數(shù)字邏輯CH4-02)

1、生活中常用十進制數(shù)及文字、符號等表示事物。生活中常用十進制數(shù)及文字、符號等表示事物。數(shù)字電路只能以二進制信號工作。數(shù)字電路只能以二進制信號工作。用二進制代碼表示文字、符號或者數(shù)碼等特定用二進制代碼表示文字、符號或者數(shù)碼等特定對象的過程，稱為對象的過程，稱為編碼編碼。實現(xiàn)編碼的邏輯電路，稱為實現(xiàn)編碼的邏輯電路，稱為編碼器編碼器。編碼器編碼器譯碼器譯碼器4.2.1 編碼器對對M個信號編碼時，應如何確定位數(shù)個信號編碼時，應如何確定位數(shù)N？ N位二進制代碼可以表示多少個信號？位二進制代碼可以表示多少個信號？ 例：對例：對101鍵盤編碼時，采用幾位二進制代碼？鍵盤編碼時，采用幾位二進制代碼？編碼原則編碼

2、原則：N位二進制代碼可以表示位二進制代碼可以表示2N個信號，個信號，則對則對M個信號編碼時，應由個信號編碼時，應由2N M來確定位數(shù)來確定位數(shù)N。例：對例：對101鍵盤編碼時，采用了鍵盤編碼時，采用了7位二進制代碼位二進制代碼ASC碼。碼。27128101。目前經(jīng)常使用的編碼器有普通編碼器和優(yōu)先編碼目前經(jīng)常使用的編碼器有普通編碼器和優(yōu)先編碼器兩種。器兩種。 一、普通編碼器一、普通編碼器 特點：任何時刻只允許輸入一個編碼信號。輸 入輸 出I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y01000000000001000000001001000000100001000001100001000100000

3、001001010000001011000000001111012345670123456701234567012345672IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIY 利用無關項化簡，得：753107632176542IIIIYIIIIYIIIIY 用門電路實現(xiàn)邏輯電路：用門電路實現(xiàn)邏輯電路：76542IIIIY 76321IIIIY 75310IIIIY Y&1&Y0Y216II1I2141II1II1I1131057二、優(yōu)先編碼器二、優(yōu)先編碼器 特點：允許同時特點：允許同時輸入兩個以上的輸入兩個以上的編碼信號，但只編碼信號，但只對其中優(yōu)先權最對其中

4、優(yōu)先權最高的一個進行編高的一個進行編碼。碼。 例：例：8線線-3線優(yōu)先線優(yōu)先編碼器編碼器 （設（設I7優(yōu)先權最優(yōu)先權最高高I0優(yōu)先權最低）優(yōu)先權最低）輸輸 入入輸輸 出出I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y0XXXX XXX1111XXXX XX10110XXXX X100101XXXX 1000100XXX1 0000011XX10 0000010X100 00000011000 000000045675676772IIIIIIIIIIY 45672IIIIY BABAA 111111111111& 1& 1& 1YSYEXY0Y1Y2I0I1I2I3I4I5I

5、6I7SG3G1G2擴展電路功能：G門、G門、G門組成控制電路。S控制端（選通輸入端）Ys選通輸出端，低電平表示“無編碼信號輸入”YEX擴展端，低電平表示“有編碼信號輸入”SIIIIIIIIYS76543210SIIIIIIIIYEX)(76543210線線優(yōu)先編碼器線線優(yōu)先編碼器74HC148的邏輯圖的邏輯圖Y2=I7+I6+I5+I4Y1=I7+I6+I3I4I5+I2I4I5Y0=I7+I5I6+I3I4I6+I1I2I4I6真值表真值表輸輸入入：邏輯：邏輯0(低電平）有效低電平）有效輸輸出出：邏輯：邏輯0(低電平）有效低電平）有效工作狀態(tài)工作狀態(tài)禁止狀態(tài)禁止狀態(tài)輸出全為輸出全為高電平高

