數(shù)字電子技術(shù)培訓(xùn)講義（DOC 45頁(yè)）.docx

第1章 緒論1.1 概述學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解數(shù)字電路的特點(diǎn)、應(yīng)用概況； 熟悉邏輯電平、數(shù)字信號(hào)的概念；了解數(shù)字電路的優(yōu)點(diǎn)；了解脈沖波形的主要參數(shù)。 教學(xué)重點(diǎn)：區(qū)分?jǐn)?shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的區(qū)別課時(shí)分配：2學(xué)時(shí)教學(xué)過(guò)程：1.1.1數(shù)字信號(hào)和數(shù)字電路 信號(hào)分為兩類：模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào) 模擬信號(hào)：指在時(shí)間上和數(shù)值上都是連續(xù)變化的信號(hào)。如電視圖像和伴音信號(hào)。 數(shù)字信號(hào)：指在時(shí)間上和數(shù)值上都是斷續(xù)變化的離散信號(hào)。如生產(chǎn)中自動(dòng)記錄零件個(gè)數(shù)的計(jì)數(shù)信號(hào)。 模擬電路：對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行傳輸和處理的電路 數(shù)字電路：對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸和處理的電路 1.1.2數(shù)字電路的分類（1）按集成度分類：數(shù)字電路可分為小規(guī)模（SSI，每片數(shù)十器件）、中規(guī)模（MSI，每片數(shù)百器件）、大規(guī)模（LSI，每片數(shù)千器件）和超大規(guī)模（VLSI，每片器件數(shù)目大于1萬(wàn)）數(shù)字集成電路。集成電路從應(yīng)用的角度又可分為通用型和專用型兩大類型。（2）按所用器件制作工藝的不同：數(shù)字電路可分為雙極型（TTL型）和單極型（MOS型）兩類。（3）按照電路的結(jié)構(gòu)和工作原理的不同：數(shù)字電路可分為組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路兩類。組合邏輯電路沒(méi)有記憶功能，其輸出信號(hào)只與當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)有關(guān)，而與電路以前的狀態(tài)無(wú)關(guān)。時(shí)序邏輯電路具有記憶功能，其輸出信號(hào)不僅和當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)有關(guān)，而且與電路以前的狀態(tài)有關(guān)。 數(shù)字電路的產(chǎn)生和發(fā)展是電子技術(shù)發(fā)展最重要的基礎(chǔ)。由于數(shù)字電路相對(duì)于模擬電路有一系列的優(yōu)點(diǎn)，使它在通信、電子計(jì)算機(jī)、電視雷達(dá)、自動(dòng)控制、電子測(cè)量?jī)x器等科學(xué)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，對(duì)現(xiàn)代科學(xué)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、社會(huì)和人類的文明產(chǎn)生著越來(lái)越深刻地影響。1.1.3數(shù)字電路的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)特點(diǎn)：（1）工作信號(hào)是二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)，在時(shí)間上和數(shù)值上是離散的（不連續(xù)），反映在電路上就是低電平和高電平兩種狀態(tài)（即0和1兩個(gè)邏輯值）。（2）在數(shù)字電路中，研究的主要問(wèn)題是電路的邏輯功能，即輸入信號(hào)的狀態(tài)（0和1）和輸出信號(hào)的狀態(tài)（0和1）之間的關(guān)系。對(duì)于電路本身有分析電路和設(shè)計(jì)電路兩部分。 （3）對(duì)組成數(shù)字電路的元器件的精度要求不高，只要在工作時(shí)能夠可靠地區(qū)分0和1兩種狀態(tài)即可。（4）數(shù)字電路的分析方法主要用邏輯代數(shù)和卡諾圖法等進(jìn)行分析。（5）數(shù)字電路能夠?qū)?shù)字信號(hào)0和1進(jìn)行各種邏輯運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算。優(yōu)點(diǎn)：（1） 易集成化。 兩個(gè)狀態(tài)“0”和“1”，對(duì)元件精度要求低。（2） 抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高。 信號(hào)易辨別不易受噪聲干擾。（3） 便于長(zhǎng)期存貯。 軟盤、硬盤、光盤。（4） 通用性強(qiáng)，成本低，系列多。（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)）TTL系例數(shù)字電路、門陣列、可編程邏輯器件。（5） 保密性好。 容易進(jìn)行加密處理。知識(shí)拓展脈沖波形的主要參數(shù)在數(shù)字電路中，加工和處理的都是脈沖波形，而應(yīng)用最多的是矩形脈沖。圖1.1.2 脈沖波形的參數(shù)(1) 脈沖幅度 。 脈沖電壓波形變化的最大值，單位為伏（V）。(2) 脈沖上升時(shí)間。 脈沖波形從0.1Um上升到0.9Um所需的時(shí)間。(3) 脈沖下降時(shí)間 。脈沖波形從0.9Um下降到0.1Um所需的時(shí)間。脈沖上升時(shí)間tr 和下降時(shí)間tf 越短，越接近于理想的短形脈沖。單位為秒（s）、毫秒（ms）、微秒（ us）、納秒（ns）。(4) 脈沖寬度 。 脈沖上升沿0.5Um 到下降沿0.5Um 所需的時(shí)間，單位和 tr、tf 相同(5) 脈沖周期T。 在周期性脈沖中，相鄰兩個(gè)脈沖波形重復(fù)出現(xiàn)所需的時(shí)間，單位和tr 、tf 相同。(6) 脈沖頻率f：每秒時(shí)間內(nèi)，脈沖出現(xiàn)的次數(shù)。 單位為赫茲（Hz）、千赫茲（kHz）、兆赫茲（MHz），f 1T。(7) 占空比q：脈沖寬度 與脈沖重復(fù)周期T的比值。q T。它是描述脈沖波形疏密的參數(shù)。(8)本節(jié)小結(jié)：數(shù)字信號(hào)的數(shù)值相對(duì)于時(shí)間的變化過(guò)程是跳變的、間斷性的。