習(xí)題版數(shù)字電子技術(shù)課件

1、YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)CBBAR CACBG CABAY 兩次求反法兩次求反法CBBAR CACBG CABAY 最簡與或式最簡與或式與非與非-與非式與非式3. 用與非門實(shí)現(xiàn)用與非門實(shí)現(xiàn):YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)A B C111ABC&BACBCA&GY&RCBBAR CACBG CABAY 4、畫出邏輯圖、畫出邏輯圖 用與非門實(shí)現(xiàn)用與非門實(shí)現(xiàn):Yue

2、bingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)課課 外外 作作 業(yè)業(yè)P123 3.4.3 3.4.5YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)4 常用組合邏輯功能器件常用組合邏輯功能器件YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)教教 學(xué)學(xué) 要要 求求 1 1、正確理解編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇、正確理解編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、加法

3、器、數(shù)碼比較器的功能、原理器、加法器、數(shù)碼比較器的功能、原理和主要用途和主要用途 2 2、熟練掌握由常用組合邏輯器件構(gòu)成的、熟練掌握由常用組合邏輯器件構(gòu)成的數(shù)字電路的分析方法數(shù)字電路的分析方法 3 3、了解常用組合邏輯器件的結(jié)構(gòu)和運(yùn)用、了解常用組合邏輯器件的結(jié)構(gòu)和運(yùn)用它們進(jìn)行數(shù)字電路的設(shè)計(jì)方法它們進(jìn)行數(shù)字電路的設(shè)計(jì)方法YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)4 常用組合邏輯功能器件常用組合邏輯功能器件4.1 編 碼 器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartm

4、ent of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù) 編編 碼碼 器器所謂所謂編碼編碼就是賦予選定的一系列二進(jìn)制代就是賦予選定的一系列二進(jìn)制代碼以確定的含義。碼以確定的含義。.二進(jìn)制二進(jìn)制編碼器編碼器X0X1Yn-1Y0Y1X2n-18線線3線編碼器線編碼器4線線2線編碼器線編碼器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)設(shè)八個(gè)輸入端為設(shè)八個(gè)輸入端為I1 I8，八種狀態(tài)，與之對，八種狀態(tài)，與之對應(yīng)的輸出設(shè)為應(yīng)的輸出設(shè)為F1、F2、F3，共三位二進(jìn)制數(shù)。，共三位二進(jìn)制數(shù)。設(shè)計(jì)編碼器的過程與設(shè)計(jì)一般的組合邏輯

5、設(shè)計(jì)編碼器的過程與設(shè)計(jì)一般的組合邏輯電路相同，首先要列出狀態(tài)表，然后寫出邏電路相同，首先要列出狀態(tài)表，然后寫出邏輯表達(dá)式并進(jìn)行化簡，最后畫出邏輯圖輯表達(dá)式并進(jìn)行化簡，最后畫出邏輯圖。8 線線3 線線 編編 碼碼 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)I1I2I3I4I5I6I7I8F3F2F1011111110001011111100111011111010111011110111111011110011111011101111111011101111111011186421IIIIF 8642

6、IIII 87432IIIIF 87653IIIIF 真值表真值表8 線線3 線線 編編 碼碼 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)I1I2I3I4I5I6I7I8&F3F2F187432IIIIF 87653IIIIF F18642IIII 邏輯圖邏輯圖8 線線3 線線 編編 碼碼 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)將十個(gè)狀態(tài)（對應(yīng)于十進(jìn)制的十個(gè)代碼）將十個(gè)狀態(tài)（對應(yīng)于十進(jìn)制的十個(gè)

7、代碼）編制成編制成BCD碼。碼。二十進(jìn)制編碼器二十進(jìn)制編碼器編編碼碼器器Y0Y1Y2Y9DCBA撥碼盤撥碼盤產(chǎn)生產(chǎn)生BCDBCD碼碼YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)特特定定的的低低電電平平1290+E0YR 101Y2Y9Y撥碼盤撥碼盤二十進(jìn)制編碼器二十進(jìn)制編碼器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)功能表功能表輸入輸入ABCDY00000Y10001Y20010Y30011Y40100Y50101

8、Y60110Y70111Y81000Y91001二十進(jìn)制編碼器二十進(jìn)制編碼器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)二十進(jìn)制編碼器二十進(jìn)制編碼器98YYA7654YYYYB7632YYYYC97531YYYYYD邏輯表達(dá)式邏輯表達(dá)式Y(jié)uebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)1290+ER 100Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y&B&A&C&D 0100（低）（低）（高）（高

9、）電路圖電路圖二十進(jìn)制編碼器二十進(jìn)制編碼器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)電路圖電路圖二十進(jìn)制編碼器二十進(jìn)制編碼器1290+ER 100Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y&B&A&C&D（低）（低）（高）（高）71110YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)優(yōu)優(yōu) 先先 編編 碼碼 器器 普通編碼器雖然簡單，但當(dāng)同時(shí)有兩個(gè)以上開關(guān)普通編碼器雖然簡單，但當(dāng)同時(shí)有兩個(gè)以