6、電平允許編碼，但無允許編碼，但無有效編碼請求有效編碼請求正在優(yōu)先編碼正在優(yōu)先編碼輸出是輸出是反碼反碼低電平低電平有效有效優(yōu)先權最高優(yōu)先權最高 第一片為高優(yōu)先權 只有(1)無編碼輸入時，(2)才允許工作 第(1)片 時表示對 的編碼0EXY815AA級聯(lián)使用級聯(lián)使用:用兩片用兩片74HC148構(gòu)成構(gòu)成16線線4線優(yōu)先編碼器。線優(yōu)先編碼器。 編碼輸出為原碼編碼輸出為原碼譯碼譯碼： 編碼的逆過程，將編碼時賦予代碼的特編碼的逆過程，將編碼時賦予代碼的特定含義定含義“翻譯翻譯”出來。出來。 譯碼器譯碼器： 實現(xiàn)譯碼功能的電路。實現(xiàn)譯碼功能的電路。常用的譯碼器有常用的譯碼器有二進制譯碼器二進制譯碼器、二二

7、-十進制十進制譯碼器譯碼器和和顯示譯碼器顯示譯碼器等。等。二進制代碼二進制代碼原來信息原來信息編碼對象編碼對象編碼編碼譯碼譯碼4.2.2 譯碼器位二進制譯碼器（線線譯碼器）3位二進制譯碼器的框圖線線譯碼器線線譯碼器Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7ABCA2A1A0Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y00000000000100100000010010000001000110000100010000010000101001000001100100000011110000000輸入輸出譯碼器將每個輸入代碼譯成對應的一根輸出線上的高、低電平信號。采用二極管與門陣列構(gòu)成的位二進制譯碼器 用二極管與門陣列構(gòu)成

8、的譯碼器比較簡單，但是其電路的輸入電阻較低而輸出電阻較高，且輸出的高、低電平信號發(fā)生偏移。 通常只在一些大規(guī)模集成電路內(nèi)部采用這種結(jié)構(gòu)，而在一些中規(guī)模集成電路譯碼器中多采用三極管集成門電路結(jié)構(gòu)。00120mAAAY10121mAAAY20122mAAAY30123mAAAY40124mAAAY50125mAAAY60126mAAAY70127mAAAY用與非門組成的線線譯碼器74LS13800120mAAAY10121mAAAY20122mAAAY30123mAAAY40124mAAAY50125mAAAY60126mAAAY70127mAAAYS1,S2,S3為片選段，S1=1,S2=S3=

9、0時，Gs輸出高電平，譯碼器處于工作狀態(tài)。輸輸 入入輸輸 出出A2 A1 A0Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 11 0 1 1 1 1 1 11 1 0 1 1 1 1 11 1 1 0 1 1 1 11 1 1 1 0 1 1 11 1 1 1 1 0 1 11 1 1 1

10、1 1 0 11 1 1 1 1 1 1 074LS138的功能表的功能表高電平有效高電平有效輸入控制端輸入控制端2S3S1S低電平有效低電平有效譯中為譯中為0 0禁禁止止譯譯碼碼譯譯碼碼工工作作邏輯符號邏輯符號（輸出（輸出0有效）：有效）：當控制端當控制端S1S2S3=100 時，譯碼器處工作狀態(tài)，時，譯碼器處工作狀態(tài)，它能將三位二進制數(shù)的每個代碼分別譯成低電平。它能將三位二進制數(shù)的每個代碼分別譯成低電平。74LS138Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0S2S3S1A2A1A0當譯碼器禁止工作時，所有輸出端都輸出無效電平當譯碼器禁止工作時，所有輸出端都輸出無效電平（高電平）。（高電平）。Y7Y

11、6Y5Y4Y3Y2Y1Y0S2S3S1S2S374138(高位片高位片)0A1A2A2Y7YY YYY543016YY4Z5Z三、譯碼器的應用三、譯碼器的應用1譯碼器的擴展譯碼器的擴展用兩片用兩片74138擴展為擴展為4線線16線譯碼器線譯碼器1D0D2D1D374138(低位片低位片)A1A2A02Y7YY YYY543016YYS1S2S314Z15Z12Z13Z10Z11Z8Z9Z6Z7Z2Z3Z0Z1Z擴展位擴展位控制控制使能端使能端1 0 0 1高位片工作高位片工作02實現(xiàn)組合邏輯電路實現(xiàn)組合邏輯電路例例: : 試用譯碼器和門電路實現(xiàn)邏輯函數(shù)：試用譯碼器和門電路實現(xiàn)邏輯函數(shù)：ACBC