對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸、處理的電子線路稱為數(shù)字電路。模擬信號(hào)通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后變成數(shù)字信號(hào)，即可用數(shù)字電路進(jìn)行傳輸、處理。 習(xí)題： P3 思考題41.2 數(shù)制和碼制教學(xué)目標(biāo)：理解進(jìn)制的概念，二進(jìn)制的表示方法。 掌握二進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換方法。理解 BCD 碼的含義，理解 8421BCD 碼，了解其他常用 BCD 碼。教學(xué)重點(diǎn)：掌握二進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)之間相互轉(zhuǎn)換方法。教學(xué)難點(diǎn)：掌握二進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)之間相互轉(zhuǎn)換方法。課時(shí)分配：4學(xué)時(shí)教學(xué)過(guò)程：1.2數(shù)制和碼制1.2.1數(shù)制所謂數(shù)制就是計(jì)數(shù)的方法。在生產(chǎn)實(shí)踐中，人們經(jīng)常采用位置計(jì)數(shù)法，即將表示數(shù)字的數(shù)碼從左至右排列起來(lái)。常見(jiàn)的有十進(jìn)制、二進(jìn)制、十六進(jìn)制。1進(jìn)位制：表示數(shù)時(shí)，僅用一位數(shù)碼往往不夠用，必須用進(jìn)位計(jì)數(shù)的方法組成多位數(shù)碼。多位數(shù)碼每一位的構(gòu)成以及從低位到高位的進(jìn)位規(guī)則稱為進(jìn)位計(jì)數(shù)制，簡(jiǎn)稱進(jìn)位制。2基 數(shù)：進(jìn)位制的基數(shù)，就是在該進(jìn)位制中可能用到的數(shù)碼個(gè)數(shù)。3位 權(quán)（位的權(quán)數(shù)）：在某一進(jìn)位制的數(shù)中，每一位的大小都對(duì)應(yīng)著該位上的數(shù)碼乘上一個(gè)固定的數(shù)，這個(gè)固定的數(shù)就是這一位的權(quán)數(shù)。權(quán)數(shù)是一個(gè)冪。(1)十進(jìn)制十進(jìn)制數(shù)是日常生活中使用最廣的計(jì)數(shù)制。組成十進(jìn)制數(shù)的符號(hào)有0，1，2，3，4，5，6，7，8，9等共十個(gè)符號(hào)，我們稱這些符號(hào)為數(shù)碼。在十進(jìn)制中，每一位有09共十個(gè)數(shù)碼，所以計(jì)數(shù)的基數(shù)為10。超過(guò)9就必須用多位數(shù)來(lái)表示。十進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算遵循加法時(shí)：“逢十進(jìn)一”，減法時(shí)：“借一當(dāng)十”。十進(jìn)制數(shù)中，數(shù)碼的位置不同，所表示的值就不相同。如：5555表示5*1000+5*100+5*10+5 也可表示成5*103+5*102+5*101+5*100同樣的數(shù)碼在不同的數(shù)位上代表的數(shù)值不同。103、102、101、100稱為十進(jìn)制的權(quán)。各數(shù)位的權(quán)是10的冪。任意一個(gè)十進(jìn)制數(shù)都可以表示為各個(gè)數(shù)位上的數(shù)碼與其對(duì)應(yīng)的權(quán)的乘積之和，稱權(quán)展開(kāi)式。如：(209.04)1021020101910001014102對(duì)于位一十進(jìn)制數(shù)可表示為： 式中：為09中的位一數(shù)碼；10為進(jìn)制的基數(shù)；10的i次為第i位的權(quán)；m,n為正整數(shù)，n為整數(shù)部分的位數(shù)，m為小數(shù)部分的位數(shù)。(2)二進(jìn)制二進(jìn)制的數(shù)碼K為0、1，基數(shù)R=2。進(jìn)/借位的規(guī)則為逢2進(jìn)1，借1當(dāng)2，位權(quán)為2的整數(shù)冪。其計(jì)算公式為： 如：(101.01)2 122 0211200211 22 (5.25)10由于二進(jìn)制數(shù)只有0和1兩個(gè)數(shù)碼，它的每一位都可以用電子元件來(lái)實(shí)現(xiàn)，且運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單，相應(yīng)的運(yùn)算電路也容易實(shí)現(xiàn)。加法和乘法的運(yùn)算規(guī)則加法乘法0+0=000=00+1=101=00+1=110=0(3)十六進(jìn)制(Hexadecimal Number)二進(jìn)制數(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中處理很方便，但當(dāng)位數(shù)較多時(shí)，比較難記憶，而且書(shū)寫(xiě)容易出錯(cuò)，為了減小位數(shù)，通常將二進(jìn)制數(shù)用十六進(jìn)制表示。十六進(jìn)制是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中除二進(jìn)制數(shù)之外使用較多的進(jìn)制，其遵循的兩個(gè)規(guī)則為：其有0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E，F(xiàn)等共十六個(gè)數(shù)碼，其分別對(duì)應(yīng)于十進(jìn)制數(shù)的015進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換。運(yùn)算規(guī)則：逢16進(jìn)1。位權(quán)為16的整數(shù)冪。其計(jì)算公式為： 如：(D8.A)2 13161 816010 161(216.625)10二進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)廣泛用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部的運(yùn)算及表示，但人們通常是與十進(jìn)制數(shù)打交道，這樣在計(jì)算機(jī)的輸入端就必須將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)或十六進(jìn)制數(shù)讓計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，處理的結(jié)果計(jì)算機(jī)必須將二進(jìn)制數(shù)或十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)，否則人們只能看天書(shū)了。