10、上開關(guān)按下時(shí)，輸出將是混亂的。按下時(shí)，輸出將是混亂的。 優(yōu)先編碼器常用于優(yōu)先中斷系統(tǒng)和鍵盤編碼。與優(yōu)先編碼器常用于優(yōu)先中斷系統(tǒng)和鍵盤編碼。與普通編碼器不同，優(yōu)先編碼器允許多個(gè)輸入信號同普通編碼器不同，優(yōu)先編碼器允許多個(gè)輸入信號同時(shí)有效，但它只按其中優(yōu)先級別最高的有效輸入信時(shí)有效，但它只按其中優(yōu)先級別最高的有效輸入信號編碼，對級別較低的輸入信號不予理睬。號編碼，對級別較低的輸入信號不予理睬。P128P128：4 4線線2 2線優(yōu)先編碼器的功能表線優(yōu)先編碼器的功能表、邏輯式邏輯式Y(jié)uebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.

11、S數(shù)字電子技術(shù) 常用的集成電路優(yōu)先編碼器有常用的集成電路優(yōu)先編碼器有7414774147和和7414874148。重點(diǎn)應(yīng)掌握對重點(diǎn)應(yīng)掌握對功能表的理解與運(yùn)用功能表的理解與運(yùn)用優(yōu)優(yōu) 先先 編編 碼碼 器器1 1 、會(huì)認(rèn)引腳（數(shù)據(jù)端、控制端、電源端）、會(huì)認(rèn)引腳（數(shù)據(jù)端、控制端、電源端）2 2 、看懂功能表、看懂功能表3 3 、會(huì)正確使用控制端、會(huì)正確使用控制端注意：對集成電路組件的要求注意：對集成電路組件的要求YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)EI01234567A2A1A0GSEOHXXXXXXX

12、XHHHHHLHHHHHHHHHHHHLLXXXXXXXLLLLLHLXXXXXXLHLLHLHLXXXXXLHHLHLLHLXXXXLHHHLHHLHLXXXLHHHHHLLLHLXXLHHHHHHLHLHLXLHHHHHHHHLLHLLHHHHHHHHHHLH輸 入輸 出7414874148功能表功能表優(yōu)優(yōu) 先先 編編 碼碼 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)41526374EI5A 26A 17A 09010111212313G S14EO15U17414841526374EI5A 2

13、6A 17A 09010111212313G S14EO15U274148123AND123AND123AND123ANDGSDCBA16線線 4線優(yōu)先編碼器線優(yōu)先編碼器兩片兩片148148YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)課課 外外 作作 業(yè)業(yè)P 173： 4 .1 .1YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)4 常用組合邏輯功能器件常用組合邏輯功能器件4.2 譯碼器數(shù)據(jù)分配器YuebingXuHen

14、gyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)譯碼是編碼的逆過程，即將某二進(jìn)制碼譯碼是編碼的逆過程，即將某二進(jìn)制碼翻譯成電路的某種狀態(tài)。翻譯成電路的某種狀態(tài)。 譯譯 碼碼 器器.二進(jìn)制二進(jìn)制譯碼器譯碼器X0X1Xn-1Y0Y1Y2n-1使能端使能端 S（EI）3線線8線譯碼器線譯碼器2線線4線線YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)X1X0111110000111001101101011010111110S0Y1Y2Y3Y2線線4線譯碼

15、器真值表線譯碼器真值表“”表示低電平有效。表示低電平有效。YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)&1Y0Y2Y3YA1A0S2-4線譯碼器線譯碼器74LS139的內(nèi)部線路的內(nèi)部線路輸入輸入控制端控制端輸出輸出YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)S1S10A11A10Y11Y12Y13Y10A11A10Y11Y12Y13Y1S20A21A20Y21Y22Y23Y2ccUGND3Y22Y21Y20Y

16、21A20A2S274LS139管腳圖管腳圖一片一片139中含兩個(gè)中含兩個(gè)2-4譯碼器譯碼器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)74LS139的功能表的功能表A1A01XX11110000111001101101011010111110S0Y1Y2Y3Y,013012011010AAYAAYAAYAAY譯碼器的每一個(gè)輸出對應(yīng)輸入變量的一個(gè)最小項(xiàng)譯碼器的每一個(gè)輸出對應(yīng)輸入變量的一個(gè)最小項(xiàng)YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E

