常用集成组合逻辑电路

1、4.4 常用集成组合逻辑电路05年11月30日1复习上次课内容组合逻辑电路由各种门电路组成的，用于实现某种功能的复杂逻辑电路；组合逻辑电路分析给出组合逻辑电路图，分析其逻辑功能；组合逻辑电路设计根据要求把实际问题转化为逻辑问题，根据题意写出逻辑表达式并化简，最后画出逻辑电路图。24.4 常用集成组合逻辑电路4.4.1 加法器(半加；一位全加；多位全加）4.4.2-1 二进制译码器 4.4.2-3 七段显示译码器 4.4.4 编码器4.4.3 数据选择器144.4.2-2 二十进制译码器34.4.1 加法器1 1 0 11 0 0 1+回顾：A=1101, B=1001, 计算A+B011010

2、011请同学们思考以下两个问题:1、各位上的运算有何不同之处？2、只考虑某一位数相加，用逻辑电路实现，分别有几个输入端和输出端？加法器4加法运算的基本规则：（1）逢二进一。（2）最低位是两个数最低位的叠加，不需考虑进位。（3）其余各位都是三个数相加，包括加数、被加数和低位来的进位。（4）任何位相加都产生两个结果：本位和向高位的进位。加法器51. 半加器:实现最低位加运算的逻辑电路.半加运算不考虑从低位来的进位(1)逻辑转换A-加数；B-被加数；S-本位和；C-进位。真值表加法器(2)列出真值表6S=AB+AB=A BC=AB半加器真值表加法器(3) 逻辑表达式7S=AB+AB=A BC=AB(

3、4) 画半加器逻辑电路图A&1BSC半加器ABSCABCSHA逻辑符号加法器82、一位全加器 An-加数；Bn-被加数；Cn-1-低位的进位；Sn-本位和；Cn-进位。逻辑转换逻辑状态表AnBnCn-1SnCn0000000110010100110110010101011100111111加法器9全加器真值表An Bn Cn-1 Sn Cn 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1Sn = Cn-1 (An Bn)全加器逻辑函数式加法器请同学写出Sn、 Cn的表达式C n =

4、AnBn+Cn-1(An Bn) = AnBn Cn-1(An Bn)下一张10附页Sn=AnBnCn-1+AnBnCn-1+AnBnCn-1+AnBnCn-1 =An（BnCn-1+BnCn-1）+An （ BnCn-1+BnCn-1 ） =An（Bn Cn-1）+An （ Bn Cn-1） =An Bn Cn-1Cn=AnBnCn-1+AnBnCn-1+AnBn =(AnBn+AnBn)Cn-1+AnBn返回11画出逻辑图(Cn表达式采用与非式)=1=1AnBnCn-1SnAnBnCn-1(An Bn)C n112逻辑图变换（由课本P98图4.16变换）逻辑符号AnBnCn-1SnCnCO

5、CI低位向本位的进位本位向高位的进位本位和本位加数1AnBnCn-1SnCnCOCO加法器注意：由两个半加器可以构成一个一位全加器An BnAn BnAn BnAn Bn Cn-1(An Bn) Cn-1An Bn +(An Bn) Cn-113Sn = Cn-1 (An Bn)C n = AnBn+Cn-1(An Bn)An&1Bn&1Cn-1SnC n1全加器由2个半加器构成一个全加器半加器加法器14全加器AnBnCn-1FnCn3、多位全加器例：用4个全加器构成一个4 位二进制加法器C0C3A0A3A2A1B0B1B3B2F0F1F2F374LS83加法器154.4.2 译码器 用途:

6、计算机中的地址译码电路。译码器 译码与编码是相逆的过程，译码器是将每一组输入代码译为特定输出信号的组合逻辑电路。16一、二进制译码器 将n种输入的组合译成2n种电路状态。也叫n-2n线译码器。其输入为一组二进制代码，输出为一组高低电平信号。常用类型:2线 4线译码器 型号: 74LS1393 线 8线译码器 型号: 74LS1384 线 16线译码器 型号: 74LS154译码器 171、 2 线 4线译码器 A1A0Y1Y3Y0Y2真值表Y2A1A0Y1Y30 0 1 1 1 00 1 1 1 0 11 0 1 0 1 11 1 0 1 1 1 Y0Y0画关于 的卡诺图A1A00111110

7、0Y0=A1 + A0 =A1A0写出关于 的逻辑式Y0 译码器 18同理写出其他输出量的逻辑式Y0=A1 + A0 =A1A0Y1=A1 + A0 =A1A0Y2=A1 + A0 =A1A0Y3=A1 + A0 =A1A011&Y0 Y2 Y1 Y3 A1A074LS139译码器 有何规律?192、 3线8线译码器（74LS138）A0A1A2Y0Y1Y7A2A1A00 0 0 只 =0Y00 0 1 只 =0Y11 1 1 只 =0Y7(逻辑电路设计方法同24译码器)译码器 Y0=A2A1A0 , Y1=A2A1A0, Y2=A2A1A0, Y3=A2A1A0Y4=A2A1A0 , Y5=

