电工电子技术课件2

1、2021-9-241目录目录第第1010章章 组合逻辑电路组合逻辑电路10.1 10.1 组合逻辑电路的分析与设计组合逻辑电路的分析与设计10.2 10.2 译码器译码器10.3 10.3 编码器编码器10.5 10.5 加法器加法器10.4 10.4 数据选择器数据选择器10.6 10.6 组合逻辑电路的竞争与冒险组合逻辑电路的竞争与冒险2021-9-242目录目录数字逻辑电路数字逻辑电路时序逻辑电路时序逻辑电路组合逻辑电路组合逻辑电路组合逻辑电路组合逻辑电路分析分析逻辑功能逻辑功能设计设计逻辑电路逻辑电路组合逻辑部件组合逻辑部件小规模集成电路小规模集成电路（中规模集成电路）（中规模集成电路

2、）译码器、编码器译码器、编码器加法器加法器数据选择器数据选择器数据分配器数据分配器数值比较器数值比较器奇偶校验电路奇偶校验电路2021-9-243目录目录10.1 组合逻辑电路的分析与设计组合逻辑电路的分析与设计1. 框图框图10.1.0 组合逻辑电路组合逻辑电路 的特点的特点组合组合逻辑逻辑电路电路.x1x2xnF1F2Fm输入输入(x1 x2 xn )，共，共2n种组合种组合输出输出(F1 F2 Fm )，m个逻辑函数个逻辑函数单输出、多输出两种类型单输出、多输出两种类型2. 特点特点由各种逻辑门组合而成由各种逻辑门组合而成无记忆功能无记忆功能(无反馈线无反馈线)输出状态仅与当前输入状态有

3、关输出状态仅与当前输入状态有关3. 描述方法描述方法逻辑式逻辑式 真值表真值表卡诺图卡诺图逻辑图逻辑图2021-9-244目录目录10.1.1 组合逻辑电路分析组合逻辑电路分析 由给定的逻辑图逐级推出逻辑表达式由给定的逻辑图逐级推出逻辑表达式1.一般分析方法一般分析方法将逻辑转换（或化简）到标准与或式（或最简式）将逻辑转换（或化简）到标准与或式（或最简式）由逻辑式列真值表由逻辑式列真值表确定确定由真值表，判断逻辑电路的功能由真值表，判断逻辑电路的功能2. 分析举例分析举例2021-9-245目录目录例例1：分析下图的逻辑功能。：分析下图的逻辑功能。 ABABBA BABA BABAF BABA

4、 &ABF11BABA 03mm 真值表真值表相同出相同出“1”不同出不同出“0”同或功能同或功能ABF2021-9-246目录目录例例2：分析下图的逻辑功能。：分析下图的逻辑功能。 &ABFABAABBABBABAABF BABAAB BBAABA）（）（ BABA 真值表真值表不同出不同出“1”相相同出同出“0”异或功能异或功能12mm ABF2021-9-247目录目录ABBABABAY 1 BAY 2 BAY 3例例3: 试分析图示的逻辑电路图的功能试分析图示的逻辑电路图的功能 A BY1 Y2 Y3 真值表真值表 可见可见 AB时时Y11；&=1Y1AB111.Y2Y310 0 10

5、0 1001 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1(A1)(B0) 时时Y21；(A0)(B1) 时时Y31；一位二进制数一位二进制数比较电路比较电路 Y1AB.Y2Y32021-9-248目录目录Y&1.BA&C101AA=AC +BCY=AC BC 设设：C=1封锁封锁打开打开选通选通A信号信号2021-9-249目录目录Y&1.BA&C011设设：C=0选通选通B信号信号B=AC +BCY=AC BC信号选通电路信号选通电路:C=0时，时，Y=BC=1时，时，Y=A2021-9-2410目录目录10.1.2 组合逻辑电路设计组合逻辑电路设计2021-9-2411目录目录例例1：用与非门

