《数字电子技术基础》课件12学习情境4.3~4.4

学习情境4组合逻辑电路设计与分析半加器当两个数做加法运算时只考虑两个加数本身，而不考虑由低位来的进位，这样的加法器称为半加器。若设被加数为A加数为B，和数为S，向高位的进位数为C，那么半加器的真值表如表4.5所示。表两个1位二进制的加法由真值表可得S=AB+ABC=AB被加数A加数B和数S进位数C00000110101011014.3.1半加器4.3.1半加器用异或门和与门组成的半加器电路及其符号图如图：（a）异或门和与门组成的电路

（b）半加器的符号4.3.2数值比较器在数字系统中，常常要比较两个数的大小，数值比较器就是对两数A、B进行比较，以判断其大小的逻辑电路。比较结果有A>B、A<B、A=B三种情况。表是最简单的1位数值比较器的真值表。

输入

输出000010101010100110014.3.2数值比较器一位数值比较器的逻辑电路图如图所示对于多位的情况来说，一般是先比较高位，当高位不等时，两个数的比较结果就是高位的比较结果；当高位相等时，两数的比较结果由低位决定。4.4.1编码器生活中常用十进制数及文字、符号等表示事物。数字电路只能以二进制信号工作。

编码:用二进制代码表示文字、符号或者数码等特定对象的过程。

实现编码的逻辑电路，称为编码器。

编码器

译码器

4.4.1编码器编码：为了区分一系列不同的事物，将其中的每个事物用二值代码表示。编码器：由于在二值逻辑电路中，信号是以高低电平给出的，故编码器就是把输入的每一个高低电平信号变成一个对应的二进制代码。编码器分为普通编码器和优先权编码器。根据进制可分为二进制编码器和二－十进制编码器

对M个信号编码时，应如何确定位数N？

例：对101键盘编码时，采用几位二进制代码？

采用了7位二进制代码ASCⅡ码:27＝128＞101。编码原则：N位二进制代码可以表示2N个信号，则对M个信号编码时，应由2N≥M>2N-1来确定位数N。4.4.1编码器4.4.1编码器

输入输出10000000000010000000010010000001000010000011000010001000000010010100000010110000000011114.4.1编码器

8线-3线编码器框图4.4.1编码器8线-3线门电路编码器4.4.1编码器（2）二－十进制编码器二－十进制编码器是指用4位二进制代码表示一位十进制数（0～9）的编码电路，也称10

线-4线编码器,它有10个信号输入端，4个输出端，如图所示。二-十进制编码器框图4.4.1编码器最常用的是8421编码方式，在4位二进制代码的16种状态中取出前10种状态0000～1001表示0～9十个数码，后6种状态1010～1111去掉，其真值表如表所示。当编码器某一输入信号为1而其他输入信号为0时，则有一组对应的数码输出。如I7=1时，Y3Y2Y1Y0=0111。由表可知，编码器在任何时刻只能对一个输入信号编码，不允许有两个或两个以上输入信号同时请求编码，这就是说，10个输入端信号是相互排斥的。输入输出00000000010000000000001000010000000100001000000010000011000001000001000000100000010100010000000110001000000001110100000000100010000000001001二－十进制编码器真值表4.4.1编码器二－十进制编码器与非表达式的逻辑电路4.4.2译码器

译码：编码的逆过程，将编码时赋予代码的特定含义“翻译”出来。

译码器：实现译码功能的电路。

常用的译码器有二进制译码器、二-十进制译码器和显示译码器等。二进制代码原来信息编码对象编码译码4.4.2译码器集成译码器（Decoder）

二进制译码器二-十进制译码器显示译码器4.4.2译码器1.二进制译码器

三位二进制译码器的方框图

输入是三位二进制代码、有八种状态，八个输出端分别对应其中一种输入状态。因此，又把三位二进制译码器称为3线—8线译码器。4.4.2译码器输入输出1××111100001110011011010110101111102线-4线译码器真值表如表所示

4.4.2译码器画出逻辑电路图如图2线-4线译码器4.4.2译码器2.二－十进制译码器将4位二进制代码翻译成1位十进制数字的电路，就是二－十进制译码器，又称4线－10线译码器，常用的集成电路型号为74LS42，如图所示。4.4.2译码器74LS42译码器真值表

十进制数输入输出000000111111111100011011111111200101101111111300111110111111401001111011111501011111101111601101111110111701111111111011810001111111101910011111111110无效码1010111111111110111111111111110011111111111101111111111111101111111111111111111111114.4.2译码器3.显示译码器

数字显示电路由译码器、驱动器和数码显示器件组成，通常译码器和驱动器集成在一块芯片中，简称显示译码器。

数码显示器件按发光物质的不同分为半导体发光二极管（LED）显示器、荧光显示器、液晶显示器（LCD）和等离子体显示板等。4.4.2译码器

（1）发光二极管（LED）及其驱动方式

LED特点:直接由门电路驱动

工作电压低(1.5~3V),

工作电流选在5~10mA（<50mA）;响应速度快(≤100ns);

体积小、寿命长、可靠性高、亮度高。cabdefgdpabcdef

gGNDGNDdp共阴极

aR8

b

c

d

e

f

g

dpVccVcc4.4.2译码器

七段显示LED数码管(a)外形图(b)共阴型(c)共阳型公共阴极公共阳极高电平驱动LED数码管分类：共阴型和共阳型4.4.2译码器(2)LCD液晶显示器

液晶显示器是一种平板座型显示器件，其内部的液晶材料常温下既有液体的流动性又有固态晶体的某些光学特性，利用液晶在电场作用下产生光的散射或偏光作用原理，便可实现数字显‍示。液晶显示器的电源电压低（1.5～5V），且功耗是各类显示器中最低的，可直接用 CMOS 集成电路驱动。它的制造工艺简单，体积小而薄，因而广泛应用于各类便携式仪器仪表‍中。4.4.2译码器(3)显示译码器电路显示译码器将BCD代码译成数码管所需要的高低电平，使数码管显示BCD码所代表的十进制数。显示译码器的常见型号有74LS48（如图所示）、CC4511等。4.4.2译码器功能输入输入/输出输出显示字形abcdefg01

000011111110011

000110110000121

001011101101231

001111111001341

010010110011451

010111011011561

011010011111671

011111110000781