教案3(4.3.2,4.3.3,4.3.5)

《数字电子技术》多媒体课件电子信息教研室复习2、译码器的概念及分类；3、二进制译码器的功能、输出表达式（两种形式）；译码器的扩展；4、显示译码器的概念及与显示器件的接法；二进制译码器输出表达式：结论1：高电平有效的n位二进制译码器的输出给出了n变量的全部最小项m0~mn-1结论2：低电平有效的n位二进制译码器的输出给出了n变量的全部最小项m0~mn-1的反函数1、编码及编码器的概念；编码器的分类；优先编码器的概念；《数字电子技术》多媒体课件电子信息教研室三、用译码器设计逻辑电路1、基本原理3位二进制译码器给出3变量的全部最小项;。。。n位二进制译码器给出n变量的全部最小项;2、设计步骤①写出函数的标准与或表达式（最小项表达式）。（若需要，变换为与非-与非形式。）②将译码器的输入端作为输入变量端，输出由译码器输出的组合实现。③画出用二进制译码器和相应的门电路实现这些函数的接线图。《数字电子技术》多媒体课件电子信息教研室应用举例：P158例3.3.3试利用3线-8线译码器74HC138和适当的门电路设计一个多输出的组合逻辑电路1234ZACABCABCZBCABCZABABCZABCBCABC解：首先将给定的逻辑函数化为最小项之和的形式134562137323540247ZABCABCABCABCmmmmZABCABCABCmmmZABCABCABCmmmZABCABCABCABCmmmm然后将译码器的输入端作为输入变量端（注意高低位顺序），并使芯片处于工作状态。ABC100《数字电子技术》多媒体课件电子信息教研室ABC100∵题目给定的3/8线译码器为低电平有效，∴对逻辑式进行变换得：13456345621371373235235402470247ZmmmmmmmmZmmmmmmZmmmmmmZmmmmmmmm实现电路为：课堂练习：题4.13思考：若译码器为高电平有效，用什么门实现？《数字电子技术》多媒体课件电子信息教研室把代码状态的特定含义翻译出来的过程称为译码，实现译码操作的电路称为译码器。译码器分二进制译码器、十进制译码器及字符显示译码器，注意字符显示译码器与字符显示器的正确连接。二进制译码器能产生输入变量的全部最小项（或最小项的反函数），而任一组合逻辑函数总能表示成最小项之和的形式，所以，由n位二进制译码器加上合适的门电路即可实现任何形式输入变量数不大于n的组合逻辑函数。译码器小结思考：若用n位译码器实现的逻辑函数的输入变量数小于n，如何实现？《数字电子技术》多媒体课件电子信息教研室一、数据选择器定义：从一组输入数据中选出某一个送到输出端称为数据选择器；而选择哪一个送到输出端，由地址端的不同代码组合决定。常见类型有：4选1、8选1、16选1等。二、实例介绍：4.3.3数据选择器（多路开关、多路选择器）一、定义和类型二、实例介绍三、扩展四、用数据选择器设计组合逻辑电路《数字电子技术》多媒体课件电子信息教研室输入DA1A0输出YD000D101D210D311D0D1D2D330101102103100iiiYDAADAADAADAADm真值表逻辑表达式地址变量输入数据由地址变量的组合决定从４路输入中选择哪１路输出。实例1：4选1数据选择器《数字电子技术》多媒体课件电子信息教研室集成双4选1数据选择器74HC153实例2：集成数据选择器0D0D1D2D3××00011011100001YA1A01S16151413121110974LS15312345678VCC2SA02D32D22D12D02Y1SA11D31D21D11D01YGND1s2s74HC153返回扩展实例《数字电子技术》多媒体课件电子信息教研室集成8选1数据选择器74LS15170210121072100iiiYDAAADAAADAAADm16151413121110974LS15112345678VCCD4D5D6D7A0A1A2D3D2D1D0YYSGNDSYs当=1时，芯片禁止工作；s当=0时，芯片正常工作，输出为：《数字电子技术》多媒体课件电子信息教研室三、数据选择器的扩展思路：用片选端扩展出高位地址端(P189页）21002101210221032104210521062107()()()()()()()()YAAADAAADAAADAAADAAADAAADAAADAAAD例：用双4选1数据选择器74HC153接成8选1数据选择器。0D0D1D2D3××0001101110000Y1A1A01S思考：输出端如何实现？回顾153功能《数字电子技术》多媒体课件电子信息教研室1、基本原理数据选择器的主要特点：210niiiYDm（1）具有标准与或表达式的形式。即：（2）提供了地址变量的全部最小项。（3）一般情况下，Di可以当作一个输入变量处理。2、用数据选择器实现逻辑函数的思路四、用数据选择器设计组合逻辑电路结论：n个地址变量的数据选择器，可以产生任何形式输入变量数不大于n＋1的逻辑函数。将数据选择器的地址端作为逻辑函数的输入端，同时配合D0～Di适当状态（包括原变量、反变量、0和1），使要实现的逻辑函数的标准形式和数据选择器的输出形式相对应。