6、设计一个：用与非门设计一个三人表决电路。三人表决电路。 （原则：少数服从多数）（原则：少数服从多数）（1）输入变量）输入变量A、B、C（2）列出逻辑真值表）列出逻辑真值表不同意不按不同意不按 “0”同意按下同意按下 “1”,输出变量输出变量F:不通过不通过“0”,灯不灯不亮亮通过通过“1”,灯灯亮亮“0”多出多出“0”，“1”多出多出“1”（3）写出逻辑表达式）写出逻辑表达式ABCBCACBACABF )7 ,6 ,5 ,3(m FABC+5V要设要设计的计的逻辑逻辑电路电路2021-9-2412目录目录（4）对逻辑式进行化简及变换）对逻辑式进行化简及变换BCA001001 11 101111

7、)7 , 6 , 5 , 3(mF CABCAB CABCAB CABCAB （5）画出逻辑图）画出逻辑图&ABCF&2021-9-2413目录目录 例例2 2：设有甲、乙、丙三台电动机，它们运转时：设有甲、乙、丙三台电动机，它们运转时必须满足这样的条件，即任何时间必须而且仅有一必须满足这样的条件，即任何时间必须而且仅有一台电动机运行。如不满足条件，就输出报警信号。台电动机运行。如不满足条件，就输出报警信号。试设计此报警电路。试设计此报警电路。（1）确定输入、输出逻辑变量的逻辑状态的含义。）确定输入、输出逻辑变量的逻辑状态的含义。 用用A、B、C三个变量表示三个变量表示甲乙丙三台电动机的甲乙丙

8、三台电动机的运行状态运行状态. .运转运转时为时为“1”，不运转时为，不运转时为“0”。报警。报警输出是输出是F，正常运转是，正常运转是“0”,报警是报警是“1” 。 2021-9-2414目录目录（2） 根据题意列出逻辑真值表。根据题意列出逻辑真值表。（3）列出逻辑表达式并进行化简：）列出逻辑表达式并进行化简：ABCCABCBABCACBAF)7 ,6 ,5 ,3,0(m 2021-9-2415目录目录BCACABABC00011110011 0 1 0 0 1 1 1 1 BCABACCBAF)7 ,6 ,5 ,3,0(mF （4）根据逻辑式画出逻辑图）根据逻辑式画出逻辑图&BCF&A11

9、1 12021-9-2416目录目录 例例4 4 一个电机可以从三个开关中任何一个开关启动一个电机可以从三个开关中任何一个开关启动与关闭，另有温度传感器，当温度超过某值时关闭电机并与关闭，另有温度传感器，当温度超过某值时关闭电机并报警，同时各个开关再也不能启动电机。试设计组合电路报警，同时各个开关再也不能启动电机。试设计组合电路实现所述功能。实现所述功能。 设设A、B、C为控制电机的三个开关，为控制电机的三个开关，开关的任何位置都能启动和关闭电机。开关的任何位置都能启动和关闭电机。 设设D为温度信号，为温度信号，D = 0表示超温。设报表示超温。设报警灯信号为警灯信号为Y1，Y1= 0表示报警

10、表示报警(灯亮灯亮)。用。用Y2表示电机，表示电机，Y2=1表示电机关闭。表示电机关闭。 （1）确定输入、输出逻辑变量的逻辑状态的含义。）确定输入、输出逻辑变量的逻辑状态的含义。（2） 根据题意列出逻辑真值表。根据题意列出逻辑真值表。2021-9-2417目录目录开关开关开关开关开关开关温度温度电机电机报警报警ABCDY2Y10000100010100100100110101000101010101100101110100001110011010101010111111001011011111101111111012021-9-2418目录目录 )7 , 4 , 2 , 1(),(0mCBAY

11、ABCCBACBACBA CBA 对电机有对电机有 02YDY 就是就是 02YDY 对报警有对报警有Y1=D ABCDDCBADCBACDBAY 2DABCCBACBACBA)( DY0 =1Y1Y2ABCD&=1（3）列出逻辑表达式并进行化简：）列出逻辑表达式并进行化简：（4）根据逻辑式画出逻辑图）根据逻辑式画出逻辑图2021-9-2419目录目录 ( 0 0 0 0 C Y0 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1CBACBACBACBAYABC001001 11 101111CBAY 2021-9-2420目录目录ABCCBACB

