组合逻辑电路

组合逻辑电路逻辑电路组合逻辑电路时序逻辑电路现时的输出仅取决于现时的输入现时的输出除与现时输入有关外还与原状态有关1组合逻辑电路的分析

(1)由逻辑图写出输出端的逻辑表达式(2)运用逻辑代数化简或变换(3)列逻辑状态表(4)分析逻辑功能分析步骤：已知逻辑电路确定逻辑功能例：分析下图的逻辑功能。

&&&&ABF真值表相同为“0”不同为“1”异或门异或关系=1ABFF=AB例：分析下图的逻辑功能。

&&&ABF11真值表相同为“1”不同为“0”同或门同或关系F=A·B＋A·B=A

B=1ABFA

B=AB设计方法：1.用集成门电路实现2.用中规模集成电路(MSI)实现3.用可编程逻辑器件(PLD)实现(了解)2组合逻辑电路设计给定逻辑要求实现该逻辑要求的最简单的逻辑电路设计1、根据设计要求，列出真值表。设计步骤：3、用逻辑代数进行化简或变换。4、画逻辑图。2、根据真值表写出逻辑表达式。例1:

某工厂有A、B、C三个车间和一个自备电站，站内有两台发电机G1和G2。G1的容量是G2的两倍。如果一个车间开工，只需G2运行即可满足要求；如果两个车间开工，只需G1运行；如果三个车间同时开工，则G1和G2均需运行。试画出控制G1和G2运行的逻辑图。

设：A、B、C分别表示三个车间的开工状态：

开工为“1”，不开工为“0”；

G1和

G2运行为“1”，不运行为“0”。(1)根据逻辑要求列状态表

首先假设逻辑变量取“0”、“1”的含义。逻辑要求：如果一个车间开工，只需G2运行即可满足要求；如果两个车间开工，只需G1运行；如果三个车间同时开工，则G1和G2均需运行。开工“1”不开工“0”运行“1”不运行“0”0111

0

0

1

0

100011

0

1101001010011100110111000ABC

G1G2这里的与项又叫最小项。(2)由状态表写出逻辑表达式

(3)化简逻辑式可得：1010010100111001101110000111

0

0

1

0ABC

G1

G2

100011

0

11、在状态表上找出输出为1的行；2、将这一行中所有自变量写成乘积项，当变量的真值为“1”时写为原变量，当变量的真值为“0”时写为原变量的反变量；3、将所有乘积项逻辑加，便得到逻辑函数表达式。(4)用“与非”门构成逻辑电路AB&&&&G1CABG2C&&&&&例2：设计三人表决电路（A、B、C）。每人一个按键，如果同意则按下，不同意则不按。结果用指示灯表示，多数同意时指示灯亮，否则不亮。首先确定逻辑变量取0、1的含义：A、B、C分别表示三人按键的状态，键按下时为“1”，不按时为“0”。F表示指示灯的亮灭，灯亮为“1”，不亮为“0”。逻辑要求：两个人（包括两个人）以上同意，指示灯亮。0111

0

0

1

0101001010011100110111000ABC

F

(1)根据逻辑要求列状态表(2)由状态表写出逻辑式(3)、化简逻辑式可得：(4)、用与非门实现逻辑函数&&&&ABCF(5)画电路图旅客列车分特快、直快和普快，并依此为优先通行次序。某站在同一时间只能有一趟列车从车站开出，即只能给出一个开车信号。试画出满足上述要求的逻辑电路（用与非门实现）。设A、B、C分别代表特快、直快、普快，开车信号分别为YA、YB、YC。进站出站直快普快特快思考：解：1、根据逻辑要求写出状态表A、B、C1—出站0—不出站YA、YB、YC1—亮0—灭ABCYAYBYC0000000010010100100110101001001011001101001111002、写逻辑表达式3、化简逻辑表达式并转换4、画出逻辑电路图3常用的中规模组合逻辑集成电路数据选择器编码器译码器加法器在数字电路中，当需要进行远距离多路数字传输时，为了减少传输线的数目，发送端常通过一条公共传输线，用多路选择器分时发送数据到接收端，接收端利用多路分配器分时将数据分配给各路接收端，其原理如图所示。使能端数据选择器数据分配器发送端接收端IYD0D1D2D3SA1A0传输线A0A1D0D1D2D3S数据选择控制数据分配控制1.数据选择器(多路开关)1）四选一数据选择器常用的MSI数据选择器(Multiplexer,简称MUX)有四选一数据选择器、八选一数据选择器输入数据输出数据使能端D0D1D2D3WEA1A0选择控制端四选一MUX的功能表使能选通输出EA0A1W10000001100110D3D2D1D0