12、ABLABCCABCBABCAL 7653mmmm解：解：將邏輯函數(shù)轉(zhuǎn)換成最小項表達式將邏輯函數(shù)轉(zhuǎn)換成最小項表達式: :再轉(zhuǎn)換成與非再轉(zhuǎn)換成與非與非形式。與非形式。= m3+m5+m6+m7 用一片用一片7413874138加一個與非加一個與非門就可實現(xiàn)該邏輯函數(shù)。門就可實現(xiàn)該邏輯函數(shù)。1S0A74138S2212ASAY1YYY2YYY73Y4560ABC100L&數(shù)字顯示譯碼器數(shù)字顯示譯碼器 數(shù)字顯示器分類：數(shù)字顯示器分類： 按顯示方式分按顯示方式分: 有字型重疊式、點陣式、分段式等。有字型重疊式、點陣式、分段式等。 按發(fā)光物質(zhì)分按發(fā)光物質(zhì)分: 有發(fā)光二極管有發(fā)光二極管(LED)式

13、、熒光式、液晶顯示等。式、熒光式、液晶顯示等。fabcdegDPCOMdcDPefCOMbag LED顯示器有兩種結(jié)構(gòu)：顯示器有兩種結(jié)構(gòu)： 2 2七段顯示譯碼器七段顯示譯碼器7448 7448是一種與是一種與共陰極共陰極數(shù)字顯數(shù)字顯示器配合使用的集成譯碼器。示器配合使用的集成譯碼器。COMabcdefgDP共陰極共陰極COMabcdefgDPb c dagfeA3A2A1A07448LTRBIBI/RBO試燈輸入端試燈輸入端滅零輸入端滅零輸入端滅燈輸入端滅燈輸入端滅零輸出端滅零輸出端1 1 1 1 1 1 00 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 11 1 1 1 0 0 10 1

14、 1 0 0 1 11 0 1 1 0 1 10 0 1 1 1 1 11 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 11 1 1 0 0 1 10 0 0 1 1 0 10 0 1 1 0 0 10 1 0 0 0 1 11 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 10 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 01 1 1 1 1 1 1a b c d e f g輸輸 出出1111111111111111001 BI/RBO輸入輸入/輸出輸出0123456789101112131415滅燈滅燈滅零滅零試燈試燈功能功能（輸入）（輸入）1 11 1

15、1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 00 LT RBI顯示顯示字形字形輸輸 入入0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 1 0 0 0 0 A3 A2 A1 A0 七段顯示譯碼器七段顯示譯碼器74487448的功能表的功能表一、一、 數(shù)據(jù)選擇器的基本概念及工作原理數(shù)據(jù)選擇器的基本概念及工作原理 數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器: n位地址碼位地址碼An-1A0決定決定m個數(shù)據(jù)輸入端個數(shù)據(jù)輸入端中哪一個輸入數(shù)

16、據(jù)傳送到唯一的輸出端中哪一個輸入數(shù)據(jù)傳送到唯一的輸出端Y上上 。滿足。滿足m =2n4.2.3 數(shù)據(jù)選擇器2位地址選擇信號位地址選擇信號A1 A0輸輸出出數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)輸輸入入D3D2D1D0Y00011011100地址輸入端地址輸入端控制輸入端控制輸入端數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)輸輸入入端端輸出端輸出端TG1TG3TG2TG4TG6TG5D011D11D21D3111&A011A1Y11TG1TG3TG2TG4TG6TG5D0D01 11D1D11D2D21D3D311 11 1&A0A011A1A1Y Y1 11 1S01011110000111TG1TG3TG2TG4TG6TG51111111&

17、amp;A011A1Y11TG1TG3TG2TG4TG6TG51 111111 11 1&A0A011A1A1Y Y1 11 1D0D2D3D1D1SDAADAADAADAAY)(301201101001S一、選擇題一、選擇題1.下列表達式中不存在競爭冒險的有下列表達式中不存在競爭冒險的有 。CD A.Y=B+AB B.Y=AB+BC C.Y=ABC+AB D.Y=(A+B)AD2.若在編碼器中有若在編碼器中有50個編碼對象，則要求輸出二進制代碼位數(shù)為個編碼對象，則要求輸出二進制代碼位數(shù)為 B 位。位。 A.5 B.6 C.10 D.503.一個一個16選一的數(shù)據(jù)選擇器，其地址輸入（選