12、ACBAY BCACBACBACBA =1YABC=12021-9-2421目录目录YCBA01100111110&10102021-9-2422目录目录 开工为开工为“1”，不开工为，不开工为“0”； G1和和 G2运行为运行为“1”，不运行为，不运行为“0”。2021-9-2423目录目录0111 0 0 1 0 100011 0 11 0 10 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 01 1 10 0 0A B C G1 G22021-9-2424目录目录ABCCABCBABCA1 GABCCBACBACBA2 GABC001001 11 101111ACBCAB1 G1

13、0 10 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 01 1 10 0 00111 0 0 1 0A B C G1 G2 100011 0 12021-9-2425目录目录ACBCAB1 GACBCAB ABCCBACBACBA2 GABCCBACBACBA2 G ABC001001111011112021-9-2426目录目录A BCA BC&G1G22021-9-2427目录目录10.1.3组合逻辑电路设计中的几个实际问题组合逻辑电路设计中的几个实际问题1. 组合逻辑电路的规模组合逻辑电路的规模2. 输入引脚数的限制输入引脚数的限制3. 输出能力不够输出能力不够 组合逻辑电路的设

14、计过程是针对小规模集成电路组合逻辑电路的设计过程是针对小规模集成电路而言，中规模集成电路的设计可不必化简。而言，中规模集成电路的设计可不必化简。 对于集成电路，当器件型号选定后，它的输入引对于集成电路，当器件型号选定后，它的输入引脚就确定下来。在逻辑电路化简时，要本着集成电路脚就确定下来。在逻辑电路化简时，要本着集成电路最少，集成电路的种类最少的原则。最少，集成电路的种类最少的原则。 当负载太大，输出能力不够时，要增加缓冲器或当负载太大，输出能力不够时，要增加缓冲器或驱动能力大的门电路。驱动能力大的门电路。2021-9-2428目录目录作业：作业： 10-1；10-2 ；10-5 ；2021-

15、9-2429目录目录2021-9-2430目录目录101111111100000000禁止禁止选通选通1111111110 0 0111011110 0 1110111110 1 0101111110 1 1011111111 0 0111101111 0 1111110111 1 0111111011 1 111111110ABC111&Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7AABBCCG1G2AG2BEN&2021-9-2431目录目录 输输 入入C B A Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y70 0 0 0 1 1 1 1 1 1 10 0 1 1 0 1 1 1 1 1 10 1

16、0 1 1 0 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 0 1 1 1 11 0 0 1 1 1 1 0 1 1 11 0 1 1 1 1 1 1 0 1 11 1 0 1 1 1 1 1 1 0 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0输输 出出 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1控控 制制G1 G2 1 0 1 01 01 01 01 01 01 01 0B2A22GGG 2021-9-2432目录目录A1B2C3G16G2A4G2B5Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y7774LS138)(B2A21B2A21GGGGGGEN )(B

17、2A21GGGmYii iimY 2021-9-2433目录目录ABCD10ENDDDDDDDDDDDDDDDD01234567891011121314151212364515141312111097YYYYYYYYABCGGG0123456712B2A74LS13812364515141312111097YYYYYYYYABCGGG0123456712B2A74LS138UU2021-9-2434目录目录ABCD10ENDDDDDDDDDDDDDDDD01234567891011121314151212364515141312111097YYYYYYYYABCGGG0123456712B2A

18、74LS13812364515141312111097YYYYYYYYABCGGG0123456712B2A74LS138UU2021-9-2435目录目录 A BY1Y0XY3Y2数据分配器是将一个数据源来的数据根据需要数据分配器是将一个数据源来的数据根据需要送到多个不同的通道上去的逻辑电路送到多个不同的通道上去的逻辑电路。它将一个输入它将一个输入x分时地送到多路输出上去。具体选分时地送到多路输出上去。具体选择哪一路输出由一组地址变量确定。它有一根输择哪一路输出由一组地址变量确定。它有一根输入线，入线，n根地址线，根地址线，2n根输出线。根输出线。四路分配器四路分配器Y1Y0Y3Y2XA B

