电子技术第十二章组合逻辑电路

第12章组合逻辑电路第12章组合逻辑电路12.1

集成基本门电路12.2

集成复合门电路12.4

组合逻辑电路的设计12.5

编码器12.3

组合逻辑电路的分析12.6

译码器习惯上规定：高电平低电平正逻辑1

0负逻辑0112.1集成基本门电路或门逻辑符号：真值表：或逻辑表达式：≥1一、或门电路或逻辑：完成或逻辑关系的电路。逻辑加的运算规律：★

或门除实现或逻辑关系外，还可以起控制门的作用。信号输入端信号控制端当B=0

时，F=A门打开当B=1

时，F=1

门关闭≥1与门逻辑符号：真值表：二、与门电路与逻辑：完成与逻辑关系的电路。&与逻辑表达式：逻辑乘的运算规律：★与门除实现与逻辑关系外，也可以起控制门的作用。当B=1

时，F=A门打开当B=0

时，F=0

门关闭信号输入端信号控制端&A

•0=0A

•1=A

A

•A

=A

非逻辑表达式：三、非门电路非逻辑非逻辑符号：1真值表：逻辑非的运算规律：12.2集成复合门电路TTL电路(Transistor-TransistorLogiccircuit)CMOS电路(ComplementoryMosCircuit)CT1000通用系列CT2000高速系列CT3000CT4000低功耗系列CC0000~CC4000逻辑表达式：一、或非门电路逻辑符号：真值表:

≥1逻辑表达式：二、与非门电路逻辑符号：真值表：&三、三态与非门逻辑符号：&&逻辑功能：【例】试利用与非门来组成非门、与门和或门。&&&&&&非门：与门：或门：公式名称公式内容公式名称公式内容

自等律A+0=AA·1=A

交换律A+B=B+AA

·B=B·A0-1律A+1=1A

·0=0

结合律A+(B+C)=B+(C+A)=C+(A+B)A·(B

·

C)=B

·(C

·

A)=C

·(A

·

B)

重叠律A+A=AA

·A=A

分配律A+(B·C)=(A+B)·(A+C)A

·(B

+

C)=(A·B)+(A·C)

互补律

吸收律A+(A·B)=AA

·(A

+

B)=A

复原律

反演律(摩根定律)12.3组合逻辑电路的分析组合逻辑电路(组合电路)：无记忆功能的逻辑部件。&&&&◆

分析步骤：(1)由输入变量(即A和B)开始，逐级推导出各个门电路的输出，最好将结果标明在图上。&&&&(反演律)(反演律)(分配律)(自等律)(2)利用逻辑代数对输出结果进行变换或化简。&&&&(3)列出真值表&&&&异或门：A、B相同时，F=0A、B不同时，F=1(4)确定电路的逻辑功能。=1异或门：同或门：A、B相同时，F=1A、B不同时，F=0=1

名称

逻辑符号

逻辑表达式或门与门非门或非门

与非门表12.3.3常用门电路的逻辑符号和逻辑表达式≥1ABF&ABFF&ABF≥1AB1AFF=A＋BF=A·BF=A

F=

A·

B

F=

A＋B

名称

逻辑符号

逻辑表达式异或门三态与非门同或门表12.3.3常用门电路的逻辑符号和逻辑表达式=1ABFF=A

BF=A

B

E=0，F=ZE=1，F=A·BE=0，F=A·BE=1，F=Z

&ABEFEN=1ABF&ABEFEN12.4组合逻辑电路的设计◆半加器：不考虑从低位来的进位数。◆全加器：考虑从低位来的进位数。一、半加器◆

设计的一般步骤：(1)根据逻辑功能列出真值表。输入信号：加数，被加数输出信号：本位的和，向高位的进位数异或与(3)根据逻辑表达式画出逻辑电路。=1&Σ(2)根据真值表写出逻辑表达式。二、全加器(1)根据逻辑功能列出真值表。F=真值为1各行的乘积项的逻辑和F=Ci

