教学基本要求

1、教学基本要求教学基本要求1.熟练掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法熟练掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法2.掌握编码器、译码器、数据选择器、数值比较器和掌握编码器、译码器、数据选择器、数值比较器和加法器的加法器的逻辑功能逻辑功能及其及其应用应用；3.学会阅读学会阅读MSI器件的器件的功能表功能表，并能根据设计要求正确，并能根据设计要求正确选择器件以便完成电路的正确连接。选择器件以便完成电路的正确连接。 第4章 组合逻辑电路组合逻辑电路的一般框图组合逻辑电路的一般框图每个输出与输入之间的逻辑关系都只需用一个逻辑函数式就可每个输出与输入之间的逻辑关系都只需用一个逻辑函数式就可以完全描述了。以完

2、全描述了。Li = fi (A1, A2 , , An ) (i=1, 2, , m) 组合逻辑电路工作特点组合逻辑电路工作特点: :在任何时刻，电路的输出状态在任何时刻，电路的输出状态只只取决于取决于同一时刻同一时刻的输入状态而与电路原来的状态无关。的输入状态而与电路原来的状态无关。组合电路是无记忆功能的组合电路是无记忆功能的4.1 4.1 组合逻辑电路的特点和分析方法组合逻辑电路的特点和分析方法结构特征结构特征:1、输出、输入之间、输出、输入之间没有反馈没有反馈延迟通路延迟通路2、不含记忆单元即存储器不含记忆单元即存储器 A1 A2 An L1 L2 Lm 组组合合逻逻辑辑电电路路 组合逻

3、辑电路组合逻辑电路是由是由门电路门电路构成的。构成的。组合电路的组合电路的逻辑逻辑功能描述方功能描述方法有：逻辑函数式、真值表、法有：逻辑函数式、真值表、逻辑图、波形图和卡诺图等。逻辑图、波形图和卡诺图等。二二. 组合逻辑电路的分析步骤：组合逻辑电路的分析步骤： 4.1.2 组合逻辑电路的分析方法组合逻辑电路的分析方法1、 由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式；由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式；2、 化简和变换逻辑表达式；化简和变换逻辑表达式；3、 列出真值表；列出真值表；4、 根据真值表或逻辑表达式，根据真值表或逻辑表达式，经分析最后确定其功能经分析最后确定其功能。根据已知逻辑电路，经分析确定电

4、路的逻辑功能。根据已知逻辑电路，经分析确定电路的逻辑功能。一一. 组合逻辑电路分析组合逻辑电路分析 三、组合逻辑电路的分析举例三、组合逻辑电路的分析举例 例例1： 分析如图所示逻辑电路的功能。分析如图所示逻辑电路的功能。1.根据逻辑图写出输出函数的逻辑表达式根据逻辑图写出输出函数的逻辑表达式2. 列写列写真值表真值表。 3. 确定逻辑功能：确定逻辑功能： 解：解：输入变量的取值中有奇数个输入变量的取值中有奇数个1时，时，Y为为1，否则，否则Y为为0,电路具有电路具有奇校验奇校验功能。功能。思考：思考：如要实现偶校验，电路应如何改变？如要实现偶校验，电路应如何改变？Y = A B C DA B

5、C DABCD(AB) (CD)0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 0 1 10 0 1 0 0 1 10 0 1 1 0 0 00 1 0 0 1 0 10 1 0 1 1 1 00 1 1 0 1 1 00 1 1 1 1 0 11 0 0 0 1 0 11 0 0 1 1 1 01 0 1 0 1 1 01 0 1 1 1 0 11 1 0 0 0 0 01 1 0 1 0 1 11 1 1 0 0 1 11 1 1 1 0 0 0 B A 1 C Y X Z 1 1 & & & & & & 例例2： 试分析下图所示组合逻辑电路的逻辑

6、功能。试分析下图所示组合逻辑电路的逻辑功能。解：解：1 1、根据逻辑电路写出各输出端的逻辑表达式。、根据逻辑电路写出各输出端的逻辑表达式。X = ABABAY CACAZ 2 2、对逻辑式进行化简和变换，然后列写真值表、对逻辑式进行化简和变换，然后列写真值表BABA CACA X = A真值表真值表 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 Z Y X C B A000011110011110001011010BABAY CACAZ 这个电路逻辑功能是这个电路逻辑功能是对输入对输入的二进制码求反码的二进制码求反码。最高位为。最高位为符号位，