19、1 11 00 10 02021-9-2436目录目录101XY5 111XY7 101XY5 111XY7 CBAY0Y1Y2Y3Y0Y1Y2Y30 0 0 X 1 1 1 1 1 1 10 0 1 1 X 1 1 1 1 1 10 1 0 1 1 X 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 X 1 1 1 11 0 0 1 1 1 1 X 1 1 11 0 1 1 1 1 1 1 X 1 11 1 0 1 1 1 1 1 1 X 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 XA1B2C3G16G2A4G2B5Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y7774LS138X1A1

20、B2C3G16G2A4G2B5Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y7774LS138X2021-9-2437目录目录例例: 试用试用3-8译码器译码器74138实现如下逻辑函数。实现如下逻辑函数。 )7 ,6 ,4 , 1 ,0(),(mCBAY解：解： 已知已知74138使能时使能时,iimY ),(CBAY76410mmmmm 76410mmmmm 76410YYYYY &10Y(A,B,C)12364515141312111097YYYYYYYYABCGGG0123456712B2A74LS138CBA10Y(A,B,C)12364515141312111097YYY

21、YYYYYABCGGG0123456712B2A74LS138CBA2021-9-2438目录目录例例: 试用试用3-8译码器译码器74138实现实现 全加器。全加器。 )7 ,4 ,2 , 1(:mS本本位位和和解：解： 74138使能时使能时,iimY 7421mmmmS 7421mmmm 7641YYYY )7 ,6 ,5 ,3(:OmC进进位位7653OYYYYC 1012364515141312111097YYYYYYYYABCGGG0123456712B2A74LS138&SCIBACO&1012364515141312111097YYYYYYYYABCGGG0123456712B

22、2A74LS138SCIBACO2021-9-2439目录目录作业：作业： 10-3；10-4 ；10-9 ；2021-9-2440目录目录(4) (4) 计算机中存储器单元及输入输出接口的寻址计算机中存储器单元及输入输出接口的寻址0单元单元1单元单元2单元单元3单元单元控制门控制门控制门控制门控制门控制门控制门控制门译码器译码器A1A0Y0Y1Y2Y3或接口单元或接口单元存储器单元存储器单元 计算机计算机 中央控制中央控制 单元单元 (CPU)数据线数据线地址线地址线 单元选择线单元选择线2021-9-2441目录目录0AS2-42-4线译码器线译码器ABCD0Y1Y2Y时时，当当 0 S3

23、Y1AAEBECEDE2021-9-2442目录目录总线总线时时，当当 0 S00总线总线0AS2-42-4线译码器线译码器ABCDAEBECEDE0Y1Y2Y3Y1A脱离总线脱离总线数据数据2021-9-2443目录目录0AS 2-4线译码器线译码器ABCD0Y1Y2Y时时，当当 0 S3Y1AAEBECEDE00脱离总线脱离总线数据数据2021-9-2444目录目录CT74LS139型译码器型译码器(a) 外引线排列图；外引线排列图；(b) 逻辑图逻辑图(a)GND1Y31Y21Y11Y01A11A01S876543212Y22Y32Y11Y02A12A02S+UCC10916151413

24、1211CT74LS139(b)11111&Y0&Y1&Y2&Y3SA0A12021-9-2445目录目录 输输 入入 输输 出出SA0A1Y0110 0 00 0 11 001 101110 Y1Y2Y3111011101110111CT74LS139型译码器型译码器S = 0时译码器工时译码器工作作输出低电平有效输出低电平有效2021-9-2446目录目录A15B14C13D12011223344556677981091174LS42 将将4 4位位BCDBCD码的十组代码译成码的十组代码译成0 09 9十个对应输十个对应输出信号的电路，也称出信号的电路，也称4 4线线1010线译码器。线

25、译码器。 将输入将输入D D端作为使能端时，端作为使能端时，74427442可为可为3 3线线88线线译码器。译码器。1001000010102021-9-2447目录目录 输输 入入D C B A 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 10 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 10 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 11 0 0 0 1 1 1 1 1