17、.I.S數(shù)字電子技術(shù)_7_4_2_17421_mmmmmmmmABCCBACBACBAS_7_6_5_37653_1mmmmmmmmABCCBACBACBASi例例 用譯碼器設(shè)計(jì)一位二進(jìn)制全加器。用譯碼器設(shè)計(jì)一位二進(jìn)制全加器。解解 由全加器真值表可得由全加器真值表可得 譯碼器的應(yīng)用譯碼器的應(yīng)用YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù) 譯碼器的應(yīng)用譯碼器的應(yīng)用_7_4_2_17421_mmmmmmmmABCCBACBACBAS_7_4_2_17421_mmmmmmmmABCCBACBACBAS_7_6_

18、5_37653_1mmmmmmmmABCCBACBACBASi_7_6_5_37653_1mmmmmmmmABCCBACBACBASim0m1m2m3m4m5m6m7&CBASCi1YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)二二- -十進(jìn)十進(jìn)制編碼制編碼顯示譯顯示譯碼器碼器顯示顯示器件器件在數(shù)字系統(tǒng)中，常常需要將運(yùn)算結(jié)果用人們在數(shù)字系統(tǒng)中，常常需要將運(yùn)算結(jié)果用人們習(xí)慣的十進(jìn)制顯示出來，這就要用到習(xí)慣的十進(jìn)制顯示出來，這就要用到顯示譯碼器顯示譯碼器。顯顯 示示 譯譯 碼碼 器器YuebingXuH

19、engyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)七七 段段 數(shù)數(shù) 字字 顯顯 示示 器器 abcdefgabcdefgagb c d e f(a)(b)BCD七段譯碼器DCBADCBAagbcdfeUCCRL7(c)UCCGNDGNDYuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)七七 段段 數(shù)數(shù) 字字 顯顯 示示 器器 abcdfgeYuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&

20、;E.I.S數(shù)字電子技術(shù)顯顯 示示 譯譯 碼碼 器器11474LS49BCBIDAeabcdfgUccGND74LS49的管腳圖：的管腳圖：消隱控制端消隱控制端YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)74LS49的功能表（簡表）的功能表（簡表）輸輸 入入輸輸 出出顯顯 示示D ABIa g10XXXX0000000消隱消隱8421碼碼譯譯 碼碼顯示字型顯示字型完整的功能表請參考相應(yīng)的參考書。完整的功能表請參考相應(yīng)的參考書。顯顯 示示 譯譯 碼碼 器器YuebingXuHengyang Normal U

21、niversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù) 74LS49與七段顯與七段顯示器的連接：示器的連接：bfac d egbfac d egBID C B A+5V+5V 74LS49是集是集電極開路，必電極開路，必須接上拉電阻須接上拉電阻顯顯 示示 譯譯 碼碼 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù) 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 分分 配配 器器數(shù)據(jù)分配是將一個(gè)數(shù)據(jù)源來的數(shù)據(jù)根據(jù)需數(shù)據(jù)分配是將一個(gè)數(shù)據(jù)源來的數(shù)據(jù)根據(jù)需要送到多個(gè)不同的通道上去。要送到多個(gè)不同的通道上去。.數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)

22、分配器分配器X0X1Xn-1Y0Y1Y2n-1D數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入通道選擇通道選擇數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)&1Y0Y2Y3YA1A0S74LS13974LS139的原理電路的原理電路輸入輸入控制端控制端輸出輸出作為作為2-4線譯碼器：線譯碼器：YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)&1Y0Y2Y3YA1A0S地址地址輸入端輸入端輸出輸出作為作為4路數(shù)據(jù)分配器：路

23、數(shù)據(jù)分配器：74LS13974LS139的原理電路的原理電路YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)課課 外外 作作 業(yè)業(yè)P 173： 4 .2 .3YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)4 常用組合邏輯功能器件常用組合邏輯功能器件4.3 數(shù)據(jù)選擇器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù) 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 選選 擇擇

24、器器從一組數(shù)據(jù)中選擇一路信號進(jìn)行傳輸?shù)碾娐?，從一組數(shù)據(jù)中選擇一路信號進(jìn)行傳輸?shù)碾娐?，稱為稱為數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器。A0A1D3D2D1D0W控制信號控制信號輸入信號輸入信號輸出信號輸出信號 數(shù)據(jù)選擇數(shù)據(jù)選擇器類似一個(gè)器類似一個(gè)多投開關(guān)。多投開關(guān)。選擇哪一路選擇哪一路信號由相應(yīng)信號由相應(yīng)的一組控制的一組控制信號控制。信號控制。YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)從從n個(gè)數(shù)據(jù)中選擇一路傳輸，稱為個(gè)數(shù)據(jù)中選擇一路傳輸，稱為n選一數(shù)據(jù)選擇器選一數(shù)據(jù)選擇器。W3X3Y3W3X2Y2W3X1Y1W3X0Y0A