數(shù)制的轉(zhuǎn)換可分為兩類：十進(jìn)制數(shù)與非十進(jìn)數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換；非十進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換。1.2.2不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換(1)各種數(shù)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制時(shí)，只要將它們按權(quán)展開(kāi)，求出各加權(quán)系數(shù)的和，便得到相應(yīng)進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。例：(2)十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制將十進(jìn)制數(shù)的整數(shù)部分轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)采用“除2取余法”；將十進(jìn)制小數(shù)部分轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)采用“乘2取整法”。例1.1.1將十進(jìn)制數(shù)(107.625)10轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。將十進(jìn)制數(shù)的整數(shù)部分轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)采用“除2取余法”，它是將整數(shù)部分逐次被2除，依次記下余數(shù)，直到商為0。第一個(gè)余數(shù)為二進(jìn)制數(shù)的最低位，最后一個(gè)余數(shù)為最高位。解： 整數(shù)部分轉(zhuǎn)換所以，小數(shù)部分轉(zhuǎn)換將十進(jìn)制小數(shù)部分轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)采用“乘2取整法”，它是將小數(shù)部分連續(xù)乘以2，取乘數(shù)的整數(shù)部分作為二進(jìn)制數(shù)的小數(shù)。由此可得十進(jìn)制數(shù)(107.625)10對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)為(107.625)10(1101011.101)2(3)二進(jìn)制與八進(jìn)制、十六進(jìn)制間相互轉(zhuǎn)換1)二進(jìn)制和八進(jìn)制間的相互轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)。二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)的方法是：整數(shù)部分從低位開(kāi)始，每三位二進(jìn)制數(shù)為一組，最后不足三位的，則在高位加0補(bǔ)足三位為止；小數(shù)點(diǎn)后的二進(jìn)制數(shù)則從高位開(kāi)始，每三位二進(jìn)制數(shù)為一組，最后不足三位的，則在低位加0補(bǔ)足三位，然后用對(duì)應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)來(lái)代替，再按順序排列寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)。例1.1.2 將二進(jìn)制數(shù)(11100101.11101011)2轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)。(11100101.11101011)2(345.726)8 八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。將每位八進(jìn)制數(shù)用三位二進(jìn)制數(shù)來(lái)代替，再按原來(lái)的順序排列起來(lái)，便得到了相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。例1.1.3 將八進(jìn)制數(shù)(745.361)8轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。(745.361)8 (111100101.011110001)22)二進(jìn)制和十六進(jìn)制間的相互轉(zhuǎn)換 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)的方法是：整數(shù)部分從低位開(kāi)始，每四位二進(jìn)制數(shù)為一組，最后不足四位的，則在高位加0補(bǔ)足四位為止；小數(shù)部分從高位開(kāi)始，每四位二進(jìn)制數(shù)為一組，最后不足四位的，在低位加0補(bǔ)足四位，然后用對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)來(lái)代替，再按順序?qū)懗鰧?duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)。例1.1.4 將二進(jìn)制數(shù)(10011111011.111011)2轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。(10011111011.111011)2(4FB.EC)16十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。將每位十六進(jìn)制數(shù)用四位二進(jìn)制數(shù)來(lái)代替，再按原來(lái)的順序排列起來(lái)便得到了相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。例1.1.5 將十六進(jìn)制數(shù)(3BE5.97D)16轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。(3BE5.97D)16(11101111100101.100101111101)21.2.3 二進(jìn)制代碼一、二-十進(jìn)制代碼將十進(jìn)制數(shù)的09十個(gè)數(shù)字用二進(jìn)制數(shù)表示的代碼，稱為二-十進(jìn)制碼，又稱BCD碼。