26、 1 1 1 0 11 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0输输 出出0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 12021-9-2448目录目录二二 十十进进制制代代码码2021-9-2449目录目录gfedcba 七段七段 由七段发光二极管构成由七段发光二极管构成例：例： 共阴极接法共阴极接法a b c d e f g 0 1 1 0 0 0 01 1 0 1 1 0 1低低电电平平时时发发光光高高电电平平时时发发光光共阳极接法共阳极接法abcgdefdgfecba共阴极接法共阴极接法abcdefg2021-9-2

27、450目录目录2021-9-2451目录目录D CBAagfedcb译译码码器器二二 十十进进制制代代码码100110001007个个4位位2021-9-2452目录目录D C B Aa b c d e f g 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 00 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 10 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 20 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 30 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 40 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 50 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 60 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 71 0 0 0 0

28、0 0 0 0 0 0 81 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 9gfedcba2021-9-2453目录目录BS204ABCDCT74LS247CT74LS247+5V来来自自计计数数器器七段译码器和数码管的连接图七段译码器和数码管的连接图5107abcdefgRBI BI LTB1C2LT3RBO4RBI5D6A7GND8911101213141516+UCCCT 74LS247CT74LS247型译码型译码器的外引线排列图器的外引线排列图abcdefgBIRBO2021-9-2454目录目录控制端控制端:为为0 0时，使时，使ag=0, ,亮亮“8”8”，说明工作正常。，说明工作正

29、常。LT 灯灯测试端测试端LT BI灭灯输入端灭灯输入端RBI动态灭零输入端动态灭零输入端控制端功能：控制端功能：动态灭零输出端动态灭零输出端RBO为为0 0时，使时，使a g = 1，全灭。，全灭。BI 为为0 0，且，且DCBA00000000时，使时，使a g = 1，全灭。，全灭。RBI, ,当当RBI0且且DCBA00000000时时, ,RBO0; ;表示灯已灭表示灯已灭RBO74LS47GNDUccDCBAabdfegcLTRBIRBOBI /2021-9-2455目录目录0 0 5 6 7 . 9 9 0 00 0 5 6 7 . 9 9 0 0 配合使用，可使多位数字配合使用

30、，可使多位数字显示时的最高位及小数点后最低位的显示时的最高位及小数点后最低位的0 0不显示不显示RBI和和RBO从真值表可知，从真值表可知，7448除输出高电平除输出高电平有效外，其它功能有效外，其它功能与与7446/47相同。相同。74LS48GNDUccDCBAabdfegcLTRBIRBOBI /2021-9-2456目录目录10.3 编码器编码器 n 位二进制代码有位二进制代码有 2n 种组合，可以表示种组合，可以表示 2n 个个信息。信息。2021-9-2457目录目录 编码器编码器2021-9-2458目录目录 2021-9-2459目录目录0 0 0I0I1I2I31 0 0I5

31、I6I输输 入入输输 出出Y2 Y1 Y02021-9-2460目录目录Y2 = I4 + I5 + I6 +I7 = I4 I5 I6 I7.= I4+ I5+ I6+ I7Y1 = I2+I3+I6+I7 = I2 I3 I6 I7. . .= I2 + I3 + I6+ I7Y0 = I1+ I3+ I5+ I7 = I1 I3 I5 I7.= I1 + I3+ I5 + I72021-9-2461目录目录I7I6I5I4I3I1I2Y2Y1Y00000000000I0为隐含输入为隐含输入当当I7I1都为都为0时输出为时输出为I0的的编码编码100000001110100000 1100

32、010000 1010001000 1000000100 0110000010 0100000001 0012021-9-2462目录目录 优先编码器可以避免这个缺点，可以有多个有效优先编码器可以避免这个缺点，可以有多个有效输入信号同时输入，但是只有优先级别最高输入的编输入信号同时输入，但是只有优先级别最高输入的编码输出。码输出。 优先级别最高，优先级别最高，0优先级别最低。优先级别最低。01011121231341526374EI5EO15GS14A09A17A26741482021-9-2463目录目录输输 入入 输输 出出EI 0 1 2 3 4 5 6 7GS EOA2 A1 A010