ED0D1D2D3A0A1WMUX逻辑符号4选1数据选择器输出逻辑函数74LS153逻辑电路图（了解）4选1数据选择器74LS153(了解)2）八选一数据选择器ENWMUXA0A1A2D0D1D2D3D4D5D6D7逻辑符号101001010011100110111000D0D1D2D3D4D5D6D7×××0100000000功能表

EN=1时，选择器禁止工作W=0；

EN=0时，选择器工作101001010011100110111000D0D1D2D3D4D5D6D7×××0100000000功能表数据选择器的应用１）对多路数据进行选择２）实现逻辑函数例:用四选一数据选择器，实现函数解：将F与Y比较，令A1＝A，A0＝B，Y＝F，（1）写出４选１数据选择器的输出函数等式左右相等，可推出D1=D2=1

D0=D3=0（2）接线图用４选１数据选择器实现逻辑函数F=A⊕B⊕C（1）写出４选１数据选择器的输出函数（2）将F转换为与或表达式将F与Y比较，令A1=A，A0=B，F=Y等式左右两边相等得:(３)接线图A1=A，A0=B，F=Y数字系统的信息数值文字符号用若干位的0，1表示二进制代码编码2.编码器编码为了分别表示N个信息，所需的二进制数的最小位数n：实现编码功能的逻辑电路称为编码器。例：设计一个将8个输入信号编成二进制数码的编码器---8-3线编码器设八个输入信号为I1I8，八种状态，与之对应的输出设为F1、F2、F3，共三位二进制数。设计编码器的过程与设计一般的组合逻辑电路相同，首先要列出状态表，然后写出逻辑表达式并进行化简，最后画出逻辑图。由n位二进制数表示2n个信号的编码电路。

(1)二进制编码器真值表I1I2I3I4I5I6I7I8&&&F3F2F18-3编码器逻辑图F1+5V(2)8-3线优先编码器其中I0～I7为信号输入端，Y2Y1Y0为编码输出端，S（E）端为使能控制端，YS为使能输出端，YEX为扩展输出端。输入和输出端全带逻辑非符号，表示该电路输入信号低电平有效，输出为三位二进制反码。

I4GNDY1S

E)Y2I7I6

I5CT74148/CT5414891011121314151612345678UCCYSYEXI3I2I1I0Y0S=1,器件不工作,YEX=1、YS=1；器件工作但没输入时，YEX=1、YS=0S(E)I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y0YEXYS输入输出001111111111010

0111111110010

011111101010

01111100010

0111011010

011010010

01001010

0000011

1111101111111111110(3)二---十进制编码器将十个状态（对应于十进制的十个数码）编制成BCD(Binary-Coded-Decimal)码。十个输入需要几位输出？四位输入：I0

I9。输出：F0

F3列出状态表如下：8421编码状态表称为10-4线编码器CT74147/CT54147是10-4线优先编码器高位优先，反码输出例如：3.译码器译码是编码的逆过程，即将某二进制数翻译成电路的某种状态。(1)二进制译码器将n种输入的组合译成2n种电路状态。也叫n—2n线译码器。译码器的输入：一组二进制代码译码器的输出：一组电平信号74LS139管脚图（了解）一片139中含两个2-4线译码器74LS139的功能表输入端“—”表示低电平有效。输出端“—”表示反码输出。例：利用2-4线译码器分时将外设数据送入计算机。2-4线译码器ABCD三态门三态门三态门三态门总线总线译码器工作工作原理：(以A0A1=00为例)000总线2-4线译码器ABCD三态门三态门三态门三态门脱离总线数据全为“1”(2)显示译码器二-十进制编码器显示译码器显示器件在数字系统中，常常需要将运算结果用人们习惯的十进制显示出来，这就要用到显示译码器。显示器件：abcdefg常用的是半导体七段显示器件abcdef+5Vabcdefgg共阴极共阳极半导体七段显示器件abcdfgabcdefg111111001100001101101e

显示译码器：11474LS49A1A2BIA3A0eabcdfgUccGND74LS49的管脚图（了解）消隐控制端功能表（简表）输入输出显示A3A0BIag10XXXX0000000消隐8421码译码显示字型完整的功能表请参考相应的参考书。74LS49与七段显示器件的连接：+5VbfacdegbfacdegBIA3A2A1A0+5V74LS49集电极开路，必须接上拉电阻选择端AK四位二选一数据选择器

CT74157

+5Va～g七段译码器A、B、C、D1W～4WAE1D0～4D01D1～4D1

4744a～g七段译码器A、B、C、D1W～4WAE1D0～4D01D1～4D1

47448温度数值（二位8421码）8压力数值（二位8421码）七段显示器例：用一套显示器件分时显示温度压力显示部分框图4.加法器11011001+举例：A=1101,B=1001,