《数字电子技术》多媒体课件电子信息教研室例1：用双4选1数据选择器74HC153实现交通信号灯监视电路。1010110210310()()()()YDAADAADAADAAZRAGRAGRAGRAGRAGZRAGRAGRAGRAGRAG出现故障时输出为1，则输出的表达式为：1()()()()RAGRAGRAGAG实现电路为：《数字电子技术》多媒体课件电子信息教研室)13,12,11,10,9,5,4,3,0(),,,(mDCBAL例2：用8选1数据选择器74LS151实现函数：②写出要实现函数的最小项表达式:①数据选择器的三个地址端为A2，A1，A0。设A2=A、A1=B、A0=C，则MUX的输出表达式为：034591011121310110(,,,)(,,,,,,,,)()()()()()()()()LABCDmABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCABCABCDABCABCABC21002101210221032104210521062107()()()()()()()()YAAADAAADAAADAAADAAADAAADAAADAAAD《数字电子技术》多媒体课件电子信息教研室④画连线图③比较上述两式，令：0123456710110,,,,,,DDDDDDDDDDDDD10D110ABC0LY74LS151D0D1D2D3D4D5D6D7A2A1A0END210,,AAABAC课堂练习：例题4.3.6（P190）《数字电子技术》多媒体课件电子信息教研室数据选择器能够从多路数字信息中任意选出所需要的一路信息作为输出，至于选择哪一路数据输出，则完全由地址代码组合决定。数据选择器小结数据选择器具有标准与或表达式的形式，提供了地址变量的全部最小项，并且一般情况下，Di可以当作一个变量处理。例，八选一数据选择器的表达式为：用数据选择器实现组合逻辑函数的步骤：选用数据选择器→确定地址变量→对比要实现函数与数据选择器输出的表达式，求Di→画连线图。70210121072100iiiYDAAADAAADAAADm70210121072100iiiYDAAADAAADAAADm《数字电子技术》多媒体课件电子信息教研室4.3.5数值比较器（学习思路：定义及逻辑功能表）一、定义二、分类及实例介绍三、扩展及应用：比较两个二进制数值大小的逻辑电路一、定义二、分类及实例介绍：类型：1位数值比较器和多位数值比较器。《数字电子技术》多媒体课件电子信息教研室')(')('')(')(),,(,),(,),(BAYBABABAYBABABAABYABBABABABABA10110101或同为则则实例1：1位数值比较器（对两个1位的二进制数进行比较）A、B比较有三种可能结果《数字电子技术》多媒体课件电子信息教研室A3B3A2B2A1B1A0B0Y1Y2Y3A3B3×××100A3B3×××010A3=B3A2B2××100A2B2××010A2=B2A1B1×100A1B1×010A1=B1A0B0100A0B0010A0=B0001实例2：多位数值比较器（对两个多位的二进制数进行比较）原理：从高位比起，只有高位相等，才比较下一位《数字电子技术》多媒体课件电子信息教研室只比较两个四位数时，逻辑函数式为：33332233221133221100(AB)YABABABABABABABABABAB33332233221133221100(AB)YABABABABABABABABABAB33221100(AB)YABABABAB《数字电子技术》多媒体课件电子信息教研室若A、B是两个多位数的高四位，则当A=B时，就需要以低位的比较结果来决定两个数的大小。3333223322113323322110021100+AB(AB)YAABABABABBABABABABABABABABAIB3333223332211032211332211000(A)BBAABABAYABABABABABABABBABABABAIB33221100(AB)ABYABABABABII(AB)、I(AB)和I(A=B)是来自低位的比较结果只比较两个四位数时，应令I(AB)=I(AB)=0，I(A=B)=1下一页《数字电子技术》多媒体课件电子信息教研室三、扩展：用两片CC14585组成一个8位数值比较器1、只要高位比较出大或小，低位就没有必要比较了；3、只比较四位数时，扩展端不应起作用；2、当高四位全部相等时，需考虑低位的比较结果。上一页1《数字电子技术》多媒体课件电子信息教研室用来完成两个二进制数的大小比较的逻辑电路称为数值比较器，简称比较器。在数字电路中，数值比较器的输入是要进行比较的两个二进制数，输出是比较的结果。利用集成数值比较器的扩展输入端，很容易构成更多位数的数值比较器。数值比较器的扩展要注意实际电路结构，因为电路结构不同，输入扩展端的用法也不完全一样，使用时应注意区别。数值比较器小结《数字电子技术》多媒体课件电子信息教研室1、用译码器设计组合逻辑电路的方法；小结2、数据选择器的概念及分类；3、数据选择器的扩展；4、用数据选择器设计组合逻辑电路的方法；5、数据比较器的概念、类型、扩展。作业：4.10，4.12，4.15，4.16，4.19下次讲：4.3.4