模块六 组合逻辑电路的功能测试与应用

模块六组合逻辑电路的功能测试与应用如果数字电路的任一时刻的稳态输出都只取决于该时刻输入信号的组合，而与信号作用前的电路原来的状态无关，则该电路称为组合逻辑电路。组合逻辑电路在结构上是由各种门电路组成的。本模块通过实例，介绍用小规模集成电路实现组合逻辑电路的分析方法和测试方法。课题一半加器电路的组成与测试方法1．组合电路是最常见的逻辑电路，可以用一些常见的门电路来组合成具有其它功能的门电路。2．组合电路的分析，是根据所给的逻辑电路写出其输入与输出之间的逻辑函数表达式或真值表，从而确定该电路的逻辑功能。我们也可以通过实验来测试组合电路的逻辑功能。操作一分析和测试与非门CC4011组成的半加器的逻辑功能（1）半加器的电路如图2.6.1所示，这是由5个与非门组成的组合逻辑电路。A、B是半加器的输入端，S表示半加和，C表示进位。Z1，Z2，Z3是中间结果。（2）理论分析法判断半加器的逻辑功能，写出图2.6.1的逻辑表达式。（3）测量法判断逻辑功能。图2.6.1由与非门组成的半加器电路根据图2.6.1，选定两个14脚插座，插好两片CC4011，并接好连线，A、B两输入端接至逻辑开关的输出插口。S、C、Z1、Z2、Z3分别接至0-1逻辑电平显示器输入插口。操作二分析和测试与非门CC4011和异或门CC4030组成的半加器的逻辑功能（1）图2.6.2所示由异或门CC4030和与非门CC4011组成的半加器逻辑电路，以及异或门CC4030和与非门CC4011的引脚功能。（2）理论分析法判断逻辑功能。图2.6.2异或门CC4030和与非门CC4011组成的半加器逻辑电路，根据半加器的逻辑表达式可知，半加和S是A、B的“异或”，而进位C是A、B的“与”，因此半加器可用一个集成异或门和两个与非门组成。（3）测量法判断逻辑功能。根据图2.6.2，选定3个14脚插座，插好两片CC4011、CC4030，并接好连线，A、B两输入端接至逻辑开关的输出插口。S、C分别接至逻辑电平显示器输入插口。验证逻辑功能。课题二译码器及其应用1．译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路，它的作用是对给定的代码进行“翻译”，变成相应的状态，使输出通道中相应的一路有信号输出。2．译码器可分为通用译码器和显示译码器两大类。3．二—十进制译码器CC4028。它能将输入的4位二进制数表示的二—十进制数译成十进制数，其逻辑图及引脚功能如图2.6.4所示。图2.6.4CC4028逻辑图及引脚功能其中A3，A2，A1，A0是地址输入端，是译码器输出端，由逻辑图可知，CC4028的输出能拒绝伪码，当输入为1010～1111时，所有输出全为“1”。4．数码显示译码器。（1）七段发光二极管（LED）数码管LED数码管是目前最常用的数字显示器，图2.6.5（a）、（b）为共阴管和共阳管的电路，（c）为两种引出脚功能图。图2.6.5LED数码管

一个LED数码管可用来显示一位0～9十进制数和一个小数点。小型数码管，每段发光二极管的正向压降随显示光（通常为红、绿、黄、橙色）的颜色不同略有差别，通常约为2～2.5V，每个发光二极管的点亮电流在5～10mA。LED数码管要显示BCD码所表示的十进制数字就需要有一个专门的译码器，该译码器不但要完成译码功能，还要有相当的驱动能力。CC4511BCD码锁存/七段译码/驱动器驱动共阴极LED数码管。图2.6.6为CC4511引脚图。CC4511内接有上拉电阻，故只需在输出端与数码管笔段之间串入限流电阻即可工作。（2）BCD码七段译码驱动器

图2.6.6CC4511引脚图

译码器还有拒伪码功能，当输入码超过1001时，输出全为0，数码管熄灭。操作一测试显示译码/驱动器CC4511（1）根据图2.6.7，选定一个16脚的插座，插好一片CC4511，安装一个共阴极的LED数码管，8个电阻，阻值选择200Ω。图2.6.7CC4511驱动一位LED数码管（2）按图2.6.7接好连线。①将BCD拨码开关的输出Ai、Bi、Ci、Di分别接至显示译码/驱动器CC4511的对应输入口A、B、C、D。②