数字电子技术基础-Week6

《数字电子技术基础》逻辑代数门电路组合逻辑电路时序逻辑电路存储器脉冲波形发生器AD/DA转换器3.组合逻辑电路Combinatory

Logic3.1概述3.2分析方法和设计方法3.3编码器3.4译码器3.5数据选择器3.6加法器3.7数据比较器3.8竞争-冒险现象3.1概述组合逻辑电路的特点在组合逻辑电路中，任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入，与电路原来的状态无关；不包含存储单元。逻辑功能的描述逻辑图逻辑函数式真值表3.2分析方法和设计方法3.2.1分析方法①从电路的输入到输出逐级写出逻辑函数式②用公式化简法或卡诺图化简法将逻辑函数式化简③转换为真值表④由真值表得到电路逻辑功能DCBAY2Y1Y0输入输出D0C0B0A0Y2Y1Y01000110010100111010010101101101011111000110011101011011111001110111110111111当输入的4位二进制数DCBA小于等于5时，Y0=1当DCBA在6-10之间时，Y1=1当DCBA大于等于11时，Y2=13.2.2设计方法①通过建模得到真值表分析事件的因果关系，确定输入输出变量定义逻辑状态的含义写出真值表②通过真值表写出逻辑函数式③选定器件的类型SSI:

Small

Scale

Integrated

circuitsMSI:

Medium

Scale

Integrated

circuitsPLD:

Programmable

Logic

Device,

CPLD

(Complex

Programmable

LogicDevice),

FPGA

(Field

Programmable

Gate

Array)④根据所选器件类型将函数式化简或变换⑤画出逻辑电路的连接图⑥工艺设计【例4.2.2】监视交通信号灯工作状态的逻辑电路。第①步：建模并得出真值表输入：RAG三个信号灯输出：信号灯的工作状态正常（‘0’）：有且仅有一个信号灯亮故障（‘1’）：其余信号灯点的状态真值表第②步：由真值表写出函数表达式第③步：确定使用SSI器件，第④步：化简函数表达式第⑤步：画出逻辑电路图与非门与或非门3.3编