模拟电路与数字电路91

组合逻辑电路组合逻辑电路概述组合逻辑电路分析基础组合逻辑电路设计基础几种常用的组合逻辑电路概述逻辑电路组合逻辑电路时序逻辑电路功能：输出只取决于当前的输入。组成：门电路，不存在记忆元件。功能：输出取决于当前的输入和状态。组成：组合电路、记忆元件。门电路的作用：是用以实现逻辑关系的电子电路，与基本逻辑关系相对应。门电路的主要类型：与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。门电路的输入、输出状态与赋值对应关系：正逻辑：高电位对应“1”；低电位对应“0”。混合逻辑：输入用正逻辑、输出用负逻辑；或者输入用负逻辑、输出用正逻辑。一般采用正逻辑负逻辑：高电位对应“0”；低电位对应“1”。逻辑门100VVcc在数字电路中，电压值为多少并不重要，只要能判断高低电平即可。K开------VO输出高电平，对应“1”。K合------VO输出低电平，对应“0”。VOKVccRVV数字集成电路：在一块半导体基片上制作出一个完整的逻辑电路所需要的全部元件和连线。使用时接电源、输入和输出。数字集成电路具有体积小、可靠性高、速度快、而且价格便宜的特点。TTL型电路：输入和输出端结构都采用了半导体晶体管，称之为:

Transistor—TransistorLogic。

TTL逻辑器件分成54系列和74系列两大类，其电路结构、逻辑功能和电气参数完全相同。不同的是54系列工作环境温度、电源工作范围比74系列的宽。组合电路的研究内容：分析：设计：给定逻辑图得到逻辑功能分析给定逻辑功能画出逻辑图设计组合逻辑电路分析基础1.由给定的逻辑电路图逐级写出逻辑表达式；分析步骤：2.根据逻辑表达式列出真值表;3.由真值表或表达式分析电路功能。电路结构输入输出之间的逻辑关系例：分析下图的逻辑功能。

&&&ABF真值表特点：输入相同为“1”；输入不同为“0”。同或门=1ABF组合逻辑电路设计基础任务要求最简单的逻辑电路1.指定实际问题的逻辑含义，列出真值表；设计步骤：2.由真值表写出逻辑表达式;3.化简、变换输出逻辑表达式；4.画出逻辑图。例：设计三人表决电路（A、B、C）。每人一个按键，如果同意则按下，不同意则不按。结果用指示灯表示，多数同意时指示灯亮，否则不亮。1.

首先指明逻辑符号取“0”、“1”的含义。2.

根据题意列出真值表。真值表三个按键A、B、C按下时为“1”，不按时为“0”。输出是F，多数赞成时是“1”，否则是“0”。真值表3.

画出卡诺图，并用卡诺图化简：ABC0001111001ABACBC4.根据逻辑表达式画出逻辑图。&1&&ABBCF(1)

若用与、或门实现&&&&ABCF(2)

若用与非门实现几种常用的组合逻辑电路1编码器2译码器3数据选择器4加法器5数值比较器1编码器所谓编码就是赋予选定的一系列二进制代码以固定的含义。n个二进制代码（n位二进制数）有2n种不同的组合，可以表示2n个信号。一、二进制编码器二进制编码器的作用：将一系列信号状态编制成二进制代码。输入:X0、X1、X2、X3输出：A1、A0对应关系：输入A1A0

X000

X101

X210

X311例9.5：设计一个具有互相排斥输入条件的编码器X3X2X1X0A1A00000××0001000010010011××0100100101××0110××0111××000111001××010××1011××100××1101××1110××1111××