33、00000000 X X X X X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 X X X X X X X 0 X X X X X X 0 1 X X X X X 0 1 1 X X X X 0 1 1 1 X X X 0 1 1 1 1 X X 0 1 1 1 1 1 X 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 11 11 00 10 1 0 10 10 10 10 10 11 1 11 1 10 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 174148真值表真值表 输出是输入线编码二进制的反码输出是输入线编码二进制的反码2021-9-2464

34、目录目录 例例10-6 某医院一楼有某医院一楼有8个病房和一个护班室，每个病房有一个个病房和一个护班室，每个病房有一个呼叫按扭，在护班室中有一优先编码器电路，该电路可以用数码管呼叫按扭，在护班室中有一优先编码器电路，该电路可以用数码管显示病房的编码。每个病房编码的位权是不同的，代表该病房的病显示病房的编码。每个病房编码的位权是不同的，代表该病房的病人病情的程度，护士依照需护理病人的紧急程度位权，优先对位权人病情的程度，护士依照需护理病人的紧急程度位权，优先对位权高的病人进行护理。在本例中使用高的病人进行护理。在本例中使用8-3线优先编码器。假设病房具线优先编码器。假设病房具有按钮有按钮7的位权

35、最高，具有按钮的位权最高，具有按钮6的次之，依次类推，具有按钮的次之，依次类推，具有按钮0的的位权最低。位权最低。 解：解：根据题意，选择优先编码器根据题意，选择优先编码器74148，对病房进行编码，对病房进行编码，然后用译码器然后用译码器7446对编码进行译码，由于对编码进行译码，由于74148输出低电平输出低电平有效，而有效，而7446输入高电平有效，所以两个芯片之间串联反相输入高电平有效，所以两个芯片之间串联反相器，当有按扭按下时器，当有按扭按下时74148的的GS端输出低电平，经过反相器端输出低电平，经过反相器推动三极管使蜂鸣器发声，以提醒护士有病人按下了按扭。推动三极管使蜂鸣器发声，

36、以提醒护士有病人按下了按扭。 2021-9-2465目录目录01234567R10111112345678161514131211109RPUCC1BR0U2TUCC0101112123134152637451514976EGAAAOS012IE7414845371261312111091514ABCDLTabcdefgRBIBI/RBO7446Aabfcgde1234567abcdefg8dpdpDSU1UCC92021-9-2466目录目录表示十进制数表示十进制数10个个编码器编码器2021-9-2467目录目录优先级别最高，优先级别最高，0优先级别最低。优先级别最低。1112123134

37、152637485910A9B7C6 D1474LS1472021-9-2468目录目录16 15 14 13 12 11 10 91 2 3 4 5 6 7 8GND BC87654A9123 N DCCU2021-9-2469目录目录输输 入入输输 出出 1 2 3 4 5 6 7 8 9D C B A 1 1 1 1 1 1 1 1 1 X X X X X X X X 0 X X X X X X X 0 1 X X X X X X 0 1 1 X X X X X 0 1 1 1 X X X X 0 1 1 1 1 X X X 0 1 1 1 1 1 X X 0 1 1 1 1 1 1 X

38、 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 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 02021-9-2470目录目录将将0-9十个按扭信号转十个按扭信号转换成换成8421BCD反码。反码。0123456789&RYABCDUCC111212313415263748591097614ABCD74LS147当没有按扭按下，当没有按扭按下，Y=0。若有按扭按下，若有按扭按下，Y=1。虽然虽然0信号未进入信号未进入74147，但是当，但是当0按按扭按下时，扭按下时，Y=1，同，同时

39、时DCBA输出输出1111，即即0的的8421BCD反码反码2021-9-2471目录目录10.4 数据选择器数据选择器IYD0D1D2D3GA BA0A1D0D1D2D3G2021-9-2472目录目录（MUX）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。1. 4选选1数据选择器数据选择器 74153输输入入数数据据输出数据输出数据使能端使能端D0D1D2D3YGAB数据选择控制数据选择控制2021-9-2473目录目录11&111&1YD0D1D2D3A BG1000000CT74LS153型型4选选1数据选择器数据选择器2021-9-2474目录目