表1.2.2 常用二-十進(jìn)制代碼表（重點(diǎn)講解8421碼、5421碼和余3碼）注意：含權(quán)碼的意義。二、可靠性代碼1格雷碼表1.2.3 格雷碼與二進(jìn)制碼關(guān)系對(duì)照表2奇偶校驗(yàn)碼為了能發(fā)現(xiàn)和校正錯(cuò)誤，提高設(shè)備的抗干擾能力，就需采用可靠性代碼，而奇偶校驗(yàn)碼就具有校驗(yàn)這種差錯(cuò)的能力，它由兩部分組成。表1.2.4 8421奇偶校驗(yàn)碼作業(yè)：P9 題1.1 題1.5第2章 邏輯代數(shù)基礎(chǔ)2.1 概述2.2邏輯函數(shù)及其表示法學(xué)習(xí)目標(biāo)：熟練掌握基本邏輯運(yùn)算和幾種常用復(fù)合導(dǎo)出邏輯運(yùn)算；熟練運(yùn)用真值表、邏輯式、邏輯圖來(lái)表示邏輯函數(shù)。 教學(xué)重點(diǎn)：三種基本邏輯運(yùn)算和幾種導(dǎo)出邏輯運(yùn)算；教學(xué)難點(diǎn)：三種基本邏輯運(yùn)算和幾種導(dǎo)出邏輯運(yùn)算；課時(shí)分配：4學(xué)時(shí)教學(xué)過(guò)程：2.1 概述布爾：英國(guó)數(shù)學(xué)家，1941年提出變量“0”和“1”代表不同狀態(tài)。 本章主要介紹邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算、基本定律和基本運(yùn)算規(guī)則，然后介紹邏輯函數(shù)的表示方法及邏輯函數(shù)的代數(shù)化簡(jiǎn)法和卡諾圖化簡(jiǎn)法。邏輯代數(shù)有其自身獨(dú)立的規(guī)律和運(yùn)算法則，而不同于普通代數(shù)。2.2邏輯函數(shù)及其表示法2.2.1基本邏輯函數(shù)及運(yùn)算1、與運(yùn)算 所有條例都具備事件才發(fā)生開(kāi)關(guān)：“1” 閉合，“0” 斷開(kāi) 燈：“1” 亮，“0” 滅真值表：把輸入所有可能的組合與輸出取值對(duì)應(yīng)列成表。邏輯表達(dá)式： L=K1*K2 (邏輯乘)邏輯符號(hào)： 原有符號(hào)：邏輯功能口決： 有“0”出“0”，全“1”出“1”。2、或運(yùn)算 至少有一個(gè)條件具備，事件就會(huì)發(fā)生。邏輯表達(dá)式：L=K1+K2 （邏輯加）邏輯符號(hào)：邏輯功能口決：有“1”出“1”全“0”出“0”3、非運(yùn)算： 結(jié)果與條件相反邏輯表達(dá)式： 邏輯符號(hào)： 2.2.2 幾種導(dǎo)出的邏輯運(yùn)算一、與非運(yùn)算、或非運(yùn)算、與或非運(yùn)算二、異或運(yùn)算和同或運(yùn)算邏輯表達(dá)式： 相同為“1”，不同為“0”2.2.3 邏輯函數(shù)及其表示法一、邏輯函數(shù)的建立舉例子說(shuō)明建立（抽象）邏輯函數(shù)的方法，加深對(duì)邏輯函數(shù)概念的理解。例2.2.1 兩個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān) A和B分別安裝在樓上和樓下。上樓之前，在樓下開(kāi)燈，上樓后關(guān)燈；反之下樓之前，在樓上開(kāi)燈，下樓后關(guān)燈。試建立其邏輯式。表2.2.6 例2.2.1真值表例2.2.2 比較A、B兩個(gè)數(shù)的大小二、邏輯函數(shù)的表示方法1真值表邏輯函數(shù)的真值表具有唯一性。邏輯函數(shù)有n個(gè)變量時(shí)，共有 個(gè)不同的變量取值組合。在列真值表時(shí)，變量取值的組合一般按n位二進(jìn)制數(shù)遞增的方式列出。用真值表表示邏輯函數(shù)的優(yōu)點(diǎn)是直觀、明了，可直接看出邏輯函數(shù)值和變量取值之間的關(guān)系。分析邏輯式與邏輯圖之間的相互轉(zhuǎn)換以及如何由邏輯式或邏輯圖列真值表。2邏輯函數(shù)式寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)與-或邏輯式的方法是：（l）把任意一組變量取值中的1代以原變量，0代以反變量，由此得到一組變量的與組合，如 A、B、C三個(gè)變量的取值為 110時(shí)，則代換后得到的變量與組合為 A B 。（2）把邏輯函數(shù)值為1所對(duì)應(yīng)的各變量的與組合相加，便得到標(biāo)準(zhǔn)的與-或邏輯式。3邏輯圖邏輯圖是用基本邏輯門和復(fù)合邏輯門的邏輯符號(hào)組成的對(duì)應(yīng)于某一邏輯功能的電路圖。 作業(yè)：P31 題2.12. 3 邏輯代數(shù)的基本定律和規(guī)則學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握邏輯代數(shù)的基本公式、基本定律和重要規(guī)則。 教學(xué)重點(diǎn)：5種常見(jiàn)的邏輯式；用并項(xiàng)法、吸收法、消去法、配項(xiàng)法對(duì)邏輯函數(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn)；教學(xué)難點(diǎn)：運(yùn)用代數(shù)化簡(jiǎn)法對(duì)邏輯函數(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn)；課時(shí)分配：2學(xué)時(shí)教學(xué)過(guò)程：2.3.1 邏輯代數(shù)的基本公式一、邏輯常量運(yùn)算公式表2.3.1 邏輯常量運(yùn)算公式變量A的取值只能為0或?yàn)?，分別代入驗(yàn)證。2.3.2 邏輯代數(shù)的基本定律邏輯代數(shù)的基本定律是分析、設(shè)計(jì)邏輯電路，化簡(jiǎn)和變換邏輯函數(shù)式的重要工具。第式的推廣： （2.3.1）由表2.3.4可知，利用吸收律化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)時(shí)，某些項(xiàng)或因子在化簡(jiǎn)中被吸收掉，使邏輯函數(shù)式變得更簡(jiǎn)單。 作業(yè)：P31 題2.42. 4 邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解邏輯函數(shù)式的常見(jiàn)形式及其相互轉(zhuǎn)換。理解最簡(jiǎn)與 - 或式和最簡(jiǎn)與非式的標(biāo)準(zhǔn)。掌握邏輯函數(shù)的代數(shù)化簡(jiǎn)法。理解最小項(xiàng)的概念與編號(hào)方法，了解其主要性質(zhì)。掌握用卡諾圖表示和化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)的方法。 