1、Digital Electronics Technology1. 组合逻辑电路的特点组合逻辑电路的特点 数字逻辑电路分为类：数字逻辑电路分为类：组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路和时序逻辑电路。 组合电路逻辑功能特点：组合电路逻辑功能特点：任意时刻的输出仅取决于该时任意时刻的输出仅取决于该时刻的输入，而与信号作用前电路原来的状态无关；刻的输入，而与信号作用前电路原来的状态无关； 时序电路逻辑功能特点：时序电路逻辑功能特点：任意时刻的输出不仅取决于该任意时刻的输出不仅取决于该时刻的输入，而与信号作用前电路原来的状态有关。时刻的输入，而与信号作用前电路原来的状态有关。4.1 概述概述xxxf
2、yxxxfyxxxfymnnmm,2121222111Digital Electronics Technology2. 组合电路的分析步骤组合电路的分析步骤 （1）由已知的逻辑图，写出相应的逻辑函数式；）由已知的逻辑图，写出相应的逻辑函数式； （2）对函数式进行化简；）对函数式进行化简； （3）根据化简后的函数式列真值表，）根据化简后的函数式列真值表， （4）描述逻辑功能。）描述逻辑功能。(难点所在）难点所在）4.2 组合逻辑电路的分析与设计方法组合逻辑电路的分析与设计方法例例1：试分析图示电路的逻辑功能。试分析图示电路的逻辑功能。解：解：第一步：由逻辑图可以写第一步：由逻辑图可以写输出输出F
3、的逻辑表达式为：的逻辑表达式为： BCACABF所谓组合逻辑电路的分析，就是根据给定的逻辑电路图，所谓组合逻辑电路的分析，就是根据给定的逻辑电路图，求出电路的逻辑功能。求出电路的逻辑功能。Digital Electronics Technology 第二步：可变换为第二步：可变换为 F = AB+AC+BC 第三步：列出真值表。第三步：列出真值表。F真值表真值表 第四步：确定电路的逻辑功第四步：确定电路的逻辑功能。能。 由真值表可知，三个变量由真值表可知，三个变量输入输入，只有两个及，只有两个及两个以上变量取值为两个以上变量取值为1时，输时，输出才为出才为1。可见电路可实现多。可见电路可实现多
4、数表决逻辑功能。数表决逻辑功能。4.2 组合逻辑电路的分析与设计方法组合逻辑电路的分析与设计方法Digital Electronics TechnologyX 00001111y 00110011Z 0101010111001111111100000011001110101010010001010010000001100101 F1100110000001111010101014.2 组合逻辑电路的分析与设计方法组合逻辑电路的分析与设计方法由电路图直接列出真值表的方法由电路图直接列出真值表的方法:Digital Electronics Technology4.2 组合逻辑电路的分析与设计方法组
5、合逻辑电路的分析与设计方法0 0 00 0 10 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 x y z0110010101234567FRowDigital Electronics TechnologyDigital Electronics Technology解：为了方便写表达式，在图中标注中间变量，比如解：为了方便写表达式，在图中标注中间变量，比如F1、F2和和F3。SBABABABABAABBABAABBABABFAFFF)(1132ABABFC1Digital Electronics Technology表2 例2真值表该电路实现两个一位该电路实现两个一位二进
6、制数相加的功能。二进制数相加的功能。S S是它们的和，是它们的和，C C是向高位是向高位的进位。由于这一加法器的进位。由于这一加法器电路没有考虑低位的进位，电路没有考虑低位的进位，所以称该电路为半加器。所以称该电路为半加器。根据根据S S和和C C的表达式，将原的表达式，将原电路图改画成图电路图改画成图2 2（b b）所）所示的逻辑图。示的逻辑图。图例2（b）逻辑图Digital Electronics Technology组合逻辑电路的分析方法实例1 、从输入向输出逐级推导，得到最终的逻辑表达式；（可设几个中间变量）ABCF分析方法与步骤：ABCABCABCABCABCABCF ABC AB
7、C ABC ABCDigital Electronics Technology 与分析过程相反，组合逻辑电路的设计是根据给定的实与分析过程相反，组合逻辑电路的设计是根据给定的实际逻辑问题，求出实现其逻辑功能的最简单的逻辑电路。际逻辑问题，求出实现其逻辑功能的最简单的逻辑电路。4.2 组合逻辑电路的分析与设计方法组合逻辑电路的分析与设计方法Digital Electronics Technology 设计步骤：设计步骤： (1)进行逻辑抽象：进行逻辑抽象： 分析设计要求，设置输入输出变量并逻辑赋值分析设计要求，设置输入输出变量并逻辑赋值,列真值表列真值表 ； (2)写出逻辑表达式，并化简；写出逻