40、录11&111&1YD0D1D2D3A BG01D0000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D0001100CT74LS153型型4选选1数据选择器数据选择器2021-9-2475目录目录GBADGABDGABDGABDY3210 GmDGmDGmDGmD33221100 GDmYiii)(30 110D3100D2001D1000D010 74LS153功能表功能表使能使能选选 通通输出输出GABY正常工作。正常工作。时时,G0 禁止选择；禁止选择；时时,Y,G01 iDY 1GB1D31D21D11D01YGND74LS153(双双4选选1)2D32D

41、22D12D02YA2GUCC15 14 13 12 11 10 916132456782021-9-2476目录目录74153若若CBA = 010, 输出选中输出选中1D2路的数据信号。路的数据信号。C =0 1G = 0，选通芯片，选通芯片1。C =1 2G = 0，选通芯片，选通芯片2。若若CBA = 110, 输出选中输出选中2D2路的数据信号。路的数据信号。ABC1CT74LS153(双双4选选1)2D32D22D12D02YA2GUCC15 14 13 12 11 10 9161G B1D31D21D11D01YGND132456782021-9-2477目录目录GACYBW2.

42、 8选选1数据选择器数据选择器 74151G7A11B10C9D04D13D22D31D415D514D613D712Y5W674151GDmYiii)(70 iiDYm 则则时时当当某某个个,110 100D000D00D1010D10D2001D20D3011D30D4100D40D5110D50D6101D60D7111D72021-9-2478目录目录实现逻辑函数实现逻辑函数,)(GDmYii iiDmY 则则令令使使能能端端,0: GimF 具有简单的对应关系具有简单的对应关系 将选择端作为逻辑变量输入端，输出端作将选择端作为逻辑变量输入端，输出端作为逻辑函数输出端，逻辑函数式中为为

43、逻辑函数输出端，逻辑函数式中为1 1的最小的最小项对应的数据端项对应的数据端Di=1，式中为式中为0 0的最小项对应的最小项对应的数据端的数据端Di=0。2021-9-2479目录目录)()()(BBCAAABCCCBAF 将输入变量将输入变量A、B、C分别对应地接到数据选分别对应地接到数据选择器的选择端择器的选择端C 、B 、 A。由状态表可知由状态表可知,将数据将数据输入端输入端D3 、D5 、 D6 、 D7 接接“1”，其余数据输其余数据输入端接入端接“0”，即可实现输出即可实现输出F，如图所示。，如图所示。74151使能时使能时,iiDmY 解：解： ABCCABCBABCA 765

44、3mmmm 2021-9-2480目录目录GACY100000D3D2D1D0B0D40D50D60D7000101 000011100110101111CT74LS151ABCFGD7D6D5D4D3D2D1D0“1”CBAY2021-9-2481目录目录ABCCABCBABCABBCAAABCCCBAF )()()(CmCmCmCm3321 321mCmCm 1, 03210 DCDDD74153使能时使能时,iiDmY 解：解： 2021-9-2482目录目录接线图接线图1D01D11D21D3BA1YABCF174LS153（1/2）1G2021-9-2483目录目录例例3 用多路选择

45、器用多路选择器74151实现函数：实现函数： )15,14,13, 9 , 4 , 3 , 2 , 1 , 0(),(mDCBAF ABCDDABCDCABDCBADCBACDBADCBADCBADCBAF DmDmDmDmDmDmDmDmDm776421100 764210mDmDmDmmm , 053 DD, 1710 DDD,2DD DDD 64（ ） （ ）（ ） （ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）2021-9-2484目录目录110ABCDF(A,B,C,D).71110943211514131256ABCGDDDDDDDDYW0123456774151接线图接线图2021-9-2

46、485目录目录例例: 试用数据选择器试用数据选择器74153实现实现 全加器。全加器。 )7 ,4 ,2 , 1(:mS本本位位和和解：解： 74153使能时使能时,iiDmY ABCBACBACBACSIIII )7 ,6 ,5 ,3(:OmC进进位位3021mCmCmCmCIIII ,21,1112130IICDDCDDYS ，令：令： ABCBACBACABCCIIII O3213mCmCmCmCIIII 12,22,02,23210O DCDDDYCI令：令： 321mmCmCII 2021-9-2486目录目录接线图接线图1D01D11D21D3AB2YBACICO174LS1531

