工藝技術(shù)_數(shù)字電子技術(shù)--組合邏輯電路

中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 數(shù)字電子技術(shù)第3章組合邏輯電路 范立南代紅艷恩莉劉明丹中國(guó)水利水電出版社 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 第3章組合邏輯電路 3 1組合邏輯電路的分析方法3 2組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法3 3若干常用的組合邏輯電路3 4組合邏輯電路中的競(jìng)爭(zhēng) 冒險(xiǎn)現(xiàn)象 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 3 1組合邏輯電路的分析方法 數(shù)字電路分類 組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路 組合電路邏輯功能特點(diǎn) 任意時(shí)刻的輸出僅取決于該時(shí)刻的輸入 而與信號(hào)作用前電路原來的狀態(tài)無關(guān) 時(shí)序電路邏輯功能特點(diǎn) 任意時(shí)刻的輸出不僅取決于該時(shí)刻的輸入 而與信號(hào)作用前電路原來的狀態(tài)有關(guān) 圖3 1輸入 輸出組合邏輯電路的框圖 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 圖3 1中輸出變量與輸入變量之間可表示為 組合電路的分析步驟 1 由已知的邏輯圖 寫出相應(yīng)的邏輯函數(shù)式 2 對(duì)函數(shù)式進(jìn)行化簡(jiǎn) 3 根據(jù)化簡(jiǎn)后的函數(shù)式列真值表 找出其邏輯功能 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 例3 1 試分析圖3 3所示電路的邏輯功能 并指出該電路的用途 圖3 2例3 1的邏輯圖 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 解 1 由邏輯圖 寫函數(shù)式 2 化簡(jiǎn)得 3 列真值表 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 3 2組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法 組合電路的設(shè)計(jì)分為 SSI設(shè)計(jì)和MSI設(shè)計(jì) SSI設(shè)計(jì)的基本單元電路為門電路 MSI設(shè)計(jì)的基本單元電路為中規(guī)模集成電路 組合電路的設(shè)計(jì)步驟 1 進(jìn)行邏輯抽象 2 寫出邏輯函數(shù)式 3 選定設(shè)計(jì)所用器件的類型 4 化簡(jiǎn)或變換 5 畫邏輯圖 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 例3 2 設(shè)計(jì)一個(gè)三變量的多數(shù)表決電路 當(dāng)輸入變量中有兩個(gè)或兩個(gè)以上同意時(shí) 提議被通過 否則 提議不被通過 解 1 進(jìn)行邏輯抽象 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 2 寫出邏輯函數(shù)式 3 選定器件類型為小規(guī)模集成電路的設(shè)計(jì) 4 化簡(jiǎn)得 5 畫邏輯圖 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 3 3若干常用的組合邏輯電路3 3 1編碼器 編碼器是能夠?qū)崿F(xiàn)編碼功能的電路 1二進(jìn)制編碼器1 二進(jìn)制普通編碼器 圖3 33位二進(jìn)制普通編碼器的邏輯圖 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 邏輯功能 將編成000代碼 將編成001代碼 依次類推 將編成111代碼 表3 33位二進(jìn)制普通編碼器的真值表 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 2 二進(jìn)制優(yōu)先編碼器 圖3 43位二進(jìn)制優(yōu)先編碼器的邏輯圖 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 表3 43位二進(jìn)制優(yōu)先編碼器74LS148的真值表 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 例3 3 試用兩片74LS148實(shí)現(xiàn)一個(gè)16線 4線優(yōu)先編碼器 將 16個(gè)低電平信號(hào)編成1111 0000代碼 要求優(yōu)先級(jí)最高 解 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 3 3 2譯碼器 譯碼器是能夠?qū)崿F(xiàn)譯碼功能的電路 1 二進(jìn)制譯碼器1 譯碼器74LS138 圖3 5中規(guī)模集成3位二進(jìn)制譯碼器 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 當(dāng)時(shí) 控制端有效 輸出函數(shù)表達(dá)式為 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 表3 5中規(guī)模集成3線 8線譯碼器74LS138的真值表 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 例3 4 試用兩片74LS138實(shí)現(xiàn)一個(gè)4線 16線譯碼器 要求將4位二進(jìn)制代碼0000 1111分別譯成16個(gè)低電平信號(hào) 解 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 2 用74LS138實(shí)現(xiàn)多輸出邏輯函數(shù)的步驟 a 將待求函數(shù)式化成最小項(xiàng)和的形式 并轉(zhuǎn)換成與非 與非式 b 畫邏輯圖 例3 5 試用74LS138實(shí)現(xiàn)多輸出邏輯函數(shù) 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 解 a 將待求函數(shù)式化成最小項(xiàng)和的形式 轉(zhuǎn)換成與非 與非式得 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 b 畫邏輯圖 令 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 2 顯示譯碼器顯示譯碼器 用于驅(qū)動(dòng)顯示器的譯碼器 七段半導(dǎo)體數(shù)碼管 是由七段獨(dú)立的發(fā)光二極管組成 通過這七段獨(dú)立的發(fā)光二極管的不同點(diǎn)亮組合 來顯示 十個(gè)不同的數(shù)字 a 外形圖 b 共陰極 c 共陽(yáng)極 圖3 6半導(dǎo)體數(shù)碼管 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 表3 6七段顯示譯碼器的真值表 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 寫函數(shù)式 化簡(jiǎn)得 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 