X3X2X1X0000111100001111011××××××××××××00A1=X2+X3000111100001111010××××××××××××01X3X2X1X0A0=X1+X34线—2线编码器电路图：≥1≥1X2X3X3X1A1A0编码器在任何时候只允许有一个输入信号有效;(2)电路无X0输入端;(3)电路无输入时,编码器的输出与X0编码等效.带输出使能(Enable)端的优先编码器:输出使能端:用于判别电路是否有信号输入。优先:对输入信号按轻重缓急排序,当有多个信号同时输入时,只对优先权高的一个信号进行编码。下面把上例4线—2线编码器改成带输出使能(Enable)端的优先编码器,假设输入信号优先级的次序为:X3,X2,X1,X0。X3X2X1X0A1A0E0000000

1000100000100100011010010010001011000

11010001111001

0001101

0011101

0101101

01111011001101

1011101

1101101

111110

X3X2X1X000011110000111101100111111111100A1=X2+X3X3X2X1X000011110000111101001000111111101A0=X3+X2X1EO=X3X2X1X0=X3+X2+X1+X0≥1≥1&≥1X2X1X3X2X0A0A1EO编码器电路图二、二——十进制编码器二——十进制编码器的作用：将十个状态（对应于十进制的十个代码）编制成BCD码。十个输入需要几位输出？四位输入：I0I9输出：F4

F1三、通用编码器集成电路两种主要集成电路:10线—4线优先编码器;8线—3线优先编码器。123456789I1I2I3I9HPRI/BCD1248Y0Y1Y2Y3741471、74147为10线—4线优先编码器,输入为低电平有效,输出为8421BCD

反码,HPRI是最高位优先编码器的说明。输出（8421反码）十进制数10线—4线优先编码器真值表(74147)输入I1I2I3I4I5I6I7I8I9Y3Y2Y1Y00987654321111111111××××××××××××××××××××××××××××××××××××

0010110111011110111110111111011111110111111110110011110001001101010111100110111101111例如:若输入I8、I5、I2为0（有效），其它输入为1

。则编码器对I8进行编码，输出Y3Y2Y1Y0=0111（1000的反码）。YEX1234567I0I1I2I7HPRI/BIN124Y0Y1Y2074148YSENST2、74148为8线—3线优先编码器,输入为低电平有效,输出为3位二进制反码,HPRI是最高位优先编码器的说明。图中:ST端为输入控制端,当ST=0时,电路处于正常工作状态;当ST=1时,电路禁止工作。输出（二进制反码）Y2Y1Y0YEX

Ys

8线—3线优先编码器真值表(74148)输入1000000000

11111111××

××××××

11110000010010101001011011000110101110011110111111STI0I1I2I3I4I5I6I7×××××××0××

××

××

01××××

×0

11××××

01

11××

×0

11

11××

01

11

11×0

11

11

11

01

11

11

11YS=STI0I1I2I3I4I5I6I7YEX=ST(I0+I1+I2+I3+I4+I5+I6+I7)YS：选通输出端YEX:扩展输出端当ST=0(即正常工作时),若无编码信号输入(即编码输入信号Ii均为1),则YS=0

。说明当YS=0时,电路在工作状态,但无编码信号输入。这时Y2Y1Y0=111;若有编码信号输入,则YS=1。当ST=0(即正常工作时),若有编码信号输入(即至少有一个Ii为0),则YEX=0.说明当YEX=0时,电路在工作状态,而且有编码信号输入.若无编码信号输入,则YEX=1。例9.6

：试用两片74148编码器和逻辑门构成16线—4线优先编码器分析：对应于输入I0~I7的编码输出的低3位a0a1a2与对应于输入I8~I15的编码输出的低3位a0a1a2是完全相同的，所不同的只是最高位a3，前者的a3为逻辑1，后者的a3为逻辑0。YEX1234567I0I7HPRI/BIN124074148YSENSTYEX1234567I8I15HPRI/BIN124074148YSENST&&&a0a1a2a31111~10000111~0000输出（二进制反码）Y2Y1Y0YEX

Ys

8线—3线优先编码器真值表(74148)输入1000000000

11111111××

××××××

1111000001001010100