25、控制信號控制信號4二選一選擇器二選一選擇器 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 選選 擇擇 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)四選一集成數(shù)據(jù)選擇器四選一集成數(shù)據(jù)選擇器74LS153輸入輸入輸出輸出A1A0W 10000D0010D1100D2110D3E功能表功能表控制端控制端YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)八選一集成數(shù)據(jù)選擇器八選一集成數(shù)據(jù)選擇器74LS151輸入輸入輸出輸出A2A1A0Y 1010001110D

26、0D7E功功 能能 表表Y0D7D YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)用兩片用兩片74151構(gòu)成十六選一數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成十六選一數(shù)據(jù)選擇器D0D7EA0A1A2YD0D7EA0A1A2Y&A0A2A2A3D8D15 D0D7 =0D0 D7=1D0 D7A30時(shí)：時(shí)：YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)用兩片用兩片74151構(gòu)成十六選一數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成十六選一數(shù)據(jù)選擇器D0D7EA0A1A2YD

27、0D7EA0A1A2Y&A0A2A2A3D8D15 D0D7 =1D8 D15=1D8 D15A31時(shí)：時(shí)：YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)設(shè)計(jì)邏輯電路設(shè)計(jì)邏輯電路輸輸 入入輸輸 出出A1A0W 10000D0010D1100D2110D3E四選一選擇器功能表四選一選擇器功能表)AA(D)AA(D)AA(D)AA(DW013120100101 時(shí)：時(shí)：0E 類似三變量函數(shù)的表達(dá)式！類似三變量函數(shù)的表達(dá)式！數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 選選 擇擇 器器 的的 應(yīng)應(yīng) 用用YuebingXuHengyang

28、Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)例：例：利用四選一選擇器實(shí)現(xiàn)如下邏輯函數(shù)：利用四選一選擇器實(shí)現(xiàn)如下邏輯函數(shù)：AGGARGARGARY 與四選一選擇器輸出的邏輯式比較與四選一選擇器輸出的邏輯式比較)AA(D)AA(D)AA(D)AA(DW013120100101 令：令：0AA 1AG RDD10 RD2 變換變換）（）（）（GA1)AG(RAGRAGRY 1D3 則則YW數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 選選 擇擇 器器 的的 應(yīng)應(yīng) 用用YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E

29、.I.S數(shù)字電子技術(shù)D0D1D2D3A0A1WAGR“1”接線圖接線圖74LS153AGGARGARGARY 0AA GA1 RDD10 RD2 1D3 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 選選 擇擇 器器 的的 應(yīng)應(yīng) 用用YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)用用n位地址輸入的數(shù)據(jù)選擇器，可以產(chǎn)生位地址輸入的數(shù)據(jù)選擇器，可以產(chǎn)生任何一種輸入變量數(shù)不大于任何一種輸入變量數(shù)不大于n+1的組合邏的組合邏輯函數(shù)。輯函數(shù)。設(shè)計(jì)時(shí)可以采用函數(shù)式比較法?？刂贫嗽O(shè)計(jì)時(shí)可以采用函數(shù)式比較法?？刂贫俗鳛檩斎攵?，數(shù)據(jù)輸入端可以綜合為一作為輸入

30、端，數(shù)據(jù)輸入端可以綜合為一個(gè)輸入端。個(gè)輸入端。 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 選選 擇擇 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)課課 外外 作作 業(yè)業(yè)P 174： 4 .3 .1YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)4 常用組合邏輯功能器件常用組合邏輯功能器件4.4 數(shù)值比較器數(shù)值比較器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)

31、數(shù)值比較器的分類：數(shù)值比較器的分類：（1）僅比較兩個(gè)數(shù)是否相等。）僅比較兩個(gè)數(shù)是否相等。（2）除比較兩個(gè)數(shù)是否相等外，還要比）除比較兩個(gè)數(shù)是否相等外，還要比較兩個(gè)數(shù)的大小。較兩個(gè)數(shù)的大小。 第一類的邏輯功能較簡單，下面重點(diǎn)第一類的邏輯功能較簡單，下面重點(diǎn)介紹介紹第二類第二類比較器。比較器。數(shù)數(shù) 值值 比比 較較 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)一一 位位 數(shù)數(shù) 值值 比比 較較 器器輸入輸入輸出輸出ABABA=BABA=BAB00010010011010011010BABA ”“ABBAB

32、A ”“BABA ”“邏輯表達(dá)式邏輯表達(dá)式一一 位位 數(shù)數(shù) 值值 比比 較較 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)& 1ABABA=BABABAB）i-1（A=B）i-1（AB）i（A=B）i（AB)i-1(A=B)i-1(AB)i(A=B)i(AB）i、 （A=B）i和和（AB）i-1、（A=B）i-1和和（AB）i-1每個(gè)比較環(huán)節(jié)的功能表每個(gè)比較環(huán)節(jié)的功能表多多 位位 數(shù)數(shù) 值值 比比 較較 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartme

33、nt of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)四位集成電路比較器四位集成電路比較器74LS85低位進(jìn)位低位進(jìn)位向高位位進(jìn)位向高位位進(jìn)位A3B2A2A1B1A0B0B3B3(AB)LAB A=B ABGNDA0B0B1A1A2B2A3UCC(AB)LAB A=B AB）L（ABA=BAB）L（ABA=BAB且且AC，則，則A最大；若最大；若AB 且且AB）L（ABA=BAB）L（ABA=BABB1B0B3B2（A=B）L11A1A0A3A2B1B0B3B2A1A0A3A2B1B0B3B2A1A0A3A2A=B=C&A最大最大A最小最小&YuebingXuHengyang Nor

34、mal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)課課 外外 作作 業(yè)業(yè)P 176： 4 .4 .3YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)4 常用組合邏輯功能器件常用組合邏輯功能器件4.5 算術(shù)運(yùn)算電路算術(shù)運(yùn)算電路YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù) 加加 法法 器器1 1 0 11 0 0 1+例：例：A=1101, B=1001, 計(jì)算計(jì)算A+B011010

35、011YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)加法運(yùn)算的基本規(guī)則：加法運(yùn)算的基本規(guī)則：（2）最低位是兩個(gè)數(shù)最低位的疊加，不需）最低位是兩個(gè)數(shù)最低位的疊加，不需考慮進(jìn)位?？紤]進(jìn)位。（3）其余各位都是三個(gè)數(shù)相加，包括加數(shù)、）其余各位都是三個(gè)數(shù)相加，包括加數(shù)、被、加數(shù)和低位來的進(jìn)位。被、加數(shù)和低位來的進(jìn)位。（4）任何位相加都產(chǎn)生兩個(gè)結(jié)果：本位和、）任何位相加都產(chǎn)生兩個(gè)結(jié)果：本位和、向高位的進(jìn)位。向高位的進(jìn)位。 加加 法法 器器（1）逢二進(jìn)一。）逢二進(jìn)一。YuebingXuHengyang Normal Un

36、iversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)半半 加加 器器半加運(yùn)算不考慮從低位來的進(jìn)位。半加運(yùn)算不考慮從低位來的進(jìn)位。A-加數(shù)；加數(shù)；B-被加數(shù)；被加數(shù)；S-本位和；本位和； C-進(jìn)位。進(jìn)位。ABCS0000010110011110真值表真值表YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)ABCS0000010110011110真值表真值表BABABAS ABC 邏輯表達(dá)式邏輯表達(dá)式半半 加加 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityD

37、epartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)=1&ABSC邏邏 輯輯 圖圖半加器半加器ABCS邏輯符號邏輯符號半半 加加 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)全全 加加 器器an-加數(shù)；加數(shù)；bn-被加數(shù)；被加數(shù)；cn-1-低位的進(jìn)位；低位的進(jìn)位；sn-本位和；本位和；cn-進(jìn)位。進(jìn)位。輸入：輸入：輸出：輸出：YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)anbncn-1sncn0

38、000000110010100110110010101011100111111真值表：真值表：全全 加加 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiBACBABACBABACBACBACBACBACCBACBACBACBABACBABACBACBACBACBAS11_11_1_1_111_1_1_1_11_1_1_)()()()()(全全 加加 器器邏輯式：邏輯式：YuebingXuHe

39、ngyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)&111&BiAiCi1Ci1Si全全 加加 器器邏輯圖：邏輯圖：YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)114SN74H831an1bn1cn-11cn1sn2cn-12cn2sn2an2bnUccGND引腳圖：引腳圖： 集成全加器集成全加器 SN 74 LS 183YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&am

40、p;E.I.S數(shù)字電子技術(shù) 應(yīng)用：應(yīng)用：用一片用一片SN74LS183構(gòu)成兩位串行進(jìn)構(gòu)成兩位串行進(jìn)位全加器。位全加器。bncn-1sncn全加器全加器anbncn-1sncn全加器全加器anA2A1B2B1D2D1C串行進(jìn)位串行進(jìn)位 集成全加器集成全加器 SN 74 LS 183YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)課課 外外 作作 業(yè)業(yè)P 176： 4 .5 .1YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)

41、5 觸觸 發(fā)發(fā) 器器5.1 觸發(fā)觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與工作原理器的電路結(jié)構(gòu)與工作原理YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)組組合合邏邏輯輯電電路路. . .當(dāng)時(shí)的當(dāng)時(shí)的輸入輸入. . .當(dāng)時(shí)的當(dāng)時(shí)的輸出輸出在前面所學(xué)習(xí)的組合邏輯電路中，在前面所學(xué)習(xí)的組合邏輯電路中，僅僅決定于僅僅決定于構(gòu)成組合邏輯電路的基本單元是構(gòu)成組合邏輯電路的基本單元是門電路門電路觸觸 發(fā)發(fā) 器器 的的 引引 入入YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.