教學(xué)重點(diǎn)：掌握邏輯函數(shù)的代數(shù)化簡(jiǎn)法掌握用卡諾圖表示和化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)的方法。教學(xué)難點(diǎn)：用卡諾圖表示和化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)的方法。；課時(shí)分配：6學(xué)時(shí)教學(xué)過(guò)程：一、邏輯函數(shù)式的常見(jiàn)形式一個(gè)邏輯函數(shù)的表達(dá)式不是唯一的，可以有多種形式，并且能互相轉(zhuǎn)換。例如：其中，與或表達(dá)式是邏輯函數(shù)的最基本表達(dá)形式。二、邏輯函數(shù)的最簡(jiǎn)“與或表達(dá)式” 的標(biāo)準(zhǔn) （1）與項(xiàng)最少，即表達(dá)式中“+”號(hào)最少。 （2）每個(gè)與項(xiàng)中的變量數(shù)最少，即表達(dá)式中“ ”號(hào)最少。三、用代數(shù)法化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)1、并項(xiàng)法。運(yùn)用公式 ，將兩項(xiàng)合并為一項(xiàng)，消去一個(gè)變量。如2、吸收法。運(yùn)用吸收律 A+AB=A，消去多余的與項(xiàng)。如: 3、消去法。（4）配項(xiàng)法。在化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)時(shí)，要靈活運(yùn)用上述方法，才能將邏輯函數(shù)化為最簡(jiǎn)。再舉幾個(gè)例子：【例1】 化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)： 解： （ 利用 ）（利用A+AB=A） （利用 ）【例2】化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)： 解： （利用反演律） （利用 ） （利用A+AB=A）（配項(xiàng)法） （利用A+AB=A）（利用 ）【例3】化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)解法1：（增加冗余項(xiàng)） （消去1個(gè)冗余項(xiàng)） （再消去1個(gè)冗余項(xiàng)） 解法2：（增加冗余項(xiàng)） （消去1個(gè)冗余項(xiàng)） （再消去1個(gè)冗余項(xiàng)）由上例可知，邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)結(jié)果不是唯一的。四、邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡(jiǎn)（一） 最小項(xiàng)的定義與性質(zhì)（二）邏輯函數(shù)的最小項(xiàng)表達(dá)式 任何一個(gè)邏輯函數(shù)表達(dá)式都可以轉(zhuǎn)換為一組最小項(xiàng)之和，稱為最小項(xiàng)表達(dá)式。【例1】將以下邏輯函數(shù)轉(zhuǎn)換成最小項(xiàng)表達(dá)式：解：【例2】將下列邏輯函數(shù)轉(zhuǎn)換成最小項(xiàng)表達(dá)式：解：=m7+m6+m3+m5=m（3,5,6,7）（三）卡諾圖 1相鄰最小項(xiàng) 如果兩個(gè)最小項(xiàng)中只有一個(gè)變量互為反變量，其余變量均相同，則稱這兩個(gè)最小項(xiàng)為邏輯相鄰，簡(jiǎn)稱相鄰項(xiàng)。 例如，最小項(xiàng)ABC和 就是相鄰最小項(xiàng)。如果兩個(gè)相鄰最小項(xiàng)出現(xiàn)在同一個(gè)邏輯函數(shù)中，可以合并為一項(xiàng)，同時(shí)消去互為反變量的那個(gè)量。如2 .卡諾圖最小項(xiàng)的定義: n個(gè)變量的邏輯函數(shù)中，包含全部變量的乘積項(xiàng)稱為最小項(xiàng)。n變量邏輯函數(shù)的全部最小項(xiàng)共有2n個(gè)。 用小方格來(lái)表示最小項(xiàng)，一個(gè)小方格代表一個(gè)最小項(xiàng)，然后將這些最小項(xiàng)按照相鄰性排列起來(lái)。即用小方格幾何位置上的相鄰性來(lái)表示最小項(xiàng)邏輯上的相鄰性。 3卡諾圖的結(jié)構(gòu)（1）二變量卡諾圖（2）三變量卡諾圖 （3）四變量卡諾圖仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)，卡諾圖具有很強(qiáng)的相鄰性：（1）直觀相鄰性，只要小方格在幾何位置上相鄰（不管上下左右），它代表的最小項(xiàng)在邏輯上一定是相鄰的。（2）對(duì)邊相鄰性,即與中心軸對(duì)稱的左右兩邊和上下兩邊的小方格具有相鄰性。 （四）用卡諾圖表示邏輯函數(shù)1從真值表到卡諾圖【例3】某邏輯函數(shù)的真值表如表(2)所示，用卡諾圖表示該邏輯函數(shù)。解： 該函數(shù)為三變量，先畫(huà)出三變量卡諾圖，然后根據(jù)真值表將8個(gè)最小項(xiàng)L的取值0或者1填入卡諾圖中對(duì)應(yīng)的8個(gè)小方格中即可。2從邏輯表達(dá)式到卡諾圖（1）如果表達(dá)式為最小項(xiàng)表達(dá)式，則可直接填入卡諾圖?！纠?】用卡諾圖表示邏輯函數(shù): 解：（1）寫(xiě)成簡(jiǎn)化形式：然后填入卡諾圖：（2）如表達(dá)式不是最小項(xiàng)表達(dá)式，但是“與或表達(dá)式”，可將其先化成最小項(xiàng)表達(dá)式，再填入卡諾圖。也可直接填入。(五)邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡(jiǎn)法 1卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)的原理 :（1）2個(gè)相鄰的最小項(xiàng)結(jié)合，可以消去1個(gè)取值不同的變量而合并為l項(xiàng)。（2）4個(gè)相鄰的最小項(xiàng)結(jié)合，可以消去2個(gè)取值不同的變量而合并為l項(xiàng)。（3）8個(gè)相鄰的最小項(xiàng)結(jié)合，可以消去3個(gè)取值不同的變量而合并為l項(xiàng)?？傊?，2n個(gè)相鄰的最小項(xiàng)結(jié)合，可以消去n個(gè)取值不同的變量而合并為l項(xiàng)。 2用卡諾圖合并最小項(xiàng)的原則（畫(huà)圈的原則） （1）盡量畫(huà)大圈，但每個(gè)圈內(nèi)只能含有2n（n=0,1,2,3）個(gè)相鄰項(xiàng)。要特別注意對(duì)邊相鄰性和四角相鄰性。（2）圈的個(gè)數(shù)盡量少。（3）卡諾圖中所有取值為1的方格均要被圈過(guò)，即不能漏下取值為1的最小項(xiàng)。