rmf第四章 组合逻辑电路4.2-4.3

第四章组合逻辑电路2、

常用组合逻辑电路

3、

组合逻辑电路应用举例1、

组合逻辑电路的分析与设计编码器译码器数据选择器加法器数值比较器1

组合逻辑电路的设计步骤：组合逻辑电路的分析过程一般包含以下几个步骤：复习24.2.1

普通编码器

4.2.2

优先编码器

4.2编码器3生活中常用十进制数、文字、符号等事物4.2编码器以二进制数码(0、1)表示用若干个二进制0、1组合表示特定对象的过程，称为编码。编码只改变信息的表现形式，不改变信息本身的含义。编码译码对M个信号编码时，应如何确定二进制位数N？

N位二进制代码可以表示多少个信号？

4

编码原则：N位二进制代码可以表示2N个信号，则对M个信号编码时，应由2N≥M来确定二进制的位数N。例如对8个房间进行编码，最少需要3位二进制编码。

实现编码操作的逻辑电路，称为编码器。目前经常使用的编码器有普通编码器和优先编码器两种。编码器特定对象二进制代码54.2.1普通编码器

定义：任何时刻只允许输入一个有效编码请求信号，即只对一个输入信号进行编码。

以一个三位二进制普通编码器为例，说明普通编码器的工作原理。图4-4普通编码器的方框图输入：八个信号（对象）

I0~I7

（二值量）输出：三位二进制代码

Y2Y1Y0称八线—三线编码器6

I0

I1I2

I3I4

I5

I6

I7Y2Y1Y0１０００００００００００１００００００００１００１００００００１００００１０００００１１００００１０００１０００００００１００１０１００００００１０１１００００００００１１１１表4-4编码器输入与输出的对应关系设输入信号为1表示对该输入进行编码任何时刻只允许输入一个编码请求表达式、电路图？其它输入取值组合不允许出现，为无关项。7由真值表得出各输出的逻辑表达式，并利用无关项对其化简得：

用门电路实现逻辑电路：Y2=(I4'∙I5'∙I6'∙I7')'＝I4+I5+I6+I7Y1=(I2'∙I3'∙I6'∙I7')'=I2+I3+I6+I7Y0=(I1'∙I3'∙I5'∙I7')'=I1+I3+I5+I7Y1Y0Y26II1I24IIIII305784.2.2优先编码器在优先编码器中，允许同时输入两个以上的有效编码请求信号。当几个输入信号同时出现时，只对其中优先权最高的一个进行编码。

优先级别的高低由设计者根据输入信号的轻重缓急情况而定。如根据病情而设定优先权。9表3-574HC148电路的功能表例：八线—三线优先编码器74HC148S'选通输入端；

YEX'扩展端；

YS'选通输出端。I0'

I1'

I2'

I3'

I4'

I5'

I6'

I7'Y2'

Y1'

Y0'YS'

YEX'S'说明：表中出现的Y2'Y1'Y0'=111三种情况可以用YS'和YEX'的不同状态加以区分。10

74HC148的逻辑功能描述：

(1)编码输入端：逻辑符号输入端为

，这表示编码输入低电平有效。I0'~I7'低电平有效I0'I1'I2'I3'I4'I5'

I6'I7'

优先权最高允许编码，但无有效编码请求11

(2)编码输出端：从功能表可以看出，74HC148编码器的编码输出是反码。Y2'、Y1'、Y0'

Y2

Y1

Y0Y2'

Y1'Y0'

I0'I1'I2'I3'I4'I5'

I6'I7'

12（3）选通输入端S'：只有在S'=0时，编码器才处于工作状态；而在S'=1时，编码器处于禁止状态，所有输出端均被封锁为高电平。禁止状态工作状态I0'I1'I2'I3'I4'I5'I6'I7'Y2'Y1'Y0'YS'YEX'S'13正在优先编码（4）选通输出端YS'和扩展输出端YEX'：为扩展编码器功能而设置。I0'

I1'

I2'

I3'

I4'

I5'

I6'

I7'Y2'Y1'Y0'YS'YEX'S'允许编码，但无有效编码请求14以上通过对74HC148编码器逻辑功能的分析，介绍了通过MSI器件逻辑功能表了解集成器件功能的方法。要求初步具备查阅器件手册的能力。不要求背74HC148的功能表。图4-574LS148的逻辑符号

Y2Y1Y0I7I6I5I4I3I2I1I0YSYEXS74HC14815编码器的扩展例：试用两片74HC148接成16线－4线优先编码器，将A0'~A15'16个低电平输入信号编为0000~111116个4位二进制代码，其中A15'的优先权最高，A0'的优先权最低。74HC148功能表I0'I1'I2'I3'I4'I5'I6'I7'Y2'Y1'Y0'YS'YEX'S'16YEXY2Y1Y0I7I6I5I4I3I2I1I0YS74HC148（1）SYEXY2Y1Y0I7I6I5I4I3I2I1I0YS74HC148（2）SZ3Z2Z1Z0A15'

A14'

A13'

A12'

A11'

A10'

A9'

A8'

A7'

A6'

A5'

A4'

A3'

A2'

A1'

A0'

编码输出的最高位编码输出为原码(2)片无有效编码请求时才允许(1)片编码图4-6用两片74LS148接成的16线—4线优先编码器优先权最高174.2.3二－十进制编码器（对0~9十个数码进行编码）用一组二进制代码表示0~9十个数符，这样的一组代码，称为二－十进制代码，也称BCD码。1.二－十进制代码182.二－十进制编码器二－十进制编码器I0I1I9Y3Y2Y1Y00~9→8421BCD码的电路输入输出I9I8I7I6I5I4I3I2I1I0Y3

Y2

Y1

Y000000001000000000100000000100000000100000000100000000100000000100000000100000000100000000100000000100000000000100011010001010110011110001001真值表194.3.1

二进制译码器4.3.2

二-十进制译码器

4.3译码器4.3.2

显示译码器

204.3译码器

译码：编码的逆过程，将编码时赋予代码的特定含义“翻译”出来。

译码器：实现译码功能的电路。常用的译码器有：

二进制译码器二－十进制译码器显示译码器二进制代码原来信息编码对象编码译码变量译码器214.3.1二进制译码器

输入：二进制代码（N位）输出：2N个，每个输出仅包含一个最小项。

三位二进制译码器的方框图3—8线译码器：输入是三位二进制代码、有八种状态，每一种状态对应一个高、低电平输出。1.3－8线二进制译码器22真值表输入输出A2A1A0Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y000000101001110010111011100000001

00000010

000001000010000100001000010000100000000000000000逻辑表达式Y0=A2'A1'A0'=m0Y7=A2A1A0=m7Y1=A2'A1'A0=m1二进制译码器特点：全部最小项输出23逻辑图A2A1A0Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0逻辑表达式Y0=A2'A1'A0'=m0Y7=A2A1A0=m7Y1=A2'A1'A0=m124A2A1A0Y7'Y6'Y5'Y4'Y3'Y2'Y1'