8、辑表达式，并化简； (3) 选定器件的类型：选定器件的类型：门电路门电路组合逻辑电路组合逻辑电路可编程器件可编程器件 (4)根据所选定的器件将逻辑函数变成适当的形式。根据所选定的器件将逻辑函数变成适当的形式。 (5)根据化简或变换后的逻辑函数式，画出逻辑电路图根据化简或变换后的逻辑函数式，画出逻辑电路图 (6)工艺设计：工艺设计： 电路板、机箱、电源、面板、显示电路、控制开关电路板、机箱、电源、面板、显示电路、控制开关 (7)组装、调试组装、调试4.2 组合逻辑电路的分析与设计方法组合逻辑电路的分析与设计方法Digital Electronics Technology 例：例：一火灾报警系统，
9、设有烟感、温感和紫外光感三种一火灾报警系统，设有烟感、温感和紫外光感三种类型的火灾探测器。为了防止误报警，只有当其中有两种类型的火灾探测器。为了防止误报警，只有当其中有两种或两种以上类型的探测器发出火灾检测信号时，报警系统或两种以上类型的探测器发出火灾检测信号时，报警系统产生报警控制信号。设计一个产生报警控制信号的电路。产生报警控制信号。设计一个产生报警控制信号的电路。解：解：(1)分析设计要求，设输入输出变量并逻辑赋值；分析设计要求，设输入输出变量并逻辑赋值； 输入变量：烟感输入变量：烟感A 、温感、温感B，紫外线光感，紫外线光感C； 输出变量：报警控制信号输出变量：报警控制信号Y。 逻辑赋
10、值：用逻辑赋值：用1表示肯定，用表示肯定，用0表示否定。表示否定。4.2 组合逻辑电路的分析与设计方法组合逻辑电路的分析与设计方法Digital Electronics Technology (2)列真值表列真值表 (3) 由真值表写逻辑表达式，并化简；由真值表写逻辑表达式，并化简； 化简得最简式：化简得最简式： (4) 画逻辑电路图：画逻辑电路图：4.2 组合逻辑电路的分析与设计方法组合逻辑电路的分析与设计方法Digital Electronics Technology交通信号灯在正常情况下，交通信号灯在正常情况下，(R)亮亮停车，停车，(Y)亮亮准备，准备，(G)亮亮通行。正通行。正常时，
11、只有一个灯亮。如果灯全不亮或全亮或常时，只有一个灯亮。如果灯全不亮或全亮或两个灯同时亮，都是故障。两个灯同时亮，都是故障。输入信号三个，输出信号一个输入信号三个，输出信号一个Digital Electronics Technology (RYGGRYGYRYGRGYRFRYGRYGGYRF 0 0 0 1 G 0 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1Digital Electronics Technology1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:11-May-2011Sheet of
12、 File:D:ljyclassDE刘进元刘进元数电2011V01.DDBDrawn By:RYGFRYGRYGGYRFDigital Electronics Technology例例3：光电工程学院办公楼中心羽毛球场需要安装一个：光电工程学院办公楼中心羽毛球场需要安装一个照明灯，要求在大楼走廊的照明灯，要求在大楼走廊的3个地方各安装一个控制开个地方各安装一个控制开关，每个开关都能独立控制羽毛球场的照明灯，试设计关，每个开关都能独立控制羽毛球场的照明灯，试设计该开关控制电路，并用门电路实现之。该开关控制电路，并用门电路实现之。 123456ABCD654321DCBATitleNumberRe
13、visionSizeBDate:29-Nov-2009Sheet of File:C:Documents and SettingsAdministrator桌面彭老师课题PMT放大091020.DDBDrawn By:FAFAFA ANDA ANDA ANDA ANDAABCYU?OR4 1 1 0 1 0 0 Digital Electronics Technology 人们为解决实践上遇到的各种逻辑问题，设计了许多逻人们为解决实践上遇到的各种逻辑问题，设计了许多逻辑电路。然而，我们发现，其中有些逻辑电路经常、大量辑电路。然而，我们发现，其中有些逻辑电路经常、大量出现在各种数字系统当中。为了
14、方便使用，各厂家已经把出现在各种数字系统当中。为了方便使用，各厂家已经把这些逻辑电路制造成中规模集成的组合逻辑电路产品。这些逻辑电路制造成中规模集成的组合逻辑电路产品。 比较常用的组合逻辑部件有编码器、译码器、数据选择比较常用的组合逻辑部件有编码器、译码器、数据选择器、加法器和数值比较器等等。器、加法器和数值比较器等等。 4.3 用二进制代码表示文字、符号或者数码等特定对象的过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。程，称为编码。实现编码的逻辑电路，称为编码器。Digital Electronics Technology生活中常用十进制数及