8、A2A1A0, Y6=A2A1A0, Y7=A2A1A0203、 4线16线译码器（74LS154）(逻辑电路设计略,设计方法同24译码器)0 0 0 1 只 =0A2A1A00 0 0 0 只 =0Y0Y11 1 1 1 只 =0Y15A3A0A1A2Y0Y1Y15A3译码器 21译码器的应用举例:(1) 模拟信号多路转换的数字控制 数字控制信号u输入模拟电压模拟电子开关u0u1u2u3译码器A1A0Y0Y1Y2Y3输出模拟电压译码器 22(2) 计算机中存储器单元及输入输出接口的寻址0单元1单元2单元3单元控制门控制门控制门控制门译码器A1A0Y0Y1Y2Y3或接口单元存储器单元 计算机

9、中央控制 单元 (CPU)数据线地址线 单元选择线译码器 23地址线数n 寻址范围(可选择的单元数) n 2 3 4 16 (单片机) (1K=1024) 20(PC/XT) 26(PC586) (1M=1KK)译码器 24二、二十进制译码器译码器 8421BCD码是常用的二十进制码，它用二进制码00001001代表十进制数09。问题：几个输入，几个输出？答：4个输入，10个输出。10101111六个数码为无关项（无所谓）。251、 8421BCD码真值表译码器 十进制数输入输出A3A2A1A0W0W1W2W3W4W5W6W7W8W9000001000000000100010100000000

10、200100010000000300110001000000401000000100000501010000010000601100000001000701110000000100810000000000010910010000000001262、逻辑函数表达式W0=A3A2A1A0；W1=A3 A2A1A0 ； W2=A3A2A1A0W3=A3A2A1A0；W4=A3 A2A1A0 ； W5=A3A2A1A0W6=A3A2A1A0；W7=A3 A2A1A0 ； W8=A3A2A1A0W9=A3A2A1A03、用卡诺图化简:红色部分可以去掉。4、画出逻辑图27A3A2A1A01111& W0&

11、 W1& W2& W3& W4& W5& W6& W7& W8& W928三、 七段显示译码器显示译码器 用于将数字仪表、计算机、和其它数字系统中的测量数据、运算结果译成十进制数显示出来。数字、文字、符号代码显示译码器显示器29abcdefgYa-Yg: 控制信号高电平时,对应的LED亮低电平时,对应的LED灭发光二极管510YaYbYgabg510510显示译码器二-十进制显示译码器-七段数码管显示译码器30译 码 器A3A2A1A0A3-A0: 输入数据要设计的七段数码管显示译码器七段数码管显示译码器abcdefgYaYbYcYdYeYfYg显示译码器 31Yaabcdefg译 码 器Yb

12、YcYdYeYfYgA3A2A1A0七段显示译码电路真值表十进制数 A3A2A1A0 Ya Yb Yc Yd Ye Yf Yg 显示字形 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1输入二进制数输出显示译码器 32七段显示译码电路真值表十进制数 A3A2A1A0 Ya Yb Yc Yd Ye Yf Yg 显示字形 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 2 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 2 3 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 3 4 0 1 0 0

13、 0 1 1 0 0 1 1 4 5 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 5 6 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 6 7 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 7 8 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 8 9 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 9 33A3A2A1A000110100100111101111111000无所谓项当1处理先设计输出Ya的逻辑表示式及电路图Ya=A3+A2A0+A2A1+A2A0=A3 A2A0A2A1A2A0 A3A2A1A0 Ya0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 02 0 0 1 0 1 3 0 0 1 1

14、 1 4 0 1 0 0 0 5 0 1 0 1 1 6 0 1 1 0 0 7 0 1 1 1 1 8 1 0 0 0 1 9 1 0 0 1 1显示译码器 34以同样的方法可设计出Yb-Yg的逻辑表示式及其电路图；将所有电路图画在一起，就得到总电路图。将此电路图集成化，得到七段显示译码器的集成电路74LS48（国产型号：T339）74LS48(T339)GNDVcc电源5V地A3A2A1A0YaYbYdYfYeYgYcLTIBIBR七段数码管显示译码器显示译码器 35IB为0时，使Ya-Yg=0，全灭。IBR 为0且A3A00时，使Ya-Yg=0，全灭。控制端控制端七段数码管显示译码器输入数据输出为0时，使Ya-Yg=1,亮“8”，说明工作正常。LT：测试端LTIB：灭灯端(输入)IBR：灭零输入端：灭零输出端YBR控制端功能74LS48(T339)GNDVcc电源5V地A3A2A1A0YaYbYdYfYeYgYcLTIB