（4）在新畫(huà)的包圍圈中至少要含有1個(gè)末被圈過(guò)的1方格，否則該包圍圈是多余的。3用卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)的步驟：（1）畫(huà)出邏輯函數(shù)的卡諾圖。（2）合并相鄰的最小項(xiàng)，即根據(jù)前述原則畫(huà)圈。（3）寫(xiě)出化簡(jiǎn)后的表達(dá)式。每一個(gè)圈寫(xiě)一個(gè)最簡(jiǎn)與項(xiàng)，規(guī)則是，取值為l的變量用原變量表示，取值為0的變量用反變量表示，將這些變量相與。然后將所有與項(xiàng)進(jìn)行邏輯加，即得最簡(jiǎn)與或表達(dá)式【例6】用卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)：L（A,B,C,D）=m（0,2,3,4,6,7,10,11,13,14,15）解：（1）由表達(dá)式畫(huà)出卡諾圖。（2）畫(huà)包圍圈，合并最小項(xiàng)，得簡(jiǎn)化的與或表達(dá)式:【例4.7】用卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)：解：（1）由表達(dá)式畫(huà)出卡諾圖。（2）畫(huà)包圍圈合并最小項(xiàng)，得簡(jiǎn)化的與或表達(dá)式:注意：圖中的虛線圈是多余的，應(yīng)去掉 ?！纠?】某邏輯函數(shù)的真值表如表3所示，用卡諾圖化簡(jiǎn)該邏輯函數(shù)。解：（1）由真值表畫(huà)出卡諾圖。（2）畫(huà)包圍圈合并最小項(xiàng)。有兩種畫(huà)圈的方法：圖（a）所示圈法：寫(xiě)出表達(dá)式： 圖（b）所示圈法：寫(xiě)出表達(dá)式：通過(guò)這個(gè)例子可以看出，一個(gè)邏輯函數(shù)的真值表是唯一的，卡諾圖也是唯一的，但化簡(jiǎn)結(jié)果有時(shí)不是唯一的。 4卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)的另一種方法圈0法【例9】已知邏輯函數(shù)的卡諾圖如圖所示，分別用“圈1法”和“圈0法”寫(xiě)出其最簡(jiǎn)與或式。解：（1）用圈1法畫(huà)包圍圈，得：（2）用圈0法畫(huà)包圍圈，得： (六)具有無(wú)關(guān)項(xiàng)的邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)1無(wú)關(guān)項(xiàng)在有些邏輯函數(shù)中，輸入變量的某些取值組合不會(huì)出現(xiàn)，或者一旦出現(xiàn)，邏輯值可以是任意的。這樣的取值組合所對(duì)應(yīng)的最小項(xiàng)稱為無(wú)關(guān)項(xiàng)、任意項(xiàng)或約束項(xiàng)?！纠?0】在十字路口有紅綠黃三色交通信號(hào)燈，規(guī)定紅燈亮停，綠燈亮行，黃燈亮等一等，試分析車行與三色信號(hào)燈之間邏輯關(guān)系。解：設(shè)紅、綠、黃燈分別用A、B、C表示，且燈亮為1，燈滅為0。車用L表示，車行L=1，車停L=0。列出該函數(shù)的真值。顯而易見(jiàn)，在這個(gè)函數(shù)中，有5個(gè)最小項(xiàng)為無(wú)關(guān)項(xiàng)。帶有無(wú)關(guān)項(xiàng)的邏輯函數(shù)的最小項(xiàng)表達(dá)式為：L=m（ ）+d（ ）如本例函數(shù)可寫(xiě)成：L=m（2）+d（0,3,5,6,7）2具有無(wú)關(guān)項(xiàng)的邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)化簡(jiǎn)具有無(wú)關(guān)項(xiàng)的邏輯函數(shù)時(shí)，要充分利用無(wú)關(guān)項(xiàng)可以當(dāng)0也可以當(dāng)1的特點(diǎn)，盡量擴(kuò)大卡諾圈，使邏輯函數(shù)更簡(jiǎn)。如在【例10】中不考慮無(wú)關(guān)項(xiàng)時(shí)，表達(dá)式為：考慮無(wú)關(guān)項(xiàng)時(shí)，表達(dá)式為: 注意:在考慮無(wú)關(guān)項(xiàng)時(shí)，哪些無(wú)關(guān)項(xiàng)當(dāng)作1，哪些無(wú)關(guān)項(xiàng)當(dāng)作0，要以盡量擴(kuò)大卡諾圈、減少圈的個(gè)數(shù)，使邏輯函數(shù)更簡(jiǎn)為原則。 作業(yè)：P32 題2.5第3章 緒論3.1 概述學(xué)習(xí)目標(biāo)：TTL與非門的工作原理；其它TTL門（反相器、或非門、OC門、三態(tài)門）的工作原理及TTL門的改進(jìn)系列；OC門的上拉電阻的計(jì)算；TG傳輸門的基本工作原理。教學(xué)重點(diǎn)：TTL與非門的工作原理課時(shí)分配：4學(xué)時(shí)教學(xué)過(guò)程：一、二極管與門和或門電路1與門電路2或門電路二、三極管非門電路二極管與門和或門電路的缺點(diǎn)：（1）在多個(gè)門串接使用時(shí)，會(huì)出現(xiàn)低電平偏離標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值的情況。（2）負(fù)載能力差解決辦法：將二極管與門（或門）電路和三極管非門電路組合起來(lái)。三、DTL與非門電路工作原理： （1）當(dāng)A、B、C全接為高電平5V時(shí)，二極管D1D3都截止，而D4、D5和T導(dǎo)通，且T為飽和導(dǎo)通， VL=0.3V，即輸出低電平。（2）A、B、C中只要有一個(gè)為低電平0.3V時(shí)，則VP1V，從而使D4、D5和T都截止，VL=VCC=5V，即輸出高電平。所以該電路滿足與非邏輯關(guān)系，即：一、TTL與非門的基本結(jié)構(gòu)及工作原理1TTL與非門的基本結(jié)構(gòu)OC門主要有以下幾方面的應(yīng)用（1）實(shí)現(xiàn)線與。 電路如右圖所示，邏輯關(guān)系為:（2）實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。如圖示，可使輸出高電平變?yōu)?0V。（3）用做驅(qū)動(dòng)器。如圖是用來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管的電路。OC門進(jìn)行線與時(shí)，外接上拉電阻RP的選擇：（1）當(dāng)輸出高電平時(shí)， RP不能太大。RP為最大值時(shí)要保證輸出電壓為VOH（min），由得：（2）當(dāng)輸出低電平時(shí)，RP不能太小。RP為最小值時(shí)要保證輸出電壓為VOL（max），由得：所以： RP（min）RPRP（max）5三態(tài)輸出門（1）三態(tài)輸出門的結(jié)構(gòu)及工作原理。