15、文字、符号等表示事物。生活中常用十进制数及文字、符号等表示事物。编码器编码器数字电路只能以二进制信号工作。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，称为对象的过程，称为编码编码。实现编码的逻辑电路，称为实现编码的逻辑电路，称为编码器编码器。编码器编码器译码器译码器Digital Electronics Technology对对M M个信号编码时，应如何确定位数个信号编码时，应如何确定位数N N？ N N位二进制代码可以表示多少个信号？位二进制代码可以表示多少个信号？ 例：对例：对101101键盘编码时，采用几位二进
16、制代码？键盘编码时，采用几位二进制代码？编码原则：编码原则：N N位二进制代码可以表示位二进制代码可以表示2 2N N个信号，个信号，则对则对M M个信号编码时，应由个信号编码时，应由2 2N N M M来确定位数来确定位数N N。例：对例：对101101键盘编码时，采用了键盘编码时，采用了7 7位二进制代码位二进制代码ASCASC码。码。2 27 7128128101101。目前经常使用的编码器有普通编码器和优先编码目前经常使用的编码器有普通编码器和优先编码器两种。器两种。 Digital Electronics Technology定义定义：任何时刻只允许输入一个有效编码请：任何时刻只允许
17、输入一个有效编码请求信号，否则输出将发生混乱。求信号，否则输出将发生混乱。 举例举例：以一个三位二进制普通编码器为例，：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。说明普通编码器的工作原理。 普通编码器的方框图普通编码器的方框图输入：八个信号（对象）输入：八个信号（对象）I I0 0- -I I7 7 （二值量）（二值量）八个病房呼叫请求八个病房呼叫请求输出：三位二进制代码输出：三位二进制代码Y Y2 2Y Y1 1Y Y0 0称八线称八线三线编码器三线编码器对病房编码对病房编码 Digital Electronics Technology I0 I1 I2 I3 I4 I5 I
18、6 I7Y2Y1Y0任何时刻只允许输入任何时刻只允许输入一个编码请求一个编码请求其它输入取值组合不允许出现，为无关项。其它输入取值组合不允许出现，为无关项。4.3 Digital Electronics Technology765432107654321076543210765432107654321076543210765432107654321076543210765432107654321076543210112IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII
19、IIIIIIIIIY利用约束项化简，得到：76542IIIIY76321IIIIY75310IIIIYDigital Electronics Technology4.3 75310IIIIY76321IIIIY76542IIIIY（1）普通编码器逻辑表达式及电路图）普通编码器逻辑表达式及电路图Digital Electronics Technology 在优先编码器中，允许同时输入两个以上的有在优先编码器中，允许同时输入两个以上的有效编码请求信号。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。最高的一个进行编码。优先级别的高
20、低优先级别的高低由设计者根据输入信号的轻重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。缓急情况而定。如根据病情而设定优先权。（2）二进制优先编码器（）二进制优先编码器（ Priority Encoder）Digital Electronics Technology表表4.3.2 74HC1484.3.2 74HC148电路的功能表电路的功能表例：八线例：八线三线优先编码器三线优先编码器74HC148 74HC148 Digital Electronics Technology 74HC14874HC148的逻辑功能描述：的逻辑功能描述： (1) (1) 编码输入端：逻辑符号
21、输入端编码输入端：逻辑符号输入端 上上面均有面均有“”号，这表示编码号，这表示编码输入低电平有效。输入低电平有效。I0I7低电平低电平有效有效允许编码，允许编码，但无有效但无有效编码请求编码请求优先权优先权最高最高Digital Electronics Technology(2) (2) 编码输出端编码输出端 ：从功能表可以：从功能表可以看出，看出，74HC14874HC148编码器的编码编码器的编码输出是反码输出是反码。Y Y2 2、Y Y1 1、Y Y0 0 Digital Electronics Technology （3 3） 选通输入端：只有在选通输入端：只有在 = 0= 0时，编码
