组合逻辑电路(4课时).ppt

1 第五章组合逻辑电路 2 例1 设计三人表决电路 A B C 每人一个按键 如果同意则按下 不同意则不按 结果用指示灯表示 多数同意时指示灯亮 否则不亮 1 首先指明逻辑符号取 0 1 的含义 2 根据题意列出真值表 真值表 三个按键A B C按下时为 1 不按时为 0 灯是F 灯亮为 1 否则为 0 2 例题 3 真值表 3 画出卡诺图 并用卡诺图化简 4 4 根据逻辑表达式画出逻辑图 用与或门实现 5 若用与非门实现 6 甲乙两校举行联欢会 入场券分红 黄两种 甲校学生持红票入场 乙校学生持黄票入场 会场入口处如设一自动检票机 符合条件者可放行 否则不准入场 试画出此检票机的放行逻辑电路 7 某汽车驾驶员培训班进行结业考试 有三名评判员 其中A为主裁判员 B和C为副裁判员 在评判时 按照少数服从多数的原则通过 但主裁判员认为合格 亦可通过 试用 与非 门构成逻辑电路实现此评判规定 8 设A B C D是一个8421码的四位 若此码表示的数字x符合x小于3或x大于6时 则输出为1 否则为0 试用 与非 门组成逻辑图 9 某同学参加四门课程考试 规定如下 1 课程A及格得1分 不及格得0分 2 课程B及格得2分 不及格得0分 3 课程C及格得4分 不及格得0分 4 课程D及格得5分 不及格得0分 若总得分大于8分 含8分 就可结业 试用 与非 门画出实现上述要求的逻辑电路 10 实现多位二进制数相加的集成电路 串行进位加法器 构成 把n位全加器串联起来 低位全加器的进位输出连接到相邻的高位全加器的进位输入 特点 进位信号是由低位向高位逐级传递的 运算速度不高 2 多位加法器 0 11 将两个一位数A和B进行大小比较 一般有三种可能 A B AB FA B和FA B 假设与比较结果相符的输出为1 不符的为0 则可列出其真值表如下 1 一位数值比较器 12 一位比较器逻辑图 13 用与非门实现 并且低电平有效 14 2 集成数值比较器 多位数值比较器 比较原则 1 先从高位比起 高位大的数值一定大 2 若高位相等 则再比较低位数 最终结果由低位的比较结果决定 请根据以上原则设计一下 每位的比较应包括几个输入 输出 15 四位数值比较器的比较原则 A3 B3 100 A3 B3A2 B2A1 B1A0 B0010 A3 B3A2 B2A1 B1A0 B0001 A3 B3A2 B2A1 B1A0 B0100 A3 B3A2 B2A1 B1 001 A3 B3A2 B2A1 B1 100 A3 B3A2 B2 001 A3 B3A2 B2 100 A3 B3 001 16 单块或多块串联时的功能表 四位数值比较器74LS85功能表 17 多块并联时的功能表 单块或多块串联时的功能表 18 1 当应用一块芯片来比较四位二进制数时 应使级联输入端的 A B i 端接1 A B i 端和 A B i 端都接0 这样就能完整地比较出三种可能的结果 2 若要扩展比较位数时 可应用级联输入端作片间连接 由功能表可以看出 当A3A2A1A0 B3B2B1B0时 比较的结果决定于 级联输入 端 这说明 19 四位数值比较器74LS85逻辑图 20 四位数值比较器74LS85引脚图 21 例如 将两片四位比较器扩展为八位比较器 四位比较器扩展为八位比较器 3 集成比较器功能的扩展 1 串联方式扩展 可以将两片芯片串联连接 即将低位芯片的输出端FA B FAB A B和A B 如下图所示 这样 当高四位都相等时 就可由低四位来决定两数的大小 22 例1 七位二进制数比较器 采用两片74L85 必接好 1 2 高位片 低位片 23 四位比较器扩展为十六位比较器 2 并联方式扩展 24 例2 设计三个四位数的比较器 可以对A B C进行比较 并能判断 1 三个数是否相等 2 若不相等 A数是最大还是最小 比较原则 先将A与B比较 然后A与C比较 若A BA C 则A B C 若A BA C 则A最大 若A BA C 则A最小 可以用两片74LS85实现 25 A B C A最大 A最小 A与C作比较 A与B作比较 必接好 必接好 1 2 26 74LS148的功能表 EI EO GS 从功能表可以看出 当EI 1时 表示电路禁止编码 即无论7 0中有无有效信号 输出C B A均为高电平 逻辑1 并且GS EO 1 27 74LS148的功能表 EI EO GS 当E1 0时 表示电路允许编码 如果7 0中有低电平 有效信号 输入 则输出C B A是申请编码中级别最高的编码输出 注意是反码 并且GS 0 EO 1 如果7 0中无有效信号输入 则输出C B A均为高电平 并且GS 1 EO 0 28 74LS148的功能表 EI EO GS 当GS 1 EO 0时 表示该电路允许编码 但无码可编 当GS 0 EO 1时 表示该电路允许编码 并且正在编码 当GS EO 1时 表示该电路禁止编码 即无法编码 从另一个角度理解GS和EO的作用 29 三 译码器 译码是编码的逆过程 即将某二进制代码翻译成电路的某种状态 1 二进制译码器及其集成器件 二进制译码器的作用 将n种输入的组合译成2n种电路状态 也叫n线 2n线译码器 译码器的输入 一组二进制代码 译码器的输出 一组高低电平信号 常见的二进制译码器有2 4线译码器 3 8线译码器和4 16线译码器 30 2 4线译码器74LS139的功能表 当E 0时 2 4译码器的输出函数分别为 如果用表示i端的输出 mi表示输入地址变量A B的一个最小项 则输出函数可写成 当使能端有效 E 0 时 它正好是输入变量最小项的非 因此变量译码器也称为最小项发生器 1 2 4线译码器 31 2 4线译码器74LS139的内部线路 逻辑图 1 1 1 1 1 32 2 4线译码器74LS139管脚图 一片139内含有两个2 4线译码器 33 二 十进制编码 显示译码器 显示器件 在数字系统中 常常需要将运算结果用人们习惯的十进制显示出来 这就要用到显示译码器 1 显示器件 常用的是七段显示器件 2 数字显示译码器 七段显示译码器 34 优点 工作电压低 体积小 寿命长 可靠性高 缺点 工作电流比较大 每一段的工作电流在10mA左右 半导体数码管 根据二极管的连接不同分为共阴 共阳两种 如下图所示 液晶显示器 用于计算器 电子手表 电子词典等 35 a b c d