常用组合逻辑电路3选择器、比较器44组合逻辑电路的竞争与冒险

=E.m1=E.m2=E.m3=E.m4=E.m5=E.m6=E.m7=E.m0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7

A2A1A0E3-8译码器译码器的每一个输出端代表了相应输入变量的最小项。4.3.3译码器1.1输出是A2A1A0三个变量的全部最小项的非2.0012AAAS1S2S3.Y=1012AAAS1S2S3.Y=2012AAAS1S2S3.Y=3012AAAS1S2S3.Y=4012AAAS1S2S3.Y=5012AAAS1S2S3.Y=6012AAAS1S2S3.Y=7012AAAS1S2S3.Y=m0m1m2m3m4m5m6m7Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7

74LS138译码器S1S2S3A2A1A02Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9X8X4X2X174LS423.二-十进制译码器3

七段显示译码器X8X4X2X1abcdefg4.显示译码器45.用译码器实现逻辑函数：F=m1+m2+m4+m7ABCY0

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7

A2

A1

A03线／8线译码器EF≥115F=m1+m2+m4+m7ABC1F&Y0

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7

S1

S2

S3A2

A1

A074LS1386S1Y

D0D1D2D3S0

数据选择器示意图数据选择器逻辑符号END0D1D2D3S0S1YMUX9设选通变量个数为2个(S1,S0)那么,可对多少个数据进行选择4S1S000011011YD0D1D2D3设选通变量个数为3个(S2,S1,S0)那么,可对多少个数据进行选择8设选通变量个数为n个(S1,S0)那么,可对多少个数据进行选择2nnmm=2nENMUX………D0D1…Dm-1S0Sn-1Y2n选一MUX的逻辑符号10数据选择器的功能:(1).对多路数据进行选择(2).实现逻辑函数2.数据选择器实现逻辑函数的理论根据及方法四选一数据选择器逻辑函数表达式:Y=S0D1S1S1S0D2S1S0D3+++S1S0D0=m0D0+m1D1+m2D2+m3D3如果选通变量为n,则Y=为选通变量Sn-1,…S0组成的最小项11Y=BD1AABD2ABD3+++ABD0Y=S0D1S1S1S0D2S1S0D3+++S1S0D0例如:用四选一数据选择器来实现函数F=AB+ABEND0D1D2D3S0S1YMUXBA011000110顺序解：写出四选一MUX的输出函数12用MUX实现逻辑函数可能有以下三种情况发生①K=n设逻辑变量的个数为K,MUX选通端的个数为n②K>n③K<n1、K=n时例如:用八选一数据选择器来实现函数F=ABCENYMUXS0S1S2D0D1D2D3D4D5D6D713解：首先将F转换为最小项的标准表达式F=ABC+ABC+ABC+ABCY=m0D0+m1D1+m2D2+m3D3+m5D5+m6D6+m7D7=D0D2+D1S1S0S2D3+D4+D5D6++D7+S1S0+S2S1S2S0S1S0S2S1S0S2S1S2S0S2S1S0S1S0S2ENYMUXS0S1S2D0D1D2D3D4D5D6D7ABC111100000ABCABCABCABCABCABCABCABC然后写出八选一MUX的输出函数=∑m(1,2,4,7)+m4D414ENYMUXS0S1S2D0D1D2D3D4D5D6D7ABC000011110F=∑m(0,3,5,6)152、K>n例如:用四选一MUX来实现F=A⊕B⊕CY=S0D1S1S1S0D2S1S0D3+++S1S0D0BD1AABD2ABD3+++ABD0Y=END0D1D2D3S0S1YMUX=ABC+ABC+ABC+ABCFABCCCC0=AB●C+AB●

