第3章 组合逻辑电路

第3章

组合逻辑电路3.1概述3.2算术运算电路3.3信号变换电路本

章

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结第3章

组合逻辑电路第3章

组合逻辑电路3.1概述

组合逻辑电路的特点和分类特点：（1）输出与输入之间没有反馈延时通路（2）电路中没有记忆元件

数字电路按逻辑功能和电路结构的不同特点可分为两类：组合逻辑电路、时序逻辑电路。

第3章

组合逻辑电路二组合逻辑电路的分析步骤

组合逻辑电路分析的主要任务是根据其逻辑电路图确定逻辑功能。从理论上讲其分析过程并不难，但要说明其具体的功能，则需要平时的知识积累。一般可采用下列步骤分析：①写出逻辑图输出端的逻辑表达式②化简和变换逻辑表达式③列出真值表④根据真值表和逻辑表达式对逻辑电路进行分析，最后确定电路的逻辑功能，并可附加简单说明。

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组合逻辑电路三组合逻辑电路的设计

当用小规模集成电路设计组合逻辑电路时一般步骤如下：①.分析设计任务，确定输入变量、输出变量，找到输出与输入之间的因果关系，列出真值表。②.由真值表写出逻辑表达式。③.化简、变换逻辑表达式，并画出逻辑图。这样逻辑电路原理设计的工作任务就完成了，实际设计工作还包括集成电路芯片的选择，电路板工艺设计，安装、调试等内容。

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组合逻辑电路3.2算术运算电路

一半加器电路

半加器是只考虑两个加数本身相加，而不考虑来自低位进位的逻辑电路。

半加器(a)逻辑图

(b)逻辑符号第3章

组合逻辑电路二全加器电路

全加器是完成两个二进制数Ai和Bi及相邻低位的进位Ci-1相加的逻辑电路。

全加器的逻辑图全加器的逻辑符号第3章

组合逻辑电路三集成算术/逻辑运算单元

集成算术/逻辑运算单元（ALU）能够完成一系列算术运算和逻辑运算。

由表可知，CC4581能够进行16种算术和逻辑运算，并有清零和预置功能

CC4581功能表3.3信号变换电路

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组合逻辑电路一编码器

1.10进制→8421BCD编码器

10进制→8421BCD编码器逻辑图如图所示。其中I0是隐含的。

10进制→8421BCD编码器电路图

（a）由或门组成（b）由与非门组成二．优先编码器

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组合逻辑电路优先编码器是当多个输入端同时有信号时,电路只对其中优先级别最高的输入信号进行编码。

10线-4线8421BCD码优先编码器CC40147的真值表CC40147的真值表第3章

组合逻辑电路三译码器

1.8421BCD码→10进制译码器

把BCD码翻译成10个十进制数字信号的电路，称为二－十进制译码器。

2.集成4线-10线译码器

图所示是8421BCD输入的集成4线-10线译码器CC74HC42的引脚排列图和逻辑功能示意图。

集成4线-10线译码器74HC42的引脚排列图

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组合逻辑电路3.8421BCD码→七段10进制显示的译码器

8421BCD码→七段10进制显示的译码器用来驱动各种显示器件，从而将二进制代码表示的数字、文字、符号翻译成人们习惯的形式直观地显示出来的电路，称为显示译码器。

（1）数码显示器显示器件的种类很多，在数字电路中最常用的显示器是半导体显示器（又称为发光二极管显示器LED）和液晶显示器（LCD）。LED主要用于显示数字和字线，LCD可以显示数字、字母、文字和图形等。

（2）8421BCD码→七段10进制显示的译码器设计显示译码器首先要考虑显示器的字形，现以驱动共阴极的7段发光二极管的二-十进制译码器CC4511、CC40110芯片为例，具体说明显示译码器的设计过程。

四数据选择器

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组合逻辑电路1.数据选择器的工作原理数据选择器按要求从多路输入中选择一路输出，根据输入端的个数可分为四选一(例如CC4539)，八选一(例如CC74HC151)等等。

如图所示是双四选一选择器CC4539的逻辑图和符号图。

双四选一数据选择器CC4539的电路图

(a)逻辑图(b)符号图第3章

组合逻辑电路2.数据选择器CC74HC151是一种典型的集成8线－1线数据选择器，如图3.19所示是CC74HC151的引脚排列图。它有三个地址端A2A1A0。可选择D0~D7八个数据，具有两个输出端W和。其功能如表3.13所示

A2A1A0W1×××010000D000001D110010D220011D330100D440101D550110D660111D77CC74HC151的功能表

五数据分配器

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组合逻辑电路数据分配器又称1路对多对模拟开关，是数据选择器的逆过程，即将一路输入变为多路输出的电路。1对8路数据分配器CC4051的示意图所示。用CC4051作为数据分配器本

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第3章

组合逻辑电路常用的中规模组合逻辑电路包括加法器及算术运算单元、编码器、译码器、数据选择器和数值比较器等。它们不仅是计算机中的基本逻辑功能构件，而且也常常应用于其它数字系统中。在高密度可编程逻辑器件CPLD出现后，它们又成为软件工具库中的标准元件以供调用。应用组合逻辑器件进行组合逻辑电路的设计时，有以下特点：1．对逻辑表达式的变换与化简的目的是使其尽可能与给定的组合逻辑器件的形式一致，而不单纯是简化。2．设计时应考虑合理充分应用组合器件的功