當(dāng)EN=0時(shí)，G輸出為1，D1截止，相當(dāng)于一個(gè)正常的二輸入端與非門，稱為正常工作狀態(tài)。當(dāng)EN=1時(shí)，G輸出為0，T4、T3都截止。這時(shí)從輸出端L看進(jìn)去，呈現(xiàn)高阻，稱為高阻態(tài)，或禁止態(tài)。（a）組成單向總線（2）三態(tài)門的應(yīng)用三態(tài)門在計(jì)算機(jī)總線結(jié)構(gòu)中有著廣泛的應(yīng)用。（a）組成單向總線，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的分時(shí)單向傳送.（b）組成雙向總線，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的分時(shí)雙向傳送。七、TTL集成邏輯門電路系列簡(jiǎn)介174系列為TTL集成電路的早期產(chǎn)品，屬中速TTL器件。274L系列為低功耗TTL系列，又稱LTTL系列。374H系列為高速TTL系列。474S系列為肖特基TTL系列，進(jìn)一步提高了速度。如圖示。574LS系列為低功耗肖特基系列。674AS系列為先進(jìn)肖特基系列，它是74S系列的后繼產(chǎn)品。774ALS系列為先進(jìn)低功耗肖特基系列，是74LS系列的后繼產(chǎn)品。4 CMOS傳輸門工作原理：（設(shè)兩管的開(kāi)啟電壓VTN=|VTP|）（1）當(dāng)C接高電平VDD， 接低電平0V時(shí)，若Vi在0VVDD的范圍變化，至少有一管導(dǎo)通，相當(dāng)于一閉合開(kāi)關(guān)，將輸入傳到輸出，即Vo=Vi。（2）當(dāng)C接低電平0V， 接高電平VDD，Vi在0VVDD的范圍變化時(shí)，TN和TP都截止，輸出呈高阻狀態(tài)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。 作業(yè)：P62 題3.4、題3.5、題3.6、題3.7第4章 緒論4.1 概述 4.2組合邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解組合邏輯電路的特點(diǎn)；掌握組合邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)。課時(shí)分配：4學(xué)時(shí)一組合邏輯電路的特點(diǎn) 電路任一時(shí)刻的輸出狀態(tài)只決定于該時(shí)刻各輸入狀態(tài)的組合，而與電路的原狀態(tài)無(wú)關(guān)。 組合電路就是由門電路組合而成，電路中沒(méi)有記憶單元，沒(méi)有反饋通路。每一個(gè)輸出變量是全部或部分輸入變量的函數(shù)：L1 = f1（A1、A2、Ai）L2 = f2（A1、A2、Ai） Lj=fj（A1、A2、Ai） 二、組合邏輯電路的分析方法分析過(guò)程一般包含4個(gè)步驟：【例1】：組合電路如圖所示，分析該電路的邏輯功能。解：（1）由邏輯圖逐級(jí)寫(xiě)出邏輯表達(dá)式。為了寫(xiě)表達(dá)式方便，借助中間變量P。（2）化簡(jiǎn)與變換：（3）由表達(dá)式列出真值表。（4）分析邏輯功能 ： 當(dāng)A、B、C三個(gè)變量不一致時(shí)，電路輸出為“1”，所以這個(gè)電路稱為“不一致電路”?！纠?】：組合電路如圖，試分析其邏輯功能。解：（1）由邏輯圖寫(xiě)出邏輯表達(dá)式(2)變換。（3）列真值表： （4）分析邏輯可能：由表可知，若輸入兩個(gè)或兩個(gè)以上的1（或0），輸出Y為1（或0），此電路在實(shí)際應(yīng)用中可作為三人表決電路?！纠?】：組合電路如圖，試分析其邏輯功能。解：(1) 由邏輯圖寫(xiě)出邏輯表達(dá)式（2）變換與化簡(jiǎn)： （3）列真值表 （4）電路的邏輯功能：電路的輸出Y只與輸入A、B有關(guān)，而與輸入C無(wú)關(guān)。Y和A、B的邏輯關(guān)系為：A、B中只要一個(gè)為0，Y=1；A、B全為1時(shí)，Y=0。所以Y和A、B的邏輯關(guān)系為與非運(yùn)算的關(guān)系。三. 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)過(guò)程的基本步驟：【例1】在舉重比賽中，有兩名副裁判，一名主裁判。當(dāng)兩名以上裁判（必須包括主裁判在內(nèi)）認(rèn)為運(yùn)動(dòng)員上舉杠鈴合格，按動(dòng)電鈕，裁決合格信號(hào)燈亮，試用與非門設(shè)計(jì)該電路。解：設(shè)主裁判為變量A，副裁判分別為B和C；按電鈕為1，不按為0。表示成功與否的燈為Y，合格為1，否則為0。（1）根據(jù)邏輯要求列出真值表。 （2）由真值表寫(xiě)出表達(dá)式： ABC0100 01 11 10111(3)化簡(jiǎn)：Y=AB+AC（4）畫(huà)出邏輯電路圖：(略) 【例2】：設(shè)計(jì)一個(gè)樓上、樓下開(kāi)關(guān)的控制邏輯電路來(lái)控制樓梯上的路燈，使之在上樓前，用樓下開(kāi)關(guān)打開(kāi)電燈，上樓后，用樓上開(kāi)關(guān)關(guān)滅電燈；或者在下樓前，用樓上開(kāi)關(guān)打開(kāi)電燈，下樓后，用樓下開(kāi)關(guān)關(guān)滅電燈。解：設(shè)樓上開(kāi)關(guān)為A，樓下開(kāi)關(guān)為B，燈泡為Y。并設(shè)A、B閉合時(shí)為1，斷開(kāi)時(shí)為0；燈亮?xí)rY為1，燈滅時(shí)Y為0。（1）根據(jù)邏輯要求列出真值表。(2)由真值表寫(xiě)邏輯表達(dá)式：（3）變換：用與非門實(shí)現(xiàn) 圖（a）用異或門實(shí)現(xiàn)圖 (b) （3）邏輯表達(dá)式為：= = =(4)由邏輯表達(dá)式畫(huà)出邏輯圖。ABYYY111&1位數(shù)值比較器的邏輯邏輯圖作業(yè)：P103 題4.1、題4.24.3 加法器和數(shù)值比較器學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握加法器的工作原理及應(yīng)用；了解數(shù)值比較器的工作原理及應(yīng)用。 教學(xué)重點(diǎn)：加法器的工作原理及應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)：加法器的工作原理及應(yīng)用課時(shí)分配：4學(xué)時(shí)教學(xué)過(guò)程：（一）加法器的基本概念及工作原理加法器實(shí)現(xiàn)兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)的加法運(yùn)算 1半加器只能進(jìn)行本位加數(shù)、被加數(shù)的加法運(yùn)算而不考慮低位進(jìn)位。 