42、S數(shù)字電子技術(shù)而在而在“時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路”中，中，時(shí)時(shí)序序邏邏輯輯電電路路. . .當(dāng)時(shí)的當(dāng)時(shí)的輸入輸入. . .當(dāng)時(shí)的當(dāng)時(shí)的輸出輸出. . .過去的過去的輸入輸入這就要求時(shí)序邏輯電路必須具有記憶功能這就要求時(shí)序邏輯電路必須具有記憶功能 !實(shí)現(xiàn)記憶功能的邏輯部件就是實(shí)現(xiàn)記憶功能的邏輯部件就是觸發(fā)器觸發(fā)器。觸觸 發(fā)發(fā) 器器 的的 引引 入入YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù) 形象地說，觸發(fā)器具有形象地說，觸發(fā)器具有“一觸即發(fā)一觸即發(fā)”的功能的功能。在輸入信號的作用下，它能夠從。在輸入信號的

43、作用下，它能夠從一種狀態(tài)一種狀態(tài) ( 0 或或 1 )轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài) ( 1 或或 0 )。 觸發(fā)器的輸出狀態(tài)不僅和當(dāng)時(shí)的輸觸發(fā)器的輸出狀態(tài)不僅和當(dāng)時(shí)的輸入有關(guān)，還與它的歷史狀態(tài)有關(guān)。觸發(fā)入有關(guān)，還與它的歷史狀態(tài)有關(guān)。觸發(fā)器具有器具有記憶功能記憶功能!觸觸 發(fā)發(fā) 器器 的的 功功 能能YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)按按邏輯功能邏輯功能劃分劃分 ： R - S 觸發(fā)器觸發(fā)器 ；D 觸發(fā)器觸發(fā)器 ；J - K 觸發(fā)器等。觸發(fā)器等。按按觸發(fā)方式觸發(fā)方式劃分劃分 ： 電平觸發(fā)方式電

44、平觸發(fā)方式 ；主從觸發(fā)方式主從觸發(fā)方式 ；邊沿觸發(fā)方式邊沿觸發(fā)方式 。觸觸 發(fā)發(fā) 器器 的的 分分 類類YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)&a&bQDRDSQ反饋反饋反饋反饋兩個(gè)輸出端兩個(gè)輸出端復(fù)位復(fù)位輸入端輸入端置位置位輸入端輸入端使使Q端端為為 0使使Q端端為為 1基基 本本 R S 觸觸 發(fā)發(fā) 器器一般以一般以Q端的端的狀態(tài)作為整個(gè)狀態(tài)作為整個(gè)觸發(fā)器的狀態(tài)！觸發(fā)器的狀態(tài)！YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&

45、amp;E.I.S數(shù)字電子技術(shù)正是由于正是由于引入反饋，引入反饋，才使電路具有才使電路具有記憶功能記憶功能 !&a&bQDRDSQ反饋反饋反饋反饋兩個(gè)輸出端兩個(gè)輸出端復(fù)位復(fù)位輸入端輸入端置位置位輸入端輸入端基基 本本 R S 觸觸 發(fā)發(fā) 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù) (1). 設(shè)設(shè)Q的的初始狀態(tài)為初始狀態(tài)為 1 (2). 設(shè)設(shè)Q的的初始狀態(tài)為初始狀態(tài)為 001100 11. 輸入輸入 = 0， = 1 時(shí)時(shí) ：DSDR 0 1QQabDRDSQQab 0 11 0DRD

46、S11 結(jié)論：當(dāng)結(jié)論：當(dāng) 0、 1時(shí)，不管時(shí)，不管Q端端的初始狀態(tài)是什么，最終必為的初始狀態(tài)是什么，最終必為 0！DSDRYuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù) 0 1 0 0 0 1 1 0Q n ：輸入信號到來輸入信號到來前前觸發(fā)器的狀態(tài)，觸發(fā)器的狀態(tài)， 簡稱簡稱現(xiàn)現(xiàn)態(tài)態(tài) ；Q n + 1 ：輸入信號到來輸入信號到來后后觸發(fā)器的狀態(tài)觸發(fā)器的狀態(tài) ， 簡稱簡稱次態(tài)次態(tài) 。 Q n Q n + 1DSDRQQab 0 1DSDRYuebingXuHengyang Normal UniversityD

47、epartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù) (1). 設(shè)設(shè)Q的的初始狀態(tài)為初始狀態(tài)為 0 (2). 設(shè)設(shè)Q的的初始狀態(tài)為初始狀態(tài)為 11001111 02. 輸入輸入 = 1， = 0 時(shí)時(shí) ：DSDR 1 0QQabDRDSQQab 1 00 1DRDS 結(jié)論：當(dāng)結(jié)論：當(dāng) 1、 0時(shí)，不管時(shí)，不管Q端的初始狀態(tài)是什么，最終必為端的初始狀態(tài)是什么，最終必為 1！DSDRYuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù) Q n Q n + 1 0 1 0 0 0 1 1 01 0 0 11