22、器才时，编码器才处于处于工作状态工作状态；而在；而在 = 1= 1时，编码器处于时，编码器处于禁止状禁止状态态，所有输出端均被封锁为高电平。，所有输出端均被封锁为高电平。SS禁止禁止状态状态工作工作状态状态Digital Electronics Technology（4 4）选通输出端）选通输出端Y YS S和扩展输出端和扩展输出端Y YEXEX：为扩展：为扩展编码器功能而设置。编码器功能而设置。Digital Electronics Technology4.3 Digital Electronics Technology74HC148的逻辑符号 以上通过对以上通过对74HC14874HC14
23、8编码器逻辑功能的分析，编码器逻辑功能的分析，介绍了通过介绍了通过MSIMSI器件逻辑功能表了解集成器件功能器件逻辑功能表了解集成器件功能的方法。的方法。要求初步具备要求初步具备查阅器件手册查阅器件手册的能力。不要求背的能力。不要求背74HC14874HC148的功能表。的功能表。Digital Electronics Technology4.3 Digital Electronics Technology图图4.3.4 4.3.4 用用74HC14874HC148接成的接成的1616线线4 4线优先编码器线优先编码器 优先权优先权最高最高(2)(2)片无有效片无有效编码请求时才编码请求时才允
24、许允许(1)(1)片编码片编码编码输出的最高位编码输出的最高位编码输出为原码编码输出为原码Digital Electronics Technology编码器二十进制编码器编码器二十进制编码器二十进制编码器：将 0 9 这 10 个信号编成二进制代码的电路。 F3 F2 F1 F0 0 （ Y0 ） 1 （ Y1 ） 2 （ Y2 ） 3 （ Y3 ） 4 （ Y4 ） 5 （ Y5 ） 6 （ Y6 ） 7 （ Y7 ） 8 （ Y8 ） 9 （ Y9 ） 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0
25、 0 1 0 0 1Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9F3F2F1F010线4线BCD 编码器Digital Electronics Technology编码器二十进制编码器F3F2Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9F09753197531076327632176547654298983YYYYYYYYYYFYYYYYYYYFYYYYYYYYFYYYYFF1Digital Electronics Technology4.3 inputcode wordoutputcode wordenableinputsmapDecoder 译码：译码： 编码的逆过程，将编码时赋予代码
26、的特定含义编码的逆过程，将编码时赋予代码的特定含义“翻译翻译”出来。出来。 译码器：译码器： 实现译码功能的电路。实现译码功能的电路。 输入为输入为 n位二进制代码，输出为位二进制代码，输出为2n个状态，则称之为二个状态，则称之为二进制译码器。进制译码器。Digital Electronics Technology4.3 ( (重点）重点）1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 01 1 1 1 1 1 0 11 1 1 1 1 0 1 11 1 1 1 0 1 1 11 1 1 0 1 1 1 11 1 0 1 1
27、 1 1 11 0 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 10 X X X X X X 1 X X X X X X 1 X X X 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 S S1 S2 A2 A1 A0 OutputsInputsDigital Electronics Technology4.3 )7, 2 , 1 , 0(01210120imYAAAYAAAYii321SSSS S
28、为控制端（又称使为控制端（又称使能端），能端）， S=1 译码工译码工作；作； S=0 禁止译码，禁止译码， 输出全输出全1 。Digital Electronics Technology4.3 应用举例应用举例 （a）功能扩展（利用使能端实现）功能扩展（利用使能端实现） Digital Electronics Technology三、用译码器设计组合逻辑电路三、用译码器设计组合逻辑电路1. 1. 基本原理基本原理3 3位二进制译码器给出位二进制译码器给出3 3变量的全部最小项变量的全部最小项; ;n n位二进制译码器给出位二进制译码器给出n n变量的全部最小项变量的全部最小项; ;任意函数任