7、符号位，0表示正数，表示正数，1表示负表示负数，正数的反码与原码相同；数，正数的反码与原码相同；负数的数值部分是在原码的基负数的数值部分是在原码的基础上逐位求反。础上逐位求反。3、确定电路逻辑功能、确定电路逻辑功能真值表真值表 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 Z Y X C B A0000111100111100010110104.2 常用的组合逻辑电路常用的组合逻辑电路逻辑功能：是将一组编码输入的逻辑功能：是将一组编码输入的每一个信号每一个信号编成一个与编成一个与之之对应对应的输出代码。的输出代码。4.2.2 编码器编码器编码器

8、的分类：普通编码器和优先编码器。编码器的分类：普通编码器和优先编码器。普通普通编码器：任何时候编码器：任何时候只只允许输入允许输入一个有效一个有效编码信号，否则编码信号，否则输出就会发生混乱。输出就会发生混乱。优先优先编码器：允许同时输入编码器：允许同时输入两个以上的有效两个以上的有效编码信号。当同编码信号。当同时输入几个有效编码信号时，优先编码器能按时输入几个有效编码信号时，优先编码器能按预先设定预先设定的优的优先级别，只对其中先级别，只对其中优先权最高优先权最高的一个进行编码。的一个进行编码。例如：有一键盘输入电路，一共有例如：有一键盘输入电路，一共有8个按键，键按下时，对个按键，键按下时

9、，对应的输入信号为高电平。应的输入信号为高电平。 编码器的作用就是把每一个键（输入）信号转化成编码器的作用就是把每一个键（输入）信号转化成相对相对应应的二进制代码。的二进制代码。 二进制编码器二进制编码器编码器K0VCCY2I0K7K1I7I1Y1Y01. 普通编码器普通编码器例：例：8线线3线普通编码器线普通编码器输输 入入输输 出出I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y01000000000001000000001001000000100001000001100001000100000001001010000001011000000001111输入高电平有效，输出为原码输入高电平有效，

10、输出为原码利用约束项化简利用约束项化简，得：，得：753107632176542IIIIYIIIIYIIIIY 765432107654321076543210765432102IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIY 2. 优先编码器优先编码器 例：例：8线线3线优先编码器线优先编码器 （设（设I7优先权最高优先权最高I0优先权最低）优先权最低）输输 入入输输 出出I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y010000000000X1000000001XX100000010XXX10000011XXXX1000100XXXXX1 00101XXXXXX1 0110X

11、XXXXXX1 111输入高电平有效，输出为原码输入高电平有效，输出为原码低电平低电平有效有效集成优先编码器：集成优先编码器：选通输入端选通输入端输出为反输出为反码形式码形式选通输出端选通输出端扩展端扩展端74LS148：8线线-3线优先编码器线优先编码器输输 入入输输 出出1XXXXXXXX11111011111111111010XXXXXXX0000100XXXXXX01001100XXXXX011010100XXXX0111011100XXX01111100100XX011111101100X0111111110100011111111111076543210IIIIIIIISI012Y

12、YY X0ES 不可能出现不可能出现00芯片工作，且有输入芯片工作，且有输入01芯片工作，但无输入芯片工作，但无输入10芯片不工作芯片不工作11工工 作作 状状 态态XOES0 0时时，芯芯片片才才工工作作：S S没没有有编编码码输输出出）；论论有有没没有有编编码码输输入入，都都1 1时时，芯芯片片不不工工作作（无无S S I I I I。，E。，Sxo而且有编码输入信号表示电路处于工作状态但没有编码输入信号状态表示电路虽然处于工作00利用控制端进行功能扩展利用控制端进行功能扩展例：试用两片例：试用两片8线线-3线优先编码器线优先编码器74LS148组成一个组成一个16线线-4线线优先编码器，要求采用原码输出。优先编码器，要求采用原码输出。 补充：补充：74LS14774LS1471010线线-4-4线线BCDBCD优先编码器优先编码器低电平有效输入、反码输出低电平有效输入、反码输出输出输出8421BCD8421BCD反码反码也叫二也叫二- -十进制优先编码器十