18、擇控制輸入）端有選一的數(shù)據(jù)選擇器，其地址輸入（選擇控制輸入）端有 C 個。個。 A.1 B.2 C.4 D.164.下列各函數(shù)等式中無冒險現(xiàn)象的函數(shù)式有下列各函數(shù)等式中無冒險現(xiàn)象的函數(shù)式有 E 。 A. B. C. D. E.5 .函數(shù)函數(shù) ，當變量的取值為，當變量的取值為 ACD 時，將出現(xiàn)冒時，將出現(xiàn)冒險現(xiàn)象。險現(xiàn)象。 A.B=C=1 B.B=C=0 C.A=1，C=0 D.A=0，B=0BAACCBFABBCCAFBAABBCCAFCAABBCBAACCBFABBAACCBFCBABCAF6 四選一數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)輸出四選一數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)輸出Y與數(shù)據(jù)輸入與數(shù)據(jù)輸入Xi和地址碼和地址碼A

19、i之間的之間的邏輯表達式為邏輯表達式為Y= A 。A. B. C. D.7 一個一個8選一數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)輸入端有選一數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)輸入端有 E 個。個。A.1 B.2 C.3 D.4 E.88 在下列邏輯電路中，不是組合邏輯電路的有在下列邏輯電路中，不是組合邏輯電路的有 D 。A.譯碼器譯碼器 B.編碼器編碼器 C.全加器全加器 D.寄存器寄存器9 八路數(shù)據(jù)分配器，其地址輸入端有八路數(shù)據(jù)分配器，其地址輸入端有 C 個。個。A.1 B.2 C.3 D.4 E.810 組合邏輯電路消除競爭冒險的方法有組合邏輯電路消除競爭冒險的方法有 AB 。A.修改邏輯設計修改邏輯設計 B.在輸出端接入濾波電

20、容在輸出端接入濾波電容C.后級加緩沖電路后級加緩沖電路 D.屏蔽輸入信號的尖峰干擾屏蔽輸入信號的尖峰干擾301201101001XAAXAAXAAXAA001XAA101XAA301XAA 11 101鍵盤的編碼器輸出鍵盤的編碼器輸出 C 位二進制代碼。位二進制代碼。 A.2 B.6 C.7 D.8 12 用三線用三線-八線譯碼器八線譯碼器74LS138實現(xiàn)原碼輸出的實現(xiàn)原碼輸出的8路數(shù)據(jù)分配器，應路數(shù)據(jù)分配器，應 。 A.STA=1，STB=D，STC=0 B. STA=1，STB=D，STC=1 C. STA=1，STB=0，STC=D D. STA=D，STB=0，STC=013 以下電

21、路中，加以適當輔助門電路，以下電路中，加以適當輔助門電路， 適于實現(xiàn)單輸出組合邏輯電路。適于實現(xiàn)單輸出組合邏輯電路。 A.二進制譯碼器二進制譯碼器 B.數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器 C.數(shù)值比較器數(shù)值比較器 D.七段顯示譯碼器七段顯示譯碼器14 用四選一數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)函數(shù)用四選一數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)函數(shù)Y=A1A0+A1A0，應使，應使 A 。 A.D0=D2=0，D1=D3=1 B.D0=D2=1，D1=D3=0 C.D0=D1=0，D2=D3=1 D.D0=D1=1，D2=D3=015 用三線用三線-八線譯碼器八線譯碼器74LS138和輔助門電路實現(xiàn)邏輯函數(shù)和輔助門電路實現(xiàn)邏輯函數(shù)Y=A2+A2A1，應，應 AB。 A.用與非門，用與非門， B.用與門，用與門， C.用或門，用或門， D.用或門，用或門，765410YYYYYYY32YYY32YYY765410YYYYYYYACAB二、判斷題（正確打二、判斷題（正確打，錯誤的打，錯誤的打）1.優(yōu)先編碼器的編碼信號是相互排斥的，不允許多個編碼信號同時有優(yōu)先編碼器的編碼信號是相互排斥的，不允許多個編碼信號同時有效。（效。（ ）2.編