圖3 7七段顯示譯碼器7448的邏輯圖 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 用七段顯示譯碼器7448直接驅(qū)動(dòng)共陰極的七段半導(dǎo)體數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)電路 圖3 8七段顯示譯碼驅(qū)動(dòng)電路 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 稱為燈測(cè)試輸入端 低電平有效 當(dāng) 0時(shí) 數(shù)碼管顯示數(shù)字8 表明該數(shù)碼管正常工作 否則 數(shù)碼管不能正常顯示 數(shù)碼管正常顯示時(shí) 應(yīng)令端接高電平 稱為滅零輸入端 低電平有效 用于將無效的零滅掉 稱為消隱輸入 滅零輸出端 均為低電平有效 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 例3 6 設(shè)計(jì)一個(gè)有滅零控制的10位數(shù)碼顯示系統(tǒng) 要求保留小數(shù)點(diǎn)后一位有效數(shù)字 解 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 3 3 3數(shù)據(jù)選擇器 數(shù)據(jù)選擇器 是能夠按照給定的地址將某個(gè)數(shù)據(jù)從一組數(shù)據(jù)中選出來的電路 1 雙四選一數(shù)據(jù)選擇器74LS153 圖3 9雙四選一數(shù)據(jù)選擇器74LS153的邏輯圖 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 當(dāng) 0 即控制端有效時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)選擇功能 輸出邏輯函數(shù)式 表3 7雙四選一數(shù)據(jù)選擇器74LS153的真值表 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 例3 7 試用1個(gè)雙四選一數(shù)據(jù)選擇器74LS153接成1個(gè)八選一數(shù)據(jù)選擇器 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載解 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 2 八選一數(shù)據(jù)選擇器74LS152 圖3 9八選一數(shù)據(jù)選擇器74LS152的邏輯圖 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 其函數(shù)式 表3 8八選一數(shù)據(jù)選擇器74LS152的真值表 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 3 用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)的步驟 1 變換 2 畫邏輯圖 例3 8 用四選一數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)函數(shù) 解 1 變換 四選一數(shù)據(jù)選擇器的輸出函數(shù)式 令 并代入待求函數(shù)式得 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 令所以可得 2 畫邏輯圖 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 3 3 4加法器 半加 不考慮進(jìn)位直接把兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)相加 全加 考慮低位來的進(jìn)位 把兩個(gè)一位二進(jìn)制數(shù)及低位送來的進(jìn)位一起相加 1 一位半加器表3 9一位半加器的真值表 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 由表3 14 可得出相應(yīng)的函數(shù)式為畫邏輯圖 圖3 10一位半加器的邏輯圖 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 一位半加器的邏輯符號(hào) 圖3 11一位半加器的邏輯符號(hào)2 一位全加器表3 10一位全加器的真值表 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 化簡(jiǎn)后的函數(shù)式為 畫邏輯圖 圖3 34一位雙全加器74LS183的1 2邏輯圖 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 一位全加器的邏輯符號(hào) 圖3 12一位全加器的邏輯符號(hào) 3 串行進(jìn)位加法器 圖3 13四位串行進(jìn)位加法器的邏輯圖 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 3 3 5數(shù)值比較器 數(shù)值比較器 能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)的大小比較功能的電路 1 一位數(shù)值比較器表3 11一位數(shù)值比較器的真值表寫函數(shù)式 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 畫邏輯圖得 圖3 14一位數(shù)值比較器的邏輯圖 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 2 4位數(shù)值比較器 圖3 154位數(shù)值比較器CC14585的邏輯圖 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 輸出函數(shù)式為 以兩片CC14585實(shí)現(xiàn)一個(gè)8位數(shù)值比較器的邏輯圖 圖3 168位數(shù)值比較器 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 3 4組合邏輯電路中的競(jìng)爭(zhēng) 冒險(xiǎn)現(xiàn)象3 4 1競(jìng)爭(zhēng) 冒險(xiǎn)現(xiàn)象的產(chǎn)生 競(jìng)爭(zhēng) 是指門電路的兩個(gè)輸入信號(hào)同時(shí)向相反的邏輯電平跳變的現(xiàn)象 冒險(xiǎn) 是指由于競(jìng)爭(zhēng)的存在 在門電路的輸出端可能出現(xiàn)尖峰脈沖的現(xiàn)象 圖3 17與門電路的競(jìng)爭(zhēng) 冒險(xiǎn)現(xiàn)象 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 圖3 18或門電路的競(jìng)爭(zhēng) 冒險(xiǎn)現(xiàn)象 中國(guó)最大的資料庫(kù)下載 3 4 2競(jìng)爭(zhēng) 冒險(xiǎn)現(xiàn)象的判斷 只有一個(gè)變量狀態(tài)發(fā)生變化情況 電路是否存在競(jìng)爭(zhēng) 冒險(xiǎn)的判斷方法 看該電路的邏輯函數(shù)式在一定條件下 是否能夠轉(zhuǎn)換成或的情況 若能 則該電路存在競(jìng)爭(zhēng) 冒險(xiǎn) 否則 該電路不存在競(jìng)爭(zhēng) 冒險(xiǎn) 例3 12 試判斷圖3 19所示電路是否存在競(jìng)爭(zhēng) 冒險(xiǎn) 已知任