29、意函数将将n n位二进制译码输出的最小项组合起来，可获位二进制译码输出的最小项组合起来，可获得任何形式的输入变量不大于得任何形式的输入变量不大于n n的组合函数的组合函数 iiiiYmmmY Digital Electronics Technology4.3 例例1：试用：试用74LS138译码器实现逻辑函数：译码器实现逻辑函数：解：因为解：因为)7 , 6 , 5 , 3 , 1 (),(mCBAF765317653176531mmmmm)7 , 6 , 5 , 3 , 1 (),(YYYYYmmmmmmCBAF)7, 2 , 1 , 0(imYiiDigital Electronics T
30、echnology4.3 例例2：试用：试用74LS138译码器实现逻辑函数译码器实现逻辑函数,可以附加其它门电路可以附加其它门电路 （光电工程学院（光电工程学院09年研究生试题）：年研究生试题）： ABCCBBCAZCABBAZCBABCZCABBCAACZ4321Digital Electronics TechnologyABCCBBCAZCABBAZCBABCZCABBCAACZ4321),(),(), (),(742053273165434321mABCCBBCAZmCABBAZmCBABCZmCABBCAACZ)(),()(),()(),()(),(74204532373126543
31、174205327316543mmmmmZmmmmZmmmmZmmmmmZDigital Electronics Technology4.3 二二-十进制译码器的逻辑功能是将输入的十进制译码器的逻辑功能是将输入的BCD码译成码译成十个输出信号。十个输出信号。Digital Electronics Technology4.3 译中译中为为0拒绝拒绝伪码伪码Digital Electronics Technology4.3 数字显示器件数字显示器件 数字显示器件是用来显示数字、文字或者符号的器数字显示器件是用来显示数字、文字或者符号的器件，常见的有辉光数码管、荧光数码管、液晶显示器、件，常见的有辉
32、光数码管、荧光数码管、液晶显示器、发光二极管数码管发光二极管数码管、场致发光数字板、等离子体显示板、场致发光数字板、等离子体显示板等等。我们主要讨论等等。我们主要讨论发光二极管数码管发光二极管数码管。 LED数码管数码管 LED数码管又称为半导体数码管，它是由多个数码管又称为半导体数码管，它是由多个LED按分段式封装制成的。按分段式封装制成的。 LED数码管有两种形式：共阴型和共阳型。数码管有两种形式：共阴型和共阳型。Digital Electronics Technology4.3 七段显示七段显示LED数码管数码管(a) 外形图外形图 (b) 共阴型共阴型 (c) 共阳型共阳型公共阴极公共
33、阴极公共阳极公共阳极高电平驱动高电平驱动低电平驱动低电平驱动Digital Electronics Technology4.3 发光二极管（发光二极管（LED）的特点及其驱动方式）的特点及其驱动方式 LED具有许多优点，它具有许多优点，它不仅有工作电压低不仅有工作电压低(1.53V)、体积小、寿命长、可靠性高体积小、寿命长、可靠性高等优点，而且响应速度快等优点，而且响应速度快(100ns)、亮度比较高。、亮度比较高。一般一般LED的工作电流选的工作电流选在在110mA，但不允许超过，但不允许超过最大值（通常为最大值（通常为50mA）。）。LED可以直接由可以直接由TTL门门电路驱动。电路驱动。
34、 mAVVFDIVVR10255R为限流电阻为限流电阻Digital Electronics Technology4.3 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 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
35、1 1 1 1 1 1a b c d e f g输输 出出1111111111111111001 BI/RBO输入输入/输出输出0123456789101112131415灭灯灭灯灭零灭零试灯试灯功能功能（输入）（输入）1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 00 LT RBI显示显示字形字形输输 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
36、段显示译码器七段显示译码器74487448的功能表的功能表Digital Electronics Technology输输 入入输输 出出数字A3A2A1 A0YaYbYc YdYeYfYg字形000001111110100010110000200101101101300111111001401000110011501011011011601100011111701111110000810001111111910011110011101010000110111101100110011211000100011131101100101114111000011111511110000000Digit