48、0 1 1DSDRQQab 1 0DSDRQ n ： 現(xiàn)現(xiàn)態(tài)態(tài) Q n + 1 ：次態(tài)次態(tài)YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù) (1). 設(shè)設(shè)Q的的初始狀態(tài)為初始狀態(tài)為 0 (2). 設(shè)設(shè)Q的的初始狀態(tài)為初始狀態(tài)為 100 113. 輸入輸入 = 1， = 1 時(shí)時(shí) ：DSDRQQab 1 1DRDS01 01 01QQab 1 1DRDS0 1 結(jié)論：當(dāng)結(jié)論：當(dāng) 1、 1時(shí)，不管時(shí)，不管Q的的初始狀態(tài)是什么，最終保持原狀態(tài)初始狀態(tài)是什么，最終保持原狀態(tài) !DSDRYuebingXuHengyan

49、g Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù) Q n Q n + 1 0 1 0 0 0 1 1 01 0 0 11 0 1 1DSDR1 1 0 01 1 1 1稱為稱為“保保持持” !QQRDSDab 1 1Q n ： 現(xiàn)現(xiàn)態(tài)態(tài) Q n + 1 ：次態(tài)次態(tài)YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)114. 輸入輸入 = 0， = 0 時(shí)時(shí) ：DSDRX&a&bQQ00XDSDR 不管不管Q的初始狀態(tài)是什的初始狀態(tài)是什么，當(dāng)么，

50、當(dāng) 0 同時(shí)存同時(shí)存在時(shí)，在時(shí)，Q、 全是全是 1。QDSDRYuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)假設(shè)假設(shè) b 門翻轉(zhuǎn)快門翻轉(zhuǎn)快1 1 101&a&bQQDRDS001111當(dāng)當(dāng) = = 0 同時(shí)同時(shí)變?yōu)樽優(yōu)?1時(shí)時(shí) ，兩個(gè)門，兩個(gè)門都有從都有從1翻轉(zhuǎn)變?yōu)榉D(zhuǎn)變?yōu)?的趨勢。的趨勢。DSDR0先翻轉(zhuǎn)先翻轉(zhuǎn)被鎖定被鎖定YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)0&a&bQQDRD

51、S00111 1 1當(dāng)當(dāng) = = 0同時(shí)同時(shí)變?yōu)樽優(yōu)?1時(shí)時(shí) ，兩個(gè)門，兩個(gè)門都有從都有從1翻轉(zhuǎn)變?yōu)榉D(zhuǎn)變?yōu)?的趨勢。的趨勢。1假設(shè)假設(shè) a 門翻轉(zhuǎn)快門翻轉(zhuǎn)快1 10DSDR先翻轉(zhuǎn)先翻轉(zhuǎn)被鎖定被鎖定YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)&a&bQQDRDS00XX11DS 當(dāng)當(dāng) = = 0且且同時(shí)變?yōu)橥瑫r(shí)變?yōu)?1時(shí)，翻轉(zhuǎn)快時(shí)，翻轉(zhuǎn)快的門輸出變?yōu)榈拈T輸出變?yōu)?0。一般并不了解門的翻轉(zhuǎn)。一般并不了解門的翻轉(zhuǎn)速度速度 ，故輸出端可能處于失控狀態(tài)，故輸出端可能處于失控狀態(tài) 。通。通常常 “

52、禁止禁止 ” 和和 出現(xiàn)這種變化。出現(xiàn)這種變化。DRDSDRYuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)0 0 0 X0 0 1 X輸出狀輸出狀態(tài)不定態(tài)不定RD SD Q n Q n + 1 0 1 0 0 0 1 1 01 0 0 11 0 1 11 1 0 01 1 1 1基基 本本 R S 觸觸 發(fā)發(fā) 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù) 0 1 X 0 1 0 X 1 1 1 X 保保 持持 0

53、0 X 禁禁 止止 QQabDRDS Qn Q n+1DRDS基本基本 RS 觸發(fā)器的功能表觸發(fā)器的功能表YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)RDSDQ11保持原狀態(tài)保持原狀態(tài)0101101000同時(shí)變?yōu)橥瑫r(shí)變?yōu)?1 后不確定后不確定Q基本基本 RS 觸發(fā)器的功能表觸發(fā)器的功能表YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)例：畫出基本例：畫出基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器的輸出端波形圖，假設(shè)的輸出端波形圖，假設(shè)Q端的初

54、始狀態(tài)為端的初始狀態(tài)為 0 。 0 1 X 0 1 0 X 1 1 1 X 保保 持持 0 0 X 禁禁 止止 Qn Q n+1DRDSQQabDRDSQQDRDSYuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)不定不定QQRDSD試畫出基本試畫出基本RS觸發(fā)器的輸出端波形圖觸發(fā)器的輸出端波形圖:課課 外外 作作 業(yè)業(yè)不定不定QQRDSDYuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)課課 外外 作作 業(yè)業(yè)P205 5.1.

