数电PPT第三章.ppt
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第三章第三章组合逻辑电路组合逻辑电路3.1概述概述3.2组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计3.3若干常用的组合逻辑电路若干常用的组合逻辑电路3.4组合电路中的竞争组合电路中的竞争冒险现象冒险现象组合电路组合电路时序电路时序电路功能：
功能：
输出输出只取决于只取决于当前的输入当前的输入逻逻辑辑电电路路组成：
组成：
门电路，不存在门电路，不存在记忆元件记忆元件功能：
功能：
输出取决于输出取决于当前的输入当前的输入原来的状态原来的状态组成：
组成：
组合电路组合电路记忆元件记忆元件3.1概述概述分析：
分析：
给定给定逻辑图逻辑图得到得到逻辑功能逻辑功能分析分析3.2组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计1、由给定的逻辑图逐级写出逻辑式。
分析步骤:
2、对逻辑式进行化简：
3、列出输入输出状态表并得到逻辑功能。
卡诺图法公式化简法最简与或式一、一、组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的分析&ABSC112345一）逐级写逻辑式一）逐级写逻辑式：
例例分析下图的逻辑功能。
分析下图的逻辑功能。
二）对逻辑式进行化简：
二）对逻辑式进行化简：
（德（德摩根定理）摩根定理）异或功能：
异或功能：
输入输入输出输出ABSC0000110101101010逻辑式：
逻辑式：
三三）列真值表列真值表：
=1ABS异或门异或门设计：
设计：
给定给定逻辑功能逻辑功能画出画出逻辑图逻辑图设计设计二、组合逻辑电路的设计二、组合逻辑电路的设计1.指定实际问题的逻辑含义，列出真值表，写出逻辑表达式。
2.用逻辑代数或卡诺图对逻辑表达式进行化简。
3.列出输入输出状态表并画出逻辑电路图。
设计步骤：
设计三人表决电路（设计三人表决电路（A、B、C）。
）。
每人每人一个按键，如果同意则按下，不同意则一个按键，如果同意则按下，不同意则不按。
结果用指示灯表示，多数同意时不按。
结果用指示灯表示，多数同意时指示灯亮，否则不亮。
指示灯亮，否则不亮。
1.首先指明逻辑符号取首先指明逻辑符号取“0”、“1”的含义的含义。
三个按键三个按键A、B、C按下时为按下时为“1”，不按时为，不按时为“0”。
输出量为。
输出量为F，多数赞成时是多数赞成时是“1”，否，否则是则是“0”。
2.根据题意列出逻辑状态表根据题意列出逻辑状态表。
例例逻辑状态表逻辑状态表用卡诺图化简用卡诺图化简ABC0001111001ABACBC3.画出卡诺图：
画出卡诺图：
4.根据逻辑表达式画出逻辑图。
根据逻辑表达式画出逻辑图。
&1&ABBCF例例3.3：
设计一个楼上、楼下开关的控制逻辑电路来控制楼梯上的路灯，使之在上楼前，用楼下开关打开电灯，上楼后，用楼上开关关灭电灯；或者在下楼前，用楼上开关打开电灯，下楼后，用楼下开关关灭电灯。
解：
设楼上开关为A，楼下开关为B，灯泡为Y。
并设A、B闭合时为1，断开时为0；灯亮时Y为1，灯灭时Y为0。
（1）根据逻辑要求列出真值表。
（2）由真值表写逻辑表达式：
（3）变换：
用与非门实现图（a）用异或门实现图（b）图（a）图（b）3-33-3若干常用的组合逻辑电路若干常用的组合逻辑电路3-3-13-3-1编码器编码器3-3-23-3-2译码器译码器3-3-33-3-3数据选择器数据选择器3-3-43-3-4加法器加法器3-3-53-3-5数值比较器数值比较器生活中常用十进制数及文字、符号等表示事物。
.2.2编码器编码器数字电路只能以二进制信号工作。
用二进制代码表示文字、符号或者数码等特定对象的过程，称为编码。
实现编码的逻辑电路，称为编码器。
编码器译码器二进制代码二进制代码功能：
功能：
将电路某种将电路某种特定的状态特定的状态（高电平或低电平高电平或低电平）（译码的逆过程）译码的逆过程）转转换换对M个信号编码时，应如何确定位数N？
N位二进制代码可以表示多少多少个信号？
例：
对101键盘编码时，采用几几位二进制代码？
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2NM来确定位数N。
例：
对101键盘编码时，采用了7位二进制代码ASC码。
27128101。
目前经常使用的编码器有普通编码器和优先编码器两种。
二二十进制编码器框图十进制编码器框图：
编编码码器器Y0Y1Y2Y9DCBA拨码盘拨码盘产生产生二进制代码二进制代码（BCD）3.2.1普通编码器普通编码器定义：
任何时刻只允许输入一个有效编码请求信号，否则输出将发生混乱。
举例：
以一个三位二进制普通编码器为例，说明普通编码器的工作原理。
图3-4普通编码器的方框图输入：
八个信号（对象）I0I7（二值量）八个病房呼叫请求输出：
三位二进制代码Y2Y1Y0称八线三线编码器对病房编码I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y0表3-4编码器输入输出的对应关系设输入信号为1表示对该输入进行编码。
任何时刻只允许输入一个编码请求表达式、电路图？
其它输入取值组合不允许出现，为无关项。
函数式函数式逻辑图逻辑图用用或门或门实现实现用用与非门与非门实现实现Y2Y1Y0111I7I6I5I4I3I2I1I0&Y2Y1Y03.2.2优先编码器优先编码器在优先编码器中，允许同时输入两个以上的有效编码请求信号。
当几个输入信号同时出现时，只对其中优先权最高的一个进行编码。
优先级别的高低由设计者根据输入信号的轻重缓急情况而定。
如根据病情而设定优先权。
表3-574LS148电路的功能表例：
八线三线优先编码器74LS14874LS148的逻辑功能描述：
（1）编码输入端：
