高二物理竞赛课件电路中减少集成块的数量

电路中减少集成块的数量电路中减少集成块的数量目前采用的小规模门电路SSI是把几个相同的门封装在同一个集成块中，在逻辑电路中使用的SSI的数目越少，则电路的印刷电路扳的面积、功耗、总成本越小，而可靠性越高。所以，减少SSI的数目是化简的最终目标。

在实际统计中，对SSI的计算与分立元件的计算不一样。例：F1=x2y2+x2y2x1y1+x2y2x1y1F2=x2y2+x2y2x1y1+x2y2x1y1F3=x2y2x1y1+x2y2x1y1+x2y2x1y1+x2y2x1y1分立元件：非(×4)2与(×2)4与(×8)3或(×2)4或(×1)SSI器件：4与非(×9):74LS20—4输入双与非门(×5)3与非(×2):74LS10—3输入三与非门(×1)2与非(×2):用上面74LS20或10剩余的一个与非门

2.1.1框图(BlockDiagram)：1.系统总框图：子系统框图：将一个大系统的划分成几个子系统，由这几个子系统构成说明整个系统组成的总框图。按子系统再分别构成其框图。如上例图。①用方框、圆框等粗略表示系统的输入、输出、功能模块（或称子系统），各模块的功能用文字加以说明；用带箭头连线表示模块之间主要信息通路、流向和控制信号。表示一个完整的系统模块。参见书P80图。

2.逻辑图(LogicDiagram)将框图的粗略表示，具体地用文字说明器件类型。例如32位寄存器：32位寄存器框图及逻辑图32寄存器3232(a)框图32位寄存器4×74LS3773232

(b)框图3288(C)逻辑图74LS37774LS37774LS37774LS377888888832

两个一位8421BCD码相加之和的校正表(0+0~9+9，再加进位)C'4=S3S2S1S0+S3S2S1S0+S3S2S1S0+S3S2S1S0+S3S2S1S0

+S3S2S1S0+C4=S3S1+S3S2+C4十进未校正BCD码和校正的BCD码和十进未校正BCD码和校正的BCD码和制数C4S3S2S1S0C'4S'3S'2S'1S'0制数C4S3S2S1S0C'4S'3S'2S'1S'0012345678900000001001000110100010101100111100010010000000100100011010001010110011110001001101112131415161718191010101111001101111011111000010001100101001110000100011001010011101001010110110101111100011001(F)两个一位8421码加法器的逻辑图B3B2B1B0A3A2A1A0C0C4S3S2S1S074LS283S'0S'1S'2S'3y3x3y2x2y1x1y0x01≤&&C'4C4S3S2S1S0B3B2B1B0A3A2A1A0C0C4S3S2S1S074LS283(F)当和需要校正(即C‘4=1)时，则作+0110(+6)校正。例2用MSI四位二进制加法器实现两位8421BCD码转换成二进制码。码制转换B80B40B20B10B8B4B2B1A6A5A4A3A2A1A0设：两位8421BCD码的高位为B80B40B20B10

低位为B8B4B2B1(0~99)

输出对应的二进制数为

A6A5A4A3A2A1A0(<127)例2用MSI四位二进制加法器实现两位8421BCD码转换成二进制码。则：D=B80B40B20B10B8B4B2B1=B80×(64+16)+B40×(32+8)+B20×(16+4)

+B10×(8+2)+B8×8+B4×4+B2×2+B1×1=B80×26

+B40×25

+(B80

+B20)×24

+(B40

+B10

+B8)×23

+(B20

+B4)×22

+(B10

+B2)×21

+B1×20

=B80

×80

+B40×40

+B20

×20

+B10

×10

+

B8×

8

+B4×

4

+B2×

2

+B1×1=

(B80B40B20B10)

×101+(B8B4B2B1)×100

=

(B80

×8

+B40×4

+B20

×2

+B10

×1)

×101

+

(

B8×

8

+B4×

4

+B2×

2

+B1×1)×100

=B80×26

+B40×25

+(B80

+B20)×24

+(B40

+B10+B8)×23

+(B20

+B4)×22

+(B10

+B2)×21

+B1×20电路逻辑图B3B2B1B0A3A2A1A0C0C4S3S2S1S074LS283B10B3B2B1B0A3A2A1A0C0C4S3S2S1S074LS283B40B8B20B4B10B2B80B40B20B12021222324252627B80例3用MSI四位二进制加法器实现码制转换。1.实现8421BCD码到余3码的转换。十进制数A8A4A2A1Y3Y2Y1Y0012345678900000001001000110100010101100111100010010011010001010110011110001001101010111100电路图如下所示。B3B2B1B0A3A2A1A0C0C4S3S2S1S074LS283Y3Y2Y1Y0A8“1”A4A2A1设：输入为8421码A8A4A2A1

，输出为余3码Y3Y2Y1Y0

从真值表可以看出：Y3Y2Y1Y0=A8A4A2A1+3(0011)⒉实现余3码到8421BCD码的转换。设：输入为余3码Y3Y2Y1Y0

，输出为8421码A8A4A