47、G1YS2G2D02D12D22D312021-9-2487目录目录作业：作业： 10-11；*10-13 ；2021-9-2488目录目录10.5 加法器加法器0 0 0 0 11+10101010不考虑低位不考虑低位来的进位来的进位半加器实现半加器实现全加器实现全加器实现2021-9-2489目录目录10.5.1 1位加法器位加法器 AB+SC2021-9-2490目录目录A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1BABABAS.ABSCABC .ABSC2021-9-2491目录目录输入输入表示低位来的进位表示低位来的进位ABCISCOAB+SCOCI2021

48、-9-2492目录目录ABCBACBACBACSIIII ABCBACBACABCCIIIIO IIBCACAB ICBA 0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1)7 ,4 ,2 , 1(mS )7 , 6 , 5 , 3(ImC )(BACABI2021-9-2493目录目录IIOBCACABC ICBAS 1BACI S&=11 CO S&=12021-9-2494目录目录 全加器全加器74LS183的管脚图的管脚图174LS1831A1B 1CI1CO1S2CI2CO2S2A2BUCCG

49、ND234567891011121314NCNC2021-9-2495目录目录例：用一片例：用一片74LS183构成两位串行进位加法器。构成两位串行进位加法器。2B 2CI2S2CO全加器全加器2A1B 1CI1S1CO全加器全加器1AA2A1B2B1S2S1CO串行进位串行进位10.5.2 多位加法器多位加法器进位按逐级串行进位按逐级串行传输方式进行，传输方式进行，由于各个进位的由于各个进位的产生依赖于低位产生依赖于低位的进位，因此，的进位，因此，运算速度慢。运算速度慢。 2021-9-2496目录目录其它组件：其它组件：SN74H83-四位串行进位加法器。四位串行进位加法器。SN74283

50、-四位超前进位加法器。四位超前进位加法器。 先行进位加法器：先行进位加法器：各位的进位直接由被加数各位的进位直接由被加数和加数在两个相加前先行决定。和加数在两个相加前先行决定。从而提高了运算从而提高了运算速度。速度。 7483执行两个执行两个4位二进制数加法，每位有一个和位二进制数加法，每位有一个和输出，最后的进位输出，最后的进位C4由第由第4位提供，产生进位的时位提供，产生进位的时间一般为间一般为22ns。 A110A28A33A41B111B27B34B416C013S19S26S32S415C41474LS832021-9-2497目录目录 二进制减法操作二进制减法操作可以通过先求出减数

51、可以通过先求出减数的补码再加上被减数的补码再加上被减数求得。补码的求法为求得。补码的求法为反码加反码加1。 图中用反相器对图中用反相器对减数求反，然后使进减数求反，然后使进位端为位端为1，完成反码，完成反码加加1求补码的运算。求补码的运算。然后与被减数相加，然后与被减数相加，得到差。如果不够减，得到差。如果不够减，加法器进位端将输出加法器进位端将输出借位信号。借位信号。 11111A1A2A3A410831117416139621514AAAABBBBSSSSCC1234123412344074LS83D1D2D3D4B1B2B4B32021-9-2498目录目录4BCD加法器加法器 两个两个

52、BCD码相加，结果可能分为三种情况。码相加，结果可能分为三种情况。 （1）结果小于）结果小于9，还是，还是BCD码，码， 如如0011+0101=1000，而，而BCD码应为码应为1000。 （ 2）结果大于）结果大于9，不是，不是BCD码，码， 如如0110+0101=1011，而，而BCD的结果应为的结果应为1 0001。 （3）结果有进位，不是）结果有进位，不是BCD码，码， 如如1000+1001=10001，而，而BCD码应为码应为1 0111。 通过判别大于通过判别大于9有进位时，加有进位时，加0110，由逢，由逢16进进1，校正为，校正为BCD码的逢码的逢10进进1。电路如图所示。电路如图所示。 2021-9-2499目录目录一位一位BCD码加法器码加法器 &G1G0C01231&G10831117416139621514AAAABBBBSSSSCC1234123412344074LS8310831117416139621514AAAABBBBSSSSCC1234123412344074LS8