37、al Electronics Technology ：称为灭灯：称为灭灯输入输入/灭零输出端，均为灭零输出端，均为低电平有效。低电平有效。 ：称为灭零输入：称为灭零输入端，低电平有效，用于端，低电平有效，用于将无效的零灭掉。将无效的零灭掉。 ：称为灯测试输入：称为灯测试输入端 ， 低 电 平 有 效 。 当端 ， 低 电 平 有 效 。 当 它为它为0时，数码管显示数时，数码管显示数字字8，表明该数码管正常，表明该数码管正常工作；否则，数码管不能工作；否则，数码管不能正常显示。数码管正常显正常显示。数码管正常显示时接高电平。示时接高电平。4.3 LTRBIRBOBIDigital Electr
38、onics Technology4.3 例：例：用七段显示译码器用七段显示译码器74LS48驱动共阴型驱动共阴型LED数码管。数码管。Digital Electronics TechnologyIYD0D1D2D3SA1A0A0A1D0D1D2D3S4.3 Digital Electronics Technology从从多路多路数据中选择其中所需要的数据中选择其中所需要的一路一路数据输出。数据输出。例：例：四选一数据选择器四选一数据选择器输输入入数数据据输出数据输出数据使能端使能端D0D1D2D3WSA1A0控制信号控制信号 Digital Electronics Technology11&1
39、11&1YD0D1D2D3A0A1S100000074LS15374LS153型型4 4选选1 1数据选择器数据选择器Digital Electronics Technology11&111&1YD0D1D2D3A0A1S01D0000由控制端决定选择由控制端决定选择哪一路数据输出。哪一路数据输出。选中选中D000110074LS153型型4选选1数据选择器数据选择器Digital Electronics TechnologySAADSAADSAADSAADY013012011010 CT74LS153功能表功能表使能使能选选 通通输出输出SA0A1Y10000001100110D3D2D1D
40、0 1S A11D31D21D11D01W地地CT74LS153(双双4选选1)2D32D22D12D02WA02SUCC15 14 13 12 11 10 91613245678正常工作。正常工作。时时禁止选择；禁止选择；时时,S,Y,S00111 Digital Electronics Technology4.3 例：例：试用一个双试用一个双4选选1数据选择器数据选择器74LS153接成一个接成一个8选选1数据选择器。数据选择器。Digital Electronics Technology4.3 例：例：试用一个双试用一个双4选选1数据选择器数据选择器74LS153实现逻辑函数：实现逻辑函
41、数：CABCABZ10)(10010110010101100101011010011001AACAACAAAACAACAACAAAACAACAACAACAAAACACAAACABCABZBAAA01， 解：解：令令1;0;3210DCDCDD013012011010013012011010AADAADAADAADSAADSAADSAADSAADY Digital Electronics Technology4.3 S=A B= AB+A BCO=AB0 01 01 00 10 00 1 1 01 1A BInputsSCOOutputs半加器半加器Digital Electronics Tec
42、hnology4.3 全加器全加器74LS183双全加器双全加器 全加器能把本位两个加数全加器能把本位两个加数An 、 Bn 和来自低位的进位和来自低位的进位Cn-1三者相加，得到求和结果三者相加，得到求和结果Sn 和该位的进位信号和该位的进位信号Cn 。Sn Cn0 0 00 00 0 11 00 1 01 00 1 10 11 0 01 01 0 10 11 1 00 11 1 11 1An Bn Cn-11111111)()(nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnCBACBACBACBACBACBACBASnnnnnnnnnnnnnnBACBABACBACBAC111)(Digit
43、al Electronics Technology4.3 全加器可以实现两个一位二进制数的相加，要实现多位二进制数全加器可以实现两个一位二进制数的相加，要实现多位二进制数的相加，可选用多位加法器电路。的相加，可选用多位加法器电路。串行进位加法器串行进位加法器Digital Electronics Technology4.3 用加法器设计组合逻辑电路用加法器设计组合逻辑电路 74LS283是一个四位加法器电路，可实现两个四位二进制数的相加8421BCD码0011余3码例：例：将将8421BCD码转换成余码转换成余3码。余码。余3码码8421BCD码码3(即即0011)Digital Electr
