《电工电子技术》课件-组合逻辑电路分析与设计

组合逻辑电路分析与设计

当遇到多个用户申请同一服务，而服务者在同一时间只能服务于一个用户的情况，需要把其他用户的申请信息先存起来，然后再进行服务。其中，将用户的申请信息先存起来的功能需要使用具有记忆功能的部件。组合逻辑电路的分析与设计组合逻辑电路的分析与设计组合逻辑电路的分析与设计

例如：对二值（0、1）信号进行逻辑运算。逻辑代数

研究逻辑关系的数学称为逻辑代数，又称为布尔代数，它是分析和设计逻辑电路的数学工具。

逻辑代数是用大写字母（

A，B，C，…）表示逻辑变量，但其取值只有1和0两种。逻辑1和0不表示数值的大小，而是表示两种相反的逻辑状态，如信号的有与无、电平的高与低、条件成立与不成立等。逻辑代数逻辑乘逻辑加逻辑非0

·

A

=

01

·

A

=

AA

·

A

=

AA

·

A

=

0逻辑代数

1.

逻辑乘：简称乘法运算，是进行“与”逻辑关系的运算的。所以，也叫与运算。其运算规则为：逻辑代数

2.

逻辑加：简称为加法运算，是进行“或”逻辑关系的运算的。所以，也叫或运算。其运算规则为：0

+

A

=

A1

+

A

=

1A

+

A

=

AA

+

=

1逻辑代数

逻辑非：简称非运算，也称为求反运算，是进行“非”逻辑关系的运算的。

对于“非”逻辑关系来说，可得还原律为：=

A组合逻辑电路的分析

分析组合逻辑电路的目的就是确定电路的逻辑功能，即根据已知逻辑电路，找出其输入和输出之间的逻辑关系，并写出逻辑函数表达式。一般分析步骤如下：写出已知逻辑电路的函数表达式。方法是直接从输入到输出逐级写出逻辑函数表达式。化简逻辑函数表达式，得到最简逻辑表达式。列出真值表。根据真值表或最简逻辑表达式确定电路逻辑功能。组合逻辑电路的分析编码器

在数字电路中，要把输入的各种信号（如十进制数、文字、符号等）转换成若干位二进制码，这种转换过程称为编码。

编码器是指能够实现编码功能的组合逻辑电路。它是一个多输入、多输出的电路，通常输入端多于输出端。编码器

例子：有

4

个信息

I0

、

I1

、

I2

、

I3

可用

2

位二进制代码

A、

B

表示。A、

B

为

00、01

、10

、11

，分别代表信息

I0

、

I1

、

I2

、

I3

，而

8

个信息要用

3

位二进制代码

A、B、C

来表示。要表示的信息越多，二进制代码的位数也越多。n

位二进制代码有

2n

个状态，可以表示

2n

个信息。编码器如图所示，它有

n

个输入端、

m

个输出端。在

n

个输入端中，每次只能有

1

个信号有效，其余无效；每次输入有效时，只能有唯一的

1

组输出与之对应，即

1

个输入对应

1

组

m

位二进制代码的输出。编码器二进制编码器二-十进制编码器优先编码器编码器

1.二进制编码器能够将各种输入信息编成二进制代码的电路称为二进制编码器。1位二进制代码可以表示0、1这2种不同的输入信号，2位二进制代码可表示00、01、10、11这4种不同的输入信号，n位二进制代码可以表示2n种不同的输入信号。编码器设输入、输出均为高电平有效，列出3位二进制编码器的真值表。编码器

2.二-十进制编码器将十进制数中的0～9这10个数码转换为二进制代码的电路，称为二-十进制编码器。要对10

个输入信号编码，至少需要

4

位二进制代码，即

2i≥10

，所以，二-十进制编码器的输出信号为

4

位，其框图是最常用的是

8421BCD

码。编码器8421BCD

码编码器的真值表。编码器

3.优先编码器在优先编码器中，允许同时输入2个以上的编码信号，编码器自动对所有输入信号按优先顺序排队。当几个信号同时输入时，它只对优先级最高的信号进行编码。计算机的键盘输入逻辑电路就是优先编码器的典型应用。

译码是编码的反过程，是将给定的二进制代码翻译成编码时赋予的原意，即将每一组输入的二进制代码译成相应特定的输出高、低电平信号，完成这种功能的电路称为译码器。译码器译码器

译码器是多输入、多输出的组合逻辑电路。按照功能不同，译码器可分为：译码器通用译码器显示译码器通用译码器二进制译码器二-十进制译码器通用译码器

1.二进制译码器二进制译码器是将n位二进制数翻译成m=2n个输出信号的电路。通用译码器

2.二-十进制译码器将8421BCD码翻译成对应的10个十进制数字信号的电路，叫作二-十进制译码器。该译码器的输入是十进制数的二进制编码，输出的10个信号与十进制数的10个数字相对应。显示译码器

在数字系统中，运算、操作的对象主要是二进制数码。

人们往往希望把运算或操作的结果用十进制数直观地显示出来。因此，数字显示电路就成为此数字系统的一个组成部分。

数字显示器件的种类较多，主要有半导体发光二极管显示器、液晶显示器等。

显示的字形是由显示器的各段组合成数字0～9，或者其他符号。

我国字形管标准为七段字形。显示译码器显示译码器

1.发光二极管显示器（

LED

数字显示器）

发光二极管与普通二极管的主要区别在于它外加正向电压导通时，能发出醒目的光。发光二极管工作时，要加驱动电流。显示译码器

1.发光二极管显示器（

LED

数字显示器）

驱动电路通常采用与非门，由低电平驱动和高电平驱动。Rs为限流电阻，调节Rs的大小可以改变流过发光二极管的电流，从而控制发光二极管的亮度。显示编码器

LED

数字显示器又称

LED

数码管，它是由七段发光二极管封装组成的，它们排列成“日”字形。

1.发光二极管显示器（

LED

数字显示器）显示编码器

2.

BCD-七段显示译码器

BCD-七段显示译码器能把二

-

十进制代码译成对应于数码管的

7

个字段信号，驱动数码管，显示出相应的十进制数码。显示译码器显示编码器CT74LS247显示译码器功能表。共阴极显示译码器：共阳极显示译码器：74LS347、74LS48、74LS49、CD4056、CC4511、CC14513、MC1454474LS247、74LS248、74LS429、74LS47、74LS447显示译码器显示译码器

2.

BCD-七段显示译码器煤矿用温度传感器显示部分用的就是七段显示译码器，其工作过程为：此处插入视频集成译码器集成通用译码器：集成显示译码器：74LS138、74LS42等。74LS48、CC4511等。

集成译码器

74LS138

是

2

位二进制译码器。

它有

3

条输入线

A、B、C，8条输出线

Y0～Y7

，输出低电平有效。集成译码器的应用1.

74LS138