逻辑符号输入端上面均有“”号，这表示编码输入低电平有效。
I0I7低电平有效允许编码，但无有效编码请求优先权最高
（2）编码输出端：
从功能表可以看出，74LS148编码器的编码输出是反码。
Y2、Y1、Y0（3）选通输入端：
只有在=0时，编码器才处于工作状态；而在=1时，编码器处于禁止状态，所有输出端均被封锁为高电平。
SS禁止状态工作状态图3.3.38线3线优先编码器74LS148的逻辑图图3-6用74LS148接成的16线4线优先编码器优先权最高
（2）片无有效编码请求时才允许
（1）片编码编码输出的最高位编码输出为原码3.3.2译码器译码器（Decoder）编码的逆过程，将二进制代码翻译为原来的含义编码的逆过程，将二进制代码翻译为原来的含义一、二进制译码器一、二进制译码器（BinaryDecoder）输入输入n位二位二进制代码进制代码如：
如：
2线线4线译码器线译码器3线线8线译码器线译码器4线线16线译码器线译码器A0Y0A1An-1Y1Ym-1二进制二进制译码器译码器输出输出m个个信号信号m=2n1.3位二进制译码器位二进制译码器（3线线8线线）真值表真值表函数式函数式A0Y0A1A2Y1Y73位位二进制二进制译码器译码器00000001000000100000010000001000000100000010000001000000100000000000010100111001011101113线线-8线译码器逻辑图线译码器逻辑图000输出低电平有效输出低电平有效工作原理：
工作原理：
11111101&Y7&Y6&Y5&Y4&Y3&Y2&Y1&Y0A2A2A1A1A0A0111111A2A1A0001111101110101011111101111101111100111110111011111111011011011111111011111112.集成集成3线线8线译码器线译码器-74LS138引脚排列图引脚排列图功能示意图功能示意图输入选通控制端输入选通控制端芯片芯片禁止禁止工作工作芯片芯片正常正常工作工作VCC地地1324567816151413121110974LS138Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6A0A1A2S3S2S1Y774LS138Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6A0A1A2S3S2S1Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7A0A1A2STBSTCSTAY73.二进制译码器的级联二进制译码器的级联两片两片3线线8线线4线线-16线线Y0Y7Y8Y1574LS138Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6A0A1A2STBSTCSTA高位高位Y7A0A1A2A374LS138Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6A0A1A2STBSTCSTA低位低位Y710工作工作禁止禁止有输出有输出无输出无输出1禁止禁止工作工作无输出无输出有输出有输出07815三片三片3线线-8线线5线线-24线线
（1）（）
（2）（）（3）输输出出工工禁禁禁禁禁禁工工禁禁禁禁禁禁工工00011011禁禁禁禁禁禁全为全为174LS138
（1）Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6A0A1A2STBSTCSTAY0Y7Y774LS138（3）Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6A0A1A2STBSTCSTAY16Y7Y2374LS138
（2）Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6A0A1A2STBSTCSTAY8Y7Y15A0A1A2A3A41功能特点：
功能特点：
输出端提供全部最小项输出端提供全部最小项电路特点：
电路特点：
与门与门（原变量输出原变量输出）与非门与非门（反变量输出反变量输出）4.二进制译码器的主要特点二进制译码器的主要特点二、二二、二-十进制译码器十进制译码器（Binary-CodedDecimalDecoder）将将BCD码翻译成对应的码翻译成对应的十个十个输出信号输出信号集成集成4线线10线线译码器：
译码器：
744274LS42二二二二十进制译码器十进制译码器十进制译码器十进制译码器将将将将44位二位二位二位二十进制代码翻十进制代码翻十进制代码翻十进制代码翻译成译成译成译成11位十进制数字的电路就位十进制数字的电路就位十进制数字的电路就位十进制数字的电路就是二是二是二是二十进制译码器，又称十进制译码器，又称十进制译码器，又称十进制译码器，又称为为为为BCDBCD十进制译码器。
十进制译码器。
十进制译码器。
十进制译码器。
数数字字输入入输出A3A2A1A0012345678900000001001000110100010101100111100010010111111111101111111111011111111110111111111101111111111011111111110111111111101111111111011111111110无无效效10101011110011011110111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111174LS4274LS42译码器功能表译码器功能表译码器功能表译码器功能表YY00YY11YY22YY33YY44YY55YY66YY77YY88YY99由功能表可知，该译码由功能表可知，该译码由功能表可知，该译码由功能表可
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