44、onics Technology4.3 数值比较器：能够比较数字大小的电路。数值比较器：能够比较数字大小的电路。由真值表写出逻辑表达式：由真值表写出逻辑表达式：由表达式画出逻辑图。由表达式画出逻辑图。BAFBA BAFBA ABBAFBA 输输 入入输输 出出A BFAB FAB FA=B0 00 11 01 10 0 10 1 01 0 00 0 1FA BFA BFA B1&A1B1真值表真值表（1）1位数值比较器位数值比较器Digital Electronics Technology（2） 4位二进制数比较器位二进制数比较器集成数值比较器集成数值比较器74XX85 23F10IB0IA
45、BAB0A BAAA3132F7 74 48 85 5BFAAA B1I1A BBA BA223BBAA B0BB 比较两个多位数大小时，必须自高而低逐位比较两个多位数大小时，必须自高而低逐位比较，而且只有在高位相等时，才需要比较低位。比较，而且只有在高位相等时，才需要比较低位。Digital Electronics Technology输 入级 联 输 入输 出A3，B3A2，B2A1，B1A0，B0IABIAB IA = BFABFABFA = B 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0A3 = B31 0 1 0 0A3 = B30 1 0 1 0A3 = B3A2 = B21 0 1
46、0 0A3 = B3A2 = B20 1 0 1 0A3 = B3A2 = B2A1 = B11 0 1 0 0A3 = B3A2 = B2A1 = B10 1 0 1 0A3 = B3A2 = B2A1 = B1A0 = B01 0 0 1 0 0A3 = B3A2 = B2A1 = B1A0 = B00 1 0 0 1 0A3 = B3A2 = B2A1 = B1A0 = B00 0 1 0 0 1A3 = B3A2 = B2A1 = B1A0 = B0 1 0 0 1Digital Electronics Technology4.3 （3）数值比较器的位数扩展）数值比较器的位数扩展串联方
47、式串联方式 用用2片片74XX85组成组成8位二进制数比较器。位二进制数比较器。6BB4AA765745BAABB3A B7 74 48 85 5( (1 1) )1113B2A200BF3AFIABA B2A BA3BAA B0BAFA BA1AIB2IBA B0010FA3A B2A BBA BF7 74 48 85 5( (2 2) )BAFA1AA B0A BA BI0BIB32I1FA BA BFA BFDigital Electronics Technology4.4 xyzzzxyzF111010101010zxyzzxyzFdt 静态静态1冒险冒险 竞争：竞争：是指门电路的两个
48、输入是指门电路的两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变的信号同时向相反的逻辑电平跳变的现象。现象。 冒险冒险:是指由于竞争的存在，在是指由于竞争的存在，在门电路的输出端可能出现尖峰脉冲门电路的输出端可能出现尖峰脉冲的现象。的现象。Digital Electronics Technology4.4 静态静态0冒险冒险001010101010zxyzzxzyFdtxyzzzxzyFDigital Electronics Technology4.4 2. 竞争竞争-冒险现象的判断冒险现象的判断AAYAAY或或则该组合电路存在竞争则该组合电路存在竞争冒险现象。冒险现象。 代数法：代数法： 根据组合逻辑电
49、路写出逻辑表达式，只要该根据组合逻辑电路写出逻辑表达式，只要该输出逻辑表达式在一定的条件下能化简为：输出逻辑表达式在一定的条件下能化简为： 当当B=C=1时，上式时，上式可以转换成：可以转换成：AAYCAABY故该电路存在竞争故该电路存在竞争-冒险。冒险。Digital Electronics Technology0010111001101101CAB 00当 ABC 从 111 变为 011 时（相切处跨越），可能引起冒险现象。 、实验法、实验法：功：功能冒险难以用前能冒险难以用前两种方两种方法判断，应做实验用示波法判断，应做实验用示波 器观察。器观察。 、卡诺图法、卡诺图法：如果两卡诺圈相
50、切，且相切处未被其他卡诺：如果两卡诺圈相切，且相切处未被其他卡诺圈包围，则可能产生冒险现象。圈包围，则可能产生冒险现象。竞争与冒险的识别Digital Electronics Technology4.4.3 4.4.3 消除竞争消除竞争- -冒险现象的方法冒险现象的方法一、接入滤波电容一、接入滤波电容尖峰脉冲很窄，用很小的电容就可将尖峰削弱到尖峰脉冲很窄，用很小的电容就可将尖峰削弱到 V VTHTH 以下。以下。二、引入选通脉冲二、引入选通脉冲取选通脉冲作用时间，在电路达到稳定之后，取选通脉冲作用时间，在电路达到稳定之后，P P的高的高电平期的输出信号不会出现尖峰。电平期的输出信号不会出现尖峰
