数电数电课件数3

1、集成电子技术基础教程 数字电子电路第四章 集成组合逻辑电路 前章介绍了一些基本组合逻辑电路，要求大家应该掌握它们的逻辑功能、电路的工作原理、逻辑符号描述等。 把这些基本组合逻辑电路，加上电源和某些控制端后，就成为一片中规模集成电路了。 中规模集成电路的功能完善，连接和功能扩展方便。3.4.1 中规模编码器和译码器及其应用 在中规模集成电路中，通常给出某电路的功能表和芯片引脚图。 要求能依据基本电路的工作原理，将该中规模集成电路应用起来。 因此，学习方法是首先读懂该中规模集成电路的功能表、相应引脚功能。一、中规模集成编码器及其应用CD4532：8线3线中规模集成优先编码器。引脚（管脚）图逻辑符号

2、图CD4532功能表编码器输入代码和控制输出EII7I6I5I4I3I2I1I0Y2Y1Y0GSEO00000010000000000001111111010111010100110110100011001010000101110100000101010100000010011010000000100010输入/输出：8个输入高电平有效，大数优先，三位原码输出。是一个8线/3线优先编码器。CD4532功能表编码器输入代码和控制输出EII7I6I5I4I3I2I1I0Y2Y1Y0GSEO0000001000000000000111111101011101010011011010001100101

3、0000101110100000101010100000010011010000000100010EI使能端（高电平使能）。CD4532功能表编码器输入代码和控制输出EII7I6I5I4I3I2I1I0Y2Y1Y0GSEO00000010000000000001111111010111010100110110100011001010000101110100000101010100000010011010000000100010EO作用：EO只有在EI=1使能，而无编码输入时为“1”，其余情况为“0”。它可以控制相同编码器的EI使能端。CD4532功能表编码器输入代码和控制输出EII7I6I5I

4、4I3I2I1I0Y2Y1Y0GSEO00000010000000000001111111010111010100110110100011001010000101110100000101010100000010011010000000100010GS作用： GS端只有在编码器使能情况下，而且编码器有输入时才为“1”，表示编码器处于工作状态。并区别无输入和仅为I0输入时的三位码000。编码器输入代码和控制输出EII7I6I5I4I3I2I1I0Y2Y1Y0GSEO0000001000000000000111111101011101010011011010001100101000010111010

5、0000101010100000010011010000000100010编码器输入代码和控制输出EII7I6I5I4I3I2I1I0Y2Y1Y0GSEO00000010000000000001111111010111010100110110100011001010000101110100000101010100000010011010000000100010【例1】CD4532功能表请列出CD4532如图所示连接时，输出代码和EO、GS状态。解：此时Y2Y1Y0=100，EO=“0”，GS=“1”。【例2】用两片CD4532扩展成16线/4线的优先编码器。解：利用使能端EI和EO、GS端将两

6、片连接成分时工作制， 输出4位码用或门扩展。工作原理分析： 当A15A8无输入时， CD4532（2）的Y2Y1Y0=000，GS=0，EO为“1”， CD4532（1）处于编码状态。输出3位代码由片（1）决定。 当A15A8有输入时， CD4532（2）的EO为“0”， CD4532（1）处于禁止编码状态， Y2Y1Y0=000。输出3位代码由片（2）决定。二、中规模集成译码器及其应用中规模集成译码器74HC138 中规模集成译码器种类很多，有二进制译码器，二十进制BCD码译码器等等，这些译码器连接方便，应用广泛。控制与代码输入译码器输出STAA2A1A0011111111111111111

7、1000011111110100011111110110010111110111001111110111101001110111110101110111111011010111111101110111111174HC138功能表时译码器使能工作。低电平表示有输出（低电平有效）。用两片74HC138扩展成4-16线译码器当A3A2A1A0=00000111时，控制端状态使片（I）使能，片（II）禁止，输出为：当A3A2A1A0=10001111时，控制端状态使片（I）禁止，片（II）使能，输出为：用74HC139 扩展成4-16线译码器用74HC139 扩展成4-16线译码器 对于一个二进制全译

8、码器（n位码输入时，有2n个输出时），每个输出函数就是一个输入代码变量的最小项。 因此，根据组合电路的输出可以用最小项之和形式表示的原理，将译码器的某些输出“组合”在一起，来实现某些逻辑功能。用二进制译码器加适量门电路，可以组成各种组合电路例：试用3/8译码器设计一个能判别四位二进制码中1的位数是奇数还是偶数的奇偶识别电路。可用“与非”和“与或非”两种门电路。解：令四位二进制码为A3A2A1A0，输出YOD =1表示1的位数为奇数。则卡诺图为：A3A0：四位8421BCD码输入端；YaYg：驱动七段数码管输出；低电平有效，集电极开路门结构，适用共阳数码管。74HC247（OC）二十进制译码器二

