电工电子学-门电路和组合逻辑电路

1、电工电子学B第第1212章章 逻辑门和组合逻辑电路逻辑门和组合逻辑电路电工电子学B电工电子学B 电平的高电平的高低一般用低一般用“1”和和“0”两种状两种状态区别，若规态区别，若规定定高电平为高电平为“1”，低电平，低电平为为“0”则称为则称为正逻辑正逻辑。反之。反之则称为则称为负逻辑负逻辑。若无特殊说明，若无特殊说明，均采用正逻辑。均采用正逻辑。100VUCC高电平高电平低电平低电平电工电子学B输入输入A、B、C全为高电平全为高电平“1”，输出输出 Y 为为“1”。输入输入A、B、C不全为不全为“1”，输出输出 Y 为为“0”。0V0V0V0V0V3V+U 12VRDADCABYDBC3V3

2、V3V0V00000010101011001000011001001111ABYC0V3V电工电子学B逻辑逻辑即：有即：有“0”出出“0”， 全全“1”出出“1”Y=A B C&ABYC00000010101011001000011001001111ABYC电工电子学B0V0V0V0V0V3V3V3V3V0V00000011101111011001011101011111ABYC3V3V-U 12VRDADCABYDBC输入输入A、B、C全为低电平全为低电平“0”，输出输出 Y 为为“0”。输入输入A、B、C有一个为有一个为“1”，输出输出 Y 为为“1”。电工电子学B(3) 逻辑关系

3、逻辑关系：逻辑逻辑即：有即：有“1”出出“1”， 全全“0”出出“0”Y=A+B+CABYC 100000011101111011001011101011111ABYC电工电子学B+UCC-UBBARKRBRCYT 1 0饱和饱和(2) 逻辑表达式：逻辑表达式：Y=A“0”10“1”“0”“1”AY逻辑符号逻辑符号1AY电工电子学B有有“0”出出“1”，全，全“1”出出“0”&ABCY&ABC00010011101111011001011101011110ABYCY=A B C1Y电工电子学BY1ABC1YABC 1有有“1”出出“0”，全，全“0”出出“1”000100101

4、01011001000011001001110ABYCY=A+B+C电工电子学BABY1有有“0”出出“0”，全全“1”出出“1”有有“1”出出“1”，全全“0”出出“0”&ABY1 1ABY2Y2电工电子学BABC&1&D1YY=AB+CD1&YABCD逻辑符号逻辑符号电工电子学B(2)应用应用“与非与非”门构成门构成“或或”门门电路电路(1) 应用应用“与非与非”门构成门构成“与与”门电路门电路AY&B&BAY&由逻辑代数运算法则：由逻辑代数运算法则：ABABY由逻辑代数运算法则：由逻辑代数运算法则：BABABAY电工电子学B&

5、;YAYBA&AY 由逻辑代数运算法则：由逻辑代数运算法则：BABABAY电工电子学B电工电子学B00010011101111011001011101011110ABYCY=A B CY&ABC电工电子学B74LS00、74LS20管脚排列示意图管脚排列示意图&1211109814133456712&UCC4B 4A 4Y3B 3A3Y1B1A1Y2B2A2Y GND(a)74LS001211109814133456712&UCC2D 3C 2BNC 2A2Y1B1ANC1D1C1Y GND74LS20(b)电工电子学B电工电子学B确定确定电工电子学BY

6、 = Y2 Y3= A AB B AB.A B.A B.A. .A BBY1AB&YY3Y2电工电子学B反演律反演律反演律反演律电工电子学B=A BABY001 100111001电工电子学BA B.Y = AB AB .ABA B = AB +ABBAY电工电子学B=A B =1ABY逻辑符号逻辑符号=A BABY001 100100111电工电子学BY&1BA&C101AA=AC +BCY=AC BC 设：设：C=1封锁封锁打开打开选通选通A信号信号电工电子学BY&1BA&C001设：设：C=0选通选通B信号信号B=AC +BCY=AC BC电工电子

7、学B电工电子学B ( 0 0 0 0 C 0 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1电工电子学BCBACBABABCAYC 0 0 0 0 C 0 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1ACBCBAY ACBCBAY CBCBAA)(BACBA ABC00011110011111电工电子学BCBCBYAA& & ABCY&ABCC)(BACBAY 电工电子学B ( 0 0 0 0 Y0 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1

8、0 01 1 1 1ABCCBACBACBAY BCACBACBACBAABCCBACBACBAY 解：解：电工电子学BYCBA01100111110&1010电工电子学B 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”。电工电子学B0111 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 G2电工电子学BABCCABCBABCAG 1ABCCBACBACBAG 2ABC001001 11 101111ACBCABG 11 0 10

9、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 1电工电子学BACBCABG 1ACBCAB ABCCBACBACBAG 2ABCCBACBACBAG 2 ABC001001 11 101111电工电子学BA BCA BC&G1G2电工电子学B电工电子学B12. 3.1 加法器加法器电工电子学B12. 3.1 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电工电子学B电工电子学BBABABASABSCABC A B