C+AB●

C

+AB●C

16例如:用四选一数据选择器来实现函数F=AB+ACEND0D1D2D3S0S1YMUX解：首先将F变换为最小项标准表达式F=AB+AC=AB+AC(B+B)=ABCABCY=S0D1S1S1S0D2S1S0D3+++S1S0D0AB1CC00++BD1AABD2ABD3+++ABD0AB17例如:用八选一数据选择器来实现函数F=AB+AB首先写出八选一MUX的函数表达式:=D4D5D6D7+S1S0S2S1S2S0S2S1S0++S1S0S2D0D2+D1S1S0S2D3S1S0S2+S1S0S2S1S0+S2+1AB11000ENYMUXS0S1S2D0D1D2D3D4D5D6D73、K<nYABABABAB18=D0D2+D1S1S0S2D3S1S0S2S1S0+S2S1S0+S20AB11000Y例如:用八选一数据选择器来实现函数F=AB+AB首先写出八选一MUX的函数表达式:ENMUXS0S1S2D0D1D2D3D4D5D6D73、K<nYABABABAB+D4S1S0S2+D5S1S2S0D6S2S1S0++D7S1S0S219用MUX实现逻辑函数步骤总结：1、首先将要实现的逻辑函数转换成最小项的标准表达式;2、写出所给MUX的输出函数表达式;3、将要实现的函数中的变量按次序接入选通端，并将此变量代入MUX的输出函数表达式后，与要实现的逻辑函数相对照，便可得出结果。设计时采用函数式比较法。20例4选1数据选择器74LS153实现逻辑函数。下图为74LS153的逻辑图。Y1S174LS153S0D10D11D12D13E1

D20D21D22D23E2Y2S0S121包含两个完全相同的4选1数据选择器。(a)●●●●●&&&&≥1Y1D101○D11D12D13●●●●●1○●&&&&≥1Y1D20D21D22D23●●●1○1○1○1○●●●●●●E1E2S1S022=ABC+ABC+ABC+ABC解1：

AB0CCCC23Y=

mmiDi

1Y1S174LS153S0D10D11D12D13E1

D20D21D22D23E2Y2≥1D0D1D2D3D4D5D6D7S0S1S2Y方法2241001

1Y1S174LS153S0D10D11D12D13E1

D20D21D22D23E2Y2≥10110CBAY

=ABC+ABC+ABC+ABC方法2254.3.5数值比较器1、1位数值比较器在数字系统中，经常需要比较两个数的大小用来比较两个数大小的电路称为数值比较器两个数A、B的关系：A>BA=BA<B设有A、B两个1位二进制数，请根据组合逻辑电路的设计方法设计一个电路来判别两数的大小。1）根据题意，列写真值表26FA>BFA=BFA<B00011011001010010100真值表BA===FA>BFA=BFA<BAB输入输出ABBA+BA27&&1ABA<BA>BA=B11逻辑图ABA<BA>BA=B数值比较器BA===FA>BFA=BFA<BABBA+BA数值比较器282．多位数值比较器11001001129比较原则：A.先从高位比起,高位大的数值一定大。B.若高位相等,则再比较低位数,最终结果由低位的比较结果决定。I(A<B)I(A=B)74LS85I(A>B)F(A>B)B3A0A1A2A3B2B1B0F(A=B)F(A<B)四位数值比较器低位片来的比较信号29I(A<B)I(A=B)74LS85I(A>B)F(A>B)B3A0A1A2A3B2B1B0F(A=B)F(A<B)010B7A4A5A6A7B6B5B4设A=A7A6A5A4A3A2A1A0B=B7B6B5B4B3B2B1B0B3A0A1A2A3B2B1B0I(A<B)I(A=B)B374LS85A0I(A>B)F(A>B)A1A2A3B2B1B0F(A=B)F(A<B)A>BA=BA<B304.4组合逻辑电路的竞争与冒险4.4.1竞争、冒险产生的原因G1

AF(a)

G2&1tAFt不应出现毛刺在组合逻辑电路中，当某一个变量经两条以上路径到达输出端时，由于每条路径上的延迟时间的不同，到达终点的时间有先后，这一现象称竞争。在具有竞争现象的组合电路中，当某个变量发生变化时，在输出端出现不应有的尖脉冲时（毛刺），称冒险现象。tA314.4.2冒险的类型及判断

A

d

g

F

etpd12

g