列出半加器的真值表：由真值表直接寫(xiě)出表達(dá)式:畫(huà)出邏輯電路圖。如果想用與非門組成半加器，則將上式用代數(shù)法變換成與非形式：由此畫(huà)出用與非門組成的半加器和邏輯符號(hào)2全加器能同時(shí)進(jìn)行本位數(shù)和相鄰低位的進(jìn)位信號(hào)的加法運(yùn)算和分別是被加數(shù)和加數(shù)，為相鄰低位的進(jìn)位，為本位的和，為本位的進(jìn)位。全加器的真值表如下表由真值表直接寫(xiě)出邏輯表達(dá)式，再經(jīng)代數(shù)法化簡(jiǎn)和轉(zhuǎn)換得：根據(jù)邏輯表達(dá)式畫(huà)出全加器的邏輯電路圖：邏輯符號(hào)（二）多位數(shù)加法器1、4位串行進(jìn)位加法器由圖可以看出多位加法器是將低位全加器的進(jìn)位輸出CO接到高位的進(jìn)位輸入CI.因此，任一位的加法運(yùn)算必須在低一位的運(yùn)算完成之后才能進(jìn)行，這種方式稱為串行進(jìn)位。這種加法器的邏輯電路比較簡(jiǎn)單，但它的運(yùn)算速度不高。為此，可采用超前進(jìn)位的加法器，使每位的進(jìn)位只由加數(shù)和被加數(shù)決定，而與低位的進(jìn)位無(wú)關(guān)。五、數(shù)值比較器（一） 數(shù)值比較器的基本概念及工作原理功能：能對(duì)兩個(gè)相同位數(shù)的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行比較的邏輯電路。 11位數(shù)值比較器 2. 二位比較器 在比較兩個(gè)多位數(shù)的大小時(shí)，自高向低地逐位比較，只能在高位相等時(shí)，才需要比較低位。 作業(yè)：P101 題4.3、題4.44.4 編碼器學(xué)習(xí)目標(biāo)：理解編碼的概念；理解常用編碼器的類型、邏輯功能和使用方法。 教學(xué)重點(diǎn)：非二進(jìn)制編碼器（以二十進(jìn)制編碼器為例）教學(xué)難點(diǎn)：非二進(jìn)制編碼器（以二十進(jìn)制編碼器為例）工作原理課時(shí)分配：2學(xué)時(shí)教學(xué)過(guò)程：一、二進(jìn)制編碼器：編碼將特定含義的輸入信號(hào)（文字、數(shù)字、符號(hào)）轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制代碼的過(guò)程. 能夠?qū)崿F(xiàn)編碼功能的數(shù)字電路稱為編碼器。一般而言，N個(gè)不同的信號(hào)，至少需要n位二進(jìn)制數(shù)編碼。N和n之間滿足下列關(guān)系: 2nN （一）二進(jìn)制編碼器： 常見(jiàn)的編碼器有8線-3線（有8個(gè)輸入端，3個(gè)輸出端），16線4線（16個(gè)輸入端，4個(gè)輸出端）等等?！纠?】：設(shè)計(jì)一個(gè)8線-3線的編碼器解：（1）確定輸入輸出變量個(gè)數(shù):由題意知輸入為I0.I88個(gè)，輸出為A1、A2 、A3。（2）編碼表見(jiàn)下表：（輸入為高電平有效）(3)由真值表寫(xiě)出各輸出的邏輯表達(dá)式為：用門電路實(shí)現(xiàn)邏輯電路：（二）非二進(jìn)制編碼器（以二十進(jìn)制編碼器為例）二-十進(jìn)制編碼器是指用四位二進(jìn)制代碼表示一位十進(jìn)制數(shù)的編碼電路（輸入10個(gè)互斥的數(shù)碼，輸出4位二進(jìn)制代碼）1 BCD碼：常用的幾種BCD碼：8421碼、5421碼、2421碼、余三碼。210線4線編碼器【例2】：設(shè)計(jì)一個(gè)8421 BCD碼編碼器解：輸入信號(hào)I0I9代表09共10個(gè)十進(jìn)制信號(hào)，輸出信號(hào)為Y0Y3相應(yīng)二進(jìn)制代碼.列編碼表邏輯表達(dá)式畫(huà)邏輯圖（三）優(yōu)先編碼器：是指當(dāng)多個(gè)輸入同時(shí)有信號(hào)時(shí)，電路只對(duì)其中優(yōu)先級(jí)別最高的信號(hào)進(jìn)行編碼?！纠?】電話室有三種電話， 按由高到低優(yōu)先級(jí)排序依次是火警電話，急救電話，工作電話，要求電話編碼依次為00、01、10。試設(shè)計(jì)電話編碼控制電路。解：（）根據(jù)題意知，同一時(shí)間電話室只能處理一部電話，假如用A、B、C分別代表火警、 急救、工作三種電話，設(shè)電話鈴響用1表示，鈴沒(méi)響用0表示。當(dāng)優(yōu)先級(jí)別高的信號(hào)有效時(shí)，低級(jí)別的則不起作用，這時(shí)用表示；用Y1, Y2表示輸出編碼。（） 列真值表: 真值表如表所示。表3 例3的真值表0 00 11 0 1 0 1 0 0 1Y1 Y2 A B C輸 出 輸 入 （） 寫(xiě)邏輯表達(dá)式（） 畫(huà)優(yōu)先編碼器邏輯圖如圖3所示。圖3 例3的優(yōu)先編碼邏輯圖圖 4 74LS148優(yōu)先編碼器（a） 符號(hào)圖； (b) 管腳圖在優(yōu)先編碼器中優(yōu)先級(jí)別高的信號(hào)排斥級(jí)別低的，即具有單方面排斥的特性。常見(jiàn)的集成3位二進(jìn)制優(yōu)先編碼器74LS148的符號(hào)和管腳圖如圖4：圖中， 為輸入信號(hào)端，是使能輸入端，是三個(gè)輸出端，和是用于擴(kuò)展功能的輸出端。74LS148的功能如表4所示。 表 4 優(yōu)先編碼器74LS148的功能表輸入使能端輸入輸出擴(kuò)展使能輸出11111101111111111110000000101000101011001001011100110101111010001011111010101011111101100101111111011101在表4中，輸入I0I7低電平有效，I7為最高優(yōu)先級(jí)，I0為最低優(yōu)先級(jí)。即只要 =0，不管其他輸入端是0還是1， 輸出只對(duì)I7編碼，且對(duì)應(yīng)的輸出為反碼有效，=000。 為使能輸入端, 只有=0時(shí)編碼器工作, =1時(shí)編碼器不工作。 為使能輸出端。 當(dāng) =0允許工作時(shí)，如果 端有信號(hào)輸入, =1;若 端無(wú)信號(hào)輸入時(shí)，=0。擴(kuò)展輸出端，當(dāng) =0時(shí)，只要有編碼信號(hào)， 就是低電平。優(yōu)先編碼器74LS148的應(yīng)用：74LS148編碼器的應(yīng)用是非常廣泛的。 例如，常用計(jì)算機(jī)鍵盤，其內(nèi)部就是一個(gè)字符編碼器。它將鍵盤上的大、小寫(xiě)英文字母和數(shù)字及符號(hào)還包括一些功能鍵（回車、空格）等編成一系列的七位二進(jìn)制數(shù)碼，送到計(jì)算