组合逻辑电路 ppt

DigitalElectronicsTechnology第4章组合逻辑电路2020/1/27数字电子技术DigitalElectronicsTechnologyDigitalElectronicsTechnology4.1概述xxxfyxxxfyxxxfymnnmm,,,,,,21212221112020/1/271.组合逻辑电路的特点数字逻辑电路分为类：组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合电路逻辑功能特点：任意时刻的输出仅取决于该时刻的输入，而与信号作用前电路原来的状态无关；时序电路逻辑功能特点：任意时刻的输出不仅取决于该时刻的输入，而与信号作用前电路原来的状态有关。DigitalElectronicsTechnology2020/1/272.组合电路的分析步骤（1）由已知的逻辑图，写出相应的逻辑函数式；（2）对函数式进行化简；（3）根据化简后的函数式列真值表，找出其逻辑功能。4.2组合逻辑电路的分析与设计方法例：试分析图示电路的逻辑功能。解：第一步：由逻辑图可以写输出F的逻辑表达式为：BCACABF所谓组合逻辑电路的分析，就是根据给定的逻辑电路图，求出电路的逻辑功能。DigitalElectronicsTechnologyＡＢＣF００００００１００１０００１１１１０００１０１１１１０１１１１１2020/1/27第二步：可变换为F=AB+AC+BC第三步：列出真值表。真值表第四步：确定电路的逻辑功能。由真值表可知，三个变量输入Ａ，Ｂ，Ｃ，只有两个及两个以上变量取值为1时，输出才为1。可见电路可实现多数表决逻辑功能。4.2组合逻辑电路的分析与设计方法DigitalElectronicsTechnology2020/1/273.组合逻辑电路的设计方法设计步骤：(1)分析设计要求，设置输入输出变量并逻辑赋值；(2)列真值表；(3)写出逻辑表达式，并化简；(4)画逻辑电路图。与分析过程相反，组合逻辑电路的设计是根据给定的实际逻辑问题，求出实现其逻辑功能的最简单的逻辑电路。4.2组合逻辑电路的分析与设计方法DigitalElectronicsTechnology2020/1/27例：一火灾报警系统，设有烟感、温感和紫外光感三种类型的火灾探测器。为了防止误报警，只有当其中有两种或两种以上类型的探测器发出火灾检测信号时，报警系统产生报警控制信号。设计一个产生报警控制信号的电路。解：(1)分析设计要求，设输入输出变量并逻辑赋值；输入变量：烟感A、温感B，紫外线光感C；输出变量：报警控制信号Y。逻辑赋值：用1表示肯定，用0表示否定。4.2组合逻辑电路的分析与设计方法DigitalElectronicsTechnologyＡＢＣＹ００００００１００１０００１１１１０００１０１１１１０１１１１１2020/1/27(2)列真值表(3)由真值表写逻辑表达式，并化简；化简得最简式：(4)画逻辑电路图：4.2组合逻辑电路的分析与设计方法DigitalElectronicsTechnology2020/1/27人们为解决实践上遇到的各种逻辑问题，设计了许多逻辑电路。然而，我们发现，其中有些逻辑电路经常、大量出现在各种数字系统当中。为了方便使用，各厂家已经把这些逻辑电路制造成中规模集成的组合逻辑电路产品。比较常用的组合逻辑部件有编码器、译码器、数据选择器、加法器和数值比较器等等。4.3常用组合逻辑电路部件DigitalElectronicsTechnology2020/1/274.3常用组合逻辑电路部件1.数值比较器数值比较器：能够比较数字大小的电路。由真值表写出逻辑表达式：由表达式画出逻辑图。BAFBA＞BAFBA＜ABBAFBA输入输出ABFA＞BFA＜BFA=B00011011001010100001FA＞BFA＜BFA＝B≥1&&A1B1真值表（1）1位数值比较器DigitalElectronicsTechnology2020/1/274.3常用组合逻辑电路部件（3）数值比较器的位数扩展串联方式用2片7485组成8位二进制数比较器。（2）4位二进制数比较器——集成数值比较器748523F10IB0IA＝BAB0A＜BAAA3132F7485BFAAA＜B1I1A＞BBA＝BA223BBAA＞B0BB6BB4AA765745BAABB3A＜B7485(1)1113B2A200BF3AFIABA＞B2A＞BA3BAA＝B0BAFA＜BA1AIB2IBA＝B0010FA3A＜B2A＞BBA＞BF7485(2)BAFA1AA＜B0A＝BA＝BI0BIB32I1FA＞BA＜BFA＝BFDigitalElectronicsTechnology2020/1/274.3常用组合逻辑电路部件并联方式：并联方式比串联方式的速度快。用5片7485组成16位二进制数比较器BA23312BAAB001BAA＝BA＞BIA＜BIIFA＞BA＜BF1007485（4）A03A3AB2AB1BB021IIA＝BA＞BIA＜BA＜BFA＞BF7485（3）02BA10I03A＞BAF1FAB0A＝BBIA＜B2BA＞BA＜B7485（5）I3A1FA＝BFA＝BFA＞BA＜BF8A8B12A12BAA＝B0A＞B4IBA＜BAI0AB1A＞B03A＜B0B0210FA0AAA1BAA＜BBI3B7485（2）F02B37485（1）B202A10A＞B31I01FA＞BA＜BIBA＝B0IB4AF1DigitalElectronicsTechnology2020/1/274.3常用组合逻辑电路部件2.