9、十进制译码器和数码管的连接 LT：灯测试，低电平有效。测试（0）时，无论输入端的状态，输出端均为低电平，数码管均点亮。不测试时， LT = 1 。 RBI：灭零，低电平有效。 若低电平且输入端全为低时，输出端均为高电平，数码管均不亮。经常与RBO 配合使用，熄灭不必显示的零。如将字样 00016.800 显示为 16.8 。 BI/RBO：灭灯输入（低电平有效）/灭零输出。若低电平输入，无论输入端的状态，输出端均为高电平，数码管均不亮。若为灭零输出端，可作为下一位的灭零输入（正常时应置高电平）。灭零输入RBI和灭零输出RBO连接图RBI RBORBI数码管数码管数码管数码管数码管数码管数码管数

10、码管“1”“1”“1”小数点RBORBI RBORBI RBORBIRBORBORBIRBO RBIRBO RBI16874HC247（OC）与共阳极数码管的具体连接3.4.2 中规模集成二进制加法器74HC2834位被加数4位加数4位和数进位输出进位输入简化逻辑图用74HC283实现减法运算 二进制的减法运算可以通过补码的加法来实现，首先将被减数和减数都变成补码，然后做加法运算。 根据补码的运算规则： 可见，两个N位的二进制数相减，可以通过被减数和减数的补码相加后再减去 2 n 实现。该片将片I的正数加零，结果差也为正数若co=1，表明被减数减数， 得到和数为正。将补码求反加1，实现原码的差

11、若co=0，表明被减数减数， 得到和数为负。实现多位二进制数相加运算用两片74HC283实现两个8位的二进制数加法运算。实现代码转换74HC283只能做加法，其功能不能改变。要实现代码转换其基本思路是： 待转换的代码加上某个数即成目的代码了。 被加数 加数 结果代码8421 B3 B2 B1 B02421000000000000000100000001001000000010001100000011010000000100010101101011011001101100011101101101100001101110100101101111例：将 8421BCD 码转换成 2421BCD 码3

12、.4.3 中规模集成数据选择器和数据分配器数据选择器 根据基本组合电路的工作原理，数据选择器的输出函数是一个“与或”表达式。 只要利用选择地址和相应数据输入端进行适当的配合，就可以得到各种功能的电路。74HC151扩大选择数据范围4个8选1实现32路选择，然后由4选1依次分时选择其中的1个8选1。 EDCBA=0000000111EDCBA=0100001111EDCBA=1000010111EDCBA=1100011111实现组合逻辑函数 在选择器使能条件下，选择器的输出函数为：在要求实现的逻辑函数中选择： 适当的变量从数据选择器的地址端输入；多余的变量从数据端加入。 (当变量选得不同时，结

13、果会不同)。用于产生序列脉冲把多路数据选择器的数据输入端接上预先设计好的序列数据，而在地址控制端依次加上地址，则在选择器的输出端Y将可以输出一个序列脉冲。图示电路是产生01011001序列脉冲的逻辑电路。74HC151例：用8选1数据选择器74HC151实现序列脉冲输出。3.4.4 任意位数值比较器的实现4位数值比较器74HC85两个4位数值比较器连接成的8位数值比较三个4位数值比较器连接成的10位数值比较方案1 高2位接”0”方案2 低2位接”0”方案3 并联连接比较3.4.5 奇偶校验系统8位奇偶校验器74HC1180奇校验控制端偶校验控制端奇校验输出端偶校验输出端SOD/SE = 0/1，偶校验 输入偶数个1， YOD/YE = 0/1 SOD/SE = 1/0，奇校验 输入奇数个1， YOD/YE = 0/1奇偶校验器奇数位“1”工作在奇校验模式校验位为“0”工作在偶校验模式如传送无错，则该位“1”;否则为0。SOD/SE = 1/0，奇校验；输入奇数个1， YOD/YE = 0/1SOD/SE = 0/1，偶校验；输入偶数个1， YOD/YE = 0/1偶数位“1”工作在奇校验模式校验位为“1”工作在奇校验模式如传送无错，则该位“1”;否则为0。SOD/SE = 1/0，奇校验；输入奇数个1，