55、2 5.1.3YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)QQRDSDabRDSDcdRSCP“ 同步同步 ”的含義：由時(shí)鐘的含義：由時(shí)鐘CP決定決定R、S能能否否對輸出端起控制作用。對輸出端起控制作用。平時(shí)常平時(shí)常為為 1平時(shí)常平時(shí)常為為 1直接清零端直接清零端直接置位端直接置位端同同 步步 R S 觸觸 發(fā)發(fā) 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)QQRDSDabcdRSCP0被封鎖被封鎖被封鎖被封鎖1

56、 1輸出保輸出保持原態(tài)持原態(tài)輸出保輸出保持原態(tài)持原態(tài)同同 步步 R S 觸觸 發(fā)發(fā) 器器不管不管R、S取何種組合，輸出都保持原態(tài)取何種組合，輸出都保持原態(tài) !YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)QQabcdRSCPDSDR1被打開被打開被打開被打開RS輸出遵輸出遵循功能循功能表之值表之值輸出遵輸出遵循功能循功能表之值表之值只有在只有在 CP1 時(shí)，才有下面的功能表時(shí)，才有下面的功能表 。同同 步步 R S 觸觸 發(fā)發(fā) 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDep

57、artment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)(1). R = 0，S = 0 ：保持原狀態(tài)保持原狀態(tài)輸出端輸出端QQabcdRSCP0 0DRDS11 1同同 步步 R S 觸觸 發(fā)發(fā) 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù) 1 0 0 X 保保 持持CP R S Qn Q n+1QQabcdRSCP0 0 1輸出輸出保持保持1 1DRDS同同 步步 R S 觸觸 發(fā)發(fā) 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&am

58、p;E.I.S數(shù)字電子技術(shù)1輸出端輸出端 Q 被置被置“ 1 ”(2). R = 0，S = 1 ：1 100 1QQRDSDabcdRSCP0 1同同 步步 R S 觸觸 發(fā)發(fā) 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)1 0 1 X 1 QQRDSDabcdRSCP0 11 1CP R S Qn Q n+1 1 0 0 X 保保 持持01 111010輸出端輸出端 Q 被置被置“ 1 ”同同 步步 R S 觸觸 發(fā)發(fā) 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDe

59、partment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)(3). R = 1，S = 0 ：1輸出端輸出端 Q 被清被清“ 0 ”10101QQRDSDabcdRSCP1 0同同 步步 R S 觸觸 發(fā)發(fā) 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)1 1 0 X 0QQRDSDabcdRSCP1 01 1CP R S Qn Q n+1 1 0 0 X 保保 持持01 111 0 1 X 1 1010輸出端輸出端 Q 被清被清“ 0 ”同同 步步 R S 觸觸 發(fā)發(fā) 器器YuebingXuHeng

60、yang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)10 01 1(4). R = 1，S = 1 ： 禁止禁止R與與S同時(shí)同時(shí)從從11變化為變化為00!QQRDSDabcdRSCP1 1同同 步步 R S 觸觸 發(fā)發(fā) 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)1 1 1 X 禁禁 止止QQRDSDabcdRSCP1 11 1CP R S Qn Q n+1 1 0 0 X 保保 持持01 111 0 1 X 1 1 1 0 X 00011該狀態(tài)

61、該狀態(tài) 被禁止被禁止同同 步步 R S 觸觸 發(fā)發(fā) 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)1 1 1 X 禁禁 止止CP R S Qn Q n+1 1 0 0 X 保保 持持1 0 1 X 1 1 1 0 X 0功能表功能表特性方程特性方程Qn+1=S+RQnSR=0 ( 約束條件約束條件 )同同 步步 R S 觸觸 發(fā)發(fā) 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù) 即只有在即只有在 CP1時(shí)，時(shí)，它才表現(xiàn)出應(yīng)有的邏它才表現(xiàn)出應(yīng)有的邏輯功能；如果輯功能；如果CP0， 則則Q端保持原狀態(tài)端保持原狀態(tài)”。 高電平有效高電平有效:QQRDSDabcdRSCPQQRDSDRSC邏輯符號邏輯符號同同 步步 R S 觸觸 發(fā)發(fā) 器器YuebingXuHengyang Normal UniversityDepartment of P.&E.I.S數(shù)字電子技術(shù)簡化形式的功能表簡化形式的功能表 0 1 1 1 0 0 1 1 禁禁 止止 R S Qn+1 0 0 保保 持持 * Q n+1為為 CP到來以到來以后觸發(fā)器的狀態(tài)。后觸發(fā)器的狀態(tài)。QQRDSDabc