加法器（1）1位加法器S=A⊕B=A·B+A·BCO=A·B0010100100011011ABInputsSCOOutputs半加器DigitalElectronicsTechnology1111111)()(nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnCBACBACBACBACBACBACBASnnnnnnnnnnnnnnBACBABACBACBAC111)(2020/1/274.3常用组合逻辑电路部件全加器——74LS183双全加器全加器能把本位两个加数An、Bn和来自低位的进位Cn-1三者相加，得到求和结果Sn和该位的进位信号Cn。SnCn0000000110010100110110010101011100111111AnBnCn-1DigitalElectronicsTechnology2020/1/274.3常用组合逻辑电路部件（2）多位加法器串行进位加法器DigitalElectronicsTechnology2020/1/274.3常用组合逻辑电路部件用加法器设计组合逻辑电路8421BCD码0011余3码例：将8421BCD码转换成余3码。余3码＝8421BCD码＋3(即0011)DigitalElectronicsTechnology3数据分配器和数据选择器在数字电路中，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。使能端多路选择器多路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DigitalElectronicsTechnology1、2选1数据选择器1&&D0D1A1FAF0D01D1F=AD0+AD1输入数据输出数据控制信号集成化D0D1YA型号:74LS157DigitalElectronicsTechnology2020/1/27例：四选一数据选择器输入数据输出数据使能端D0D1D2D3WSA1A0控制信号DigitalElectronicsTechnology11&111&&&1YD0D1D2D3A0A1S1000000“与”门被封锁，选择器不工作。CT74LS153型4选1数据选择器DigitalElectronicsTechnology11&111&&&1YD0D1D2D3A0A1S01D0000“与”门打开，选择器工作。由控制端决定选择哪一路数据输出。选中D0001100CT74LS153型4选1数据选择器DigitalElectronicsTechnology由逻辑图写出逻辑表达式SAADSAADSAADSAADY013012011010CT74LS153功能表使能选通输出SA0A1Y10000001100110D3D2D1D01SA11D31D21D11D01W地CT74LS153(双4选1)2D32D22D12D02WA02SUCC15141312111091613245678正常工作。时禁止选择；时,S,Y,S00111多路选择器广泛应用于多路模拟量的采集及A/D转换器中。DigitalElectronicsTechnology用2片CT74LS153多路选择器选择8路信号1;0012选通芯片,SA。20,122选通芯片SA若A2A1A0=010,输出选中1D2路的数据信号。CT74LS153(双4选1)2D32D22D12D02WA02SUCC1514131211109161SA11D31D21D11D01W地13245678A0A1A21DigitalElectronicsTechnology16选1数据选择器(1)1A2A1A0A0A1A2(2)≥1YD7D6D1D0D15D14D9D8...D15D14...D9D8...D0D1...D6D7SSABCSY1Y3用2片CT74LS151型8选1数据选择器构成具有16选1功能的数据选择器第二片工作。时第一片工作时,1;,011SSDigitalElectronicsTechnologyCT74LS151功能表选通选择输出SA0A2Y100000D3D2D1D0A20D40D50D60D7000101000011100110101111DigitalElectronicsTechnology2020/1/274.3常用组合逻辑电路部件例1：试用一个双4选1数据选择器74LS153接成一个8选1数据选择器。DigitalElectronicsTechnologyCABCABZ10)(10010110010101100101011010011001AACAACAAAACAACAACAAAACAACAACAACAAAACACAAACABCABZ1;;0;3210DCDCDD2020/1/274.3常用组合逻辑电路部件例2：试用一个双4选1数据选择器74LS153实现逻辑函数：BAAA01，解：令DigitalElectronicsTechnology例3:用CT74LS151型8选1数据选择器实现逻辑函数式Y=AB+BC+CA解：将逻辑函数式用最小项表示ABCCABCBABCABBCAAABCCCBAY)()()(将输入变量A、B、C分别对应地接到数据选择器的选择端A2、A1、A0。由状态表可知,将数据输入端D3、D5、D6、D7接“1”，其余输入端接“0”，即可实现输出Y，如图所示。DigitalElectronicsTechnology将输入变量A、B、C分别对应地接到数据选择器的选择端A2、A1、A0。由状态表可知,将数据输入端D3、D5、D6、D7接“1”,其余输入端接“0”,即可实现输出Y,如图所示。。CT74LS151功能表选通选择输出SA0A2Y100000D3D2D1D0A20D40D50D60D7000101000011100110101111CT74LS151ABCYSD7D6D5D4D3D2D1D0“1”DigitalElectronicsTechnology4、编码器1）编码的概念用数码信号表示特定对象的过程称为