=(2)根据真值表写出逻辑表达式。=真值为0各行的乘积项的逻辑和F=Ci

=F=Ci

=(3)根据题意简化逻辑表达式。F=Ci

=(4)画出组合逻辑电路。1.要求只使用基本门和异或门电路实现。AiBiF

1&&=1=1CiCi-1ΣΣΣ

≥1COCOF=Ci

=2.要求不超过3个门电路加以实现。四位全加器逻辑图：ΣΣΣΣ【例】旅客列车分特快、直快和普快，并以此为优先通行顺序。某站在同一时间只能由一趟列车从火车站开出，即只能给出一个开车信号，试（1）写出满足上述要求的开车信号逻辑状态表，（2）列出逻辑表达式并化简，（3）用与非门画出逻辑电路图。设分别用X、Y和Z代表特快、直快和普快列车（车到信号为1），开车信号分别为FA、FB和FC（允许开出为1）。解：X

Y

FA

FB

FC

Z

X

Y

FA

FB

FC

Z

（3）用与非门画出逻辑电路图。若要求用最少的门画出逻辑电路图。X

Y

FB1&&1FAZFC12.5编码器控制信息编码器二进制代码◆编码器的分类：一、普通编码器二进制编码器、二－十进制编码器(BCD码——8421码)二、优先编码器一、普通编码器

每次只允许输入一个控制信息的编码器。

1.二进制编码器将输入信号编成二进制代码的电路。2n个n位编码器高低电平信号二进制代码当n=2时，即为4线-2线编码器：

四个需要编码的信号

两位二进制代码F1F2A0A1A2A3二进制编码器0001101

1输入F1

F2A0A3A1A24线-2线编码器2.二－十进制编码器（BCD码）十进制数0~9：0000~1001

（8421BCD码）例如十进制数357用BCD码表示为：

001101010111应用：键控二－十进制编码器输入端：十个按键A0~A9输出端：F1~F4357表12.5.2编码器真值表A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9F4F3F2F101111111110000

10111111110001

1101111111001011101111110011111101111101001111101111010111111101110110

11111110110111

1111111101100011111111101001编码器表达式：F1

=A1

A3

A5

A7

A9F2

=A2

A3

A6

A7

F3

=A4

A5

A6

A7

F4

=A8

A9

编码器电路A0&

≥1&G4&G1&G3&G21kΩ×10F4F3F1F2+5VSELA4A5A6A7A8A9A3A2A1G5G6当有键按下时，S=1

灯亮当所有键未按下时，S=0

灯不亮区分：当所有键都未按下时，输出

0000当A0键按下时，输出0000优先权编码器真值表

当同时有多个信号输入时，输出的是数码大的输入信号对应的代码。二、优先权编码器A1A2A3A4A5A6A7A8A9F4F3F2F111111111111110111111111110Ø

011111111101Ø

Ø

01111111100ØØ

Ø

0111111011ØØ

Ø

Ø

011111010Ø

Ø

Ø

Ø

Ø

01111001Ø

Ø

ØØ

Ø

Ø

0111000Ø

Ø

Ø

Ø

ØØ

Ø

010111Ø

Ø

Ø

Ø

Ø

Ø

Ø

Ø

0011012.6译码器

将具有特定含义的二进制代码变换成一定的输出信号，以表示二进制代码的原意，这一过程称为译码。实现译码功能的组合电路为译码器。一、二进制译码器n位二进制代码输入2n种状态2n种输出◆国产数字集成电路产品中有：2线－4线、3线－8线、

4线－16线等二进制译码器。逻辑表达式：Ø

Ø

00011011低电平译码

EA1

A2

F1

F2F3

F41011110111101111011110◆n=2的译码器：输入端：A1、A2输出端：F1、F2、F3、F4使能端：EF4F3F2F1E

1A21

译码器电路A11

显示译码器的联接图+UCCabcdefgA4A3A2A1BCD码输入显示译码器数码显示器二、显示译码器数码显示器abdefgcfgabedch共阳极共阴极abcdefg＋UCCabcde

fgLED显示器的两种接法abdefgcf