10、S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1电工电子学B输入输入-1表示低位来的进位表示低位来的进位AiBiCi-1SiCi电工电子学B1iii1iii1iii1iiiiCBACBACBACBAS1iii1iii1iii1iiiiCBACBACBACBAC1ii1iiiiCACBBA1iiiCBA0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 1 0 0 01 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1电工电子学B1ii1iiiiiCACBBAC1iiiiCBAS1BiAiCi-1Si&=11CiSi&电工电子学B n 位二进制代码有

11、位二进制代码有 2n 种组合，可以表示种组合，可以表示 2n 个信息。个信息。电工电子学B编码器编码器电工电子学B 解：解：电工电子学B0 0 01 0 0I0I1I2I3I5I6I输入输入输输 出出Y2 Y1 Y0电工电子学BY2 = 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 + I7电工电子学B10000000111I7I6I5I4I3I1

12、I2Y2Y1Y0电工电子学B表示十进制数表示十进制数10个个编码器编码器电工电子学B 00011101000011110001101100000000111电工电子学BY3 = I8+I9电工电子学B10000000011101101001& 1 1 1 1 1 1 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I9电工电子学B98983.IIIIY 765476542IIIIIIIIY 763276321IIIIIIIIY 97531975310IIIIIIIIIIY 电工电子学B十键十键8421码编码器的逻辑图码编码器的逻辑图+5V&Y3&Y2&Y1&am

13、p;Y0I0I1I2I3I4I5I6I7I8I91K 10S001S12S23S34S45S56S67S78S89S9电工电子学B电工电子学B电工电子学BGND 1287654YYIIIII091233CC NYIIIIYU16 15 14 13 12 11 10 91 2 3 4 5 6 7 8电工电子学B电工电子学B 输输 入入A B CY0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y70 0 0 1 0 0 0 0 0 0 00 0 1 0 1 0 0 0 0 0 00 1 0 0 0 1 0 0 0 0 00 1 1 0 0 0 1 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0

14、1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 01 1 0 0 0 0 0 0 0 1 01 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1输输 出出电工电子学BY0=A B CY1=A B CY2=A B CY3=A B CY7=A B CY4=A BCY6=A B CY5=A B C电工电子学BCBA111&Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70 1 11 0 010000000AABBCC电工电子学B74138集成译码器集成译码器 A2 A1 A0 74138 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 S1 S2 S3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

15、16 A0 A1 A3 S2 S3 S1 Y7 GND VCC Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y0 电工电子学B 输输 入入A B CY0 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 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 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 出出电工电子学B74138集成译码器功表能 输 入输 出S1S2S3

16、A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7HHHHHHHHHXHHHHHHHHHLHHHHHHHHHLLLLLLHHHHHHHHLLLLHHLHHHHHHHLLLHLHHLHHHHHHLLLHHHHHLHHHHHLLHLLHHHHLHHHHLLHLHHHHHHLHHHLLHHLHHHHHHLHHLLHHHHHHHHHHL0120AAAY0121AAAY ABCY20123AAAY0124AAAY0125AAAY0126AAAY0127AAAY一个一个3 3线线88线译码器能产生三变量函数的全部最小项。线译码器能产生三变量函数的全部最小项。基于这一点用该器件能够方便地实现三变量逻辑函数。基于这

17、一点用该器件能够方便地实现三变量逻辑函数。电工电子学B逻辑函数逻辑函数FABBCAC 的最小项为：的最小项为：利用利用74LS138实现逻辑函数实现逻辑函数FABBCAC FABBCAC ABCABCABC ABC ABC ABC m( 1,2,3,4,5,6)构成的逻辑电路图构成的逻辑电路图 A2 A1 A0 74138 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 S1 S2 S3 电工电子学B 74LS139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

18、+UCC10916151413121174LS139(b)11111&Y0&Y1&Y2&Y3SA0A1电工电子学B74LS译码器译码器 输输 入入 输输 出出SA0A1Y0110 0 00 0 11 001 101110 Y1Y2Y3111011101110111 74LS139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电工电子学B二二 十十进进制制代代码码电工电子学Bgfedcba 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

19、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abcgdefdgfecbagfedcba共阴极接法共阴极接法abcdefg电工电子学BQ3 Q2Q1Q0agfedcb译译码码器器二二 十十进进制制代代码码100101111117个个4位位电工电子学BgfedcbaQ3 Q2 Q1 Q0a b c d e f g 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 00 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 10 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 20 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 30 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 40 1 0 1 1 0 1

20、1 0 1 1 50 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 60 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 71 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 81 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 9电工电子学BBS204A0A1A2A3 74LS247+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 LTA11A22LT3BI4RBI5A36A07GND8911101213141516+UCC 74LS247型译码型译码器的外引线排列图器的外引线排列图abcdefg74LS247电工电子学BIYD0D1D2D3SA1A0A0A

21、1D0D1D2D3S电工电子学B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D0D1D2D3YSA1A0控制信号控制信号电工电子学BSAADSAADSAADSAADY013012011010 74LS153功能表功能表使能使能选选 通通输出输出SA0A1Y10000001100110D3D2D1D0 正常工作。正常工作。时时禁止选择；禁止选择；时时,S,Y,S00111 1S A11D31D21D11D01Y地地74LS153(双双4选选1)2D32D22D12D02YA02S