设计举例【例9.3】设计一个三人表决电路，结果按“少数服从多数”的原则决定。按两种要求设计电路。表9-3 例9.3真值表解：（1）根据设计要求建立该逻辑函数的真值表。1、只要求实现功能，不限集成电路种类。2、要求只能使用“与非门”来实现。输 入输 出ABCL00000010010001111000101111011111（2）由真值表写出逻辑表达式： （3）化简

5、. （4）画出逻辑图 .要求用与非门实现该逻辑电路，则必须将表达式转换成与非与非表达式：图9-7 例9.3逻辑图 .9.3 编码器待编码的状态为M，二进制编码后输出数为N，它们之间要满足： M2N编码：用文字、符号或数码表示特定的对象。图9-8 用十进制的学号对应代表一个学生图9-9 二进制编码对应关系二进制编码器的特点是，任一时刻只能对一个输入信号进行编码。18线-3线优先编码器74HC148（a）DIP封装的顶视图 （b）图为引脚功能图图9-10 74HC148外观及引脚功能表9-4 74HC148的功能表 74HC148是一种应用比较广泛的编码器。它的引脚体现了数字集成电路的常用引脚类型

6、，它的引脚具有按功能可分为：电源、控制端、输入输出三类。（1）电源：对于DIP封装的数字集成电路，电源引脚通常为集成电路顶视图的左上角为电源正极（标注为Vcc）、右下角引脚为电源负极（标注为GND）。 （2）控制端：输入控制端用于控制集成电路的是否工作，输出控制端显示集成电路的工作状态。（3）输入输出端：07为八根编码输入，编码的优先权从“0”至“7”依次变高。低电平有效，即低电平表示要求编码。当高优先权的编码信号要求编码，则低优先级的编码输入不会影响编码。A2A0为编码输出，输出为3位二进制的反码，如对“6”编码，输出码为“001”，即“6”、即应1102的反码。图9-11 74HC148的

7、典型应用电路2.二-十进制优先编码74HC147图9-12 二-十进制（9-4线）优先编码器74HC147表9-5二-十进制（9-4线）优先编码器74HC147功能表输 入输 出111111111111111111111101110111111101101111111011001111101011111101010111010011101000100111001103编码器的应用图9-13 74LS148的应用举例9.4 译码器及数码显示电路 译码是编码的逆过程，它的功能是将每一种输入的取值转换成相应的特定状态输出，特定的状态可以是某一输出引脚有效，也可以几根输出引脚的特定组合。具有译码功能的

8、逻辑电路称为译码器。图9-14课堂提问场景译码器的输入数N和输出数M之间的关系为：M2N9.4.1 二进制译码器 二进制译码器若有n位输入代码，则输出最多可有2n个输出信号。 图9-15 3-8线译码器74HC138表9-6 74138集成译码器的功能表 （a）电路图 （b）74HC138对其他对象的控制图9-16 74HC138的应用9.4.2 七段数字显示译码器 在数字系统中计数器、定时器、数字电压表等方面，需要将表示数字信息的二进制数以人们习惯的十进制数形式显示出来，以便查看，这一技术的实质就是把“字符编码”以“字形”的方式显示出来，在计算机技术中广泛应用。脉冲信号计数器译码器驱动器显示

9、器图9-17 数字显示电路组成方框图1.数码显示器件 数码显示器件种类繁多，其作用是用以显示数字和符号。用于十进制数的显示，目前使用较多的是分段式显示器。图9-18是七段显示器显示字段布局及字形组合。 图9-18 七段数码管的字形显示原理 七段显示器主要有荧光数码管和半导体显示器、液晶数码显示器。半导体（发光二极管）显示器是数字电路中比较方便使用的数字显示器，它有共阳极和共阴极两种接法，如图9-19所示。 图9-19 LED七段显示器2.数字显示译码器 74HC4511、74LS48、74LS47是8421BCD码七段显示译码器。其中，74LS47是反码输出，通常用来驱动共阳管，而74HC45

10、11、74LS48是原码输出，驱动共阴管。图9-21 74HC4511外引脚图 图9-22 用74HC4511构成LED显示电路表9-7 8421BCD码七段显示译码器74HC4511功能真值表实验 编码、译码和显示驱动电路综合实验 1、实验目的 熟悉编码器、七段译码器和LED等中规模集成电路的典型应用。 2、实验仪器及器件 1数字实验箱2BCD码（94线）优先编码器74HC147 1块3七段译码器74HC4511 1块4共阴极LED 1块56反相器74LS04 2块3、实验内容 1BCD码编译码显示电路 图9-24所示是BCD码编码器和七段译码显示电路的框图。按框图意示的逻辑要求选用适合的器件连接好（提示：其中BCD编码器可选用94线优先编码器74HC147，七段译码显示可选用74HC4511构成的LED显示电路。选用各器件时要注意级连间输入、输出的有效电平要一致，否则就须加接反相器）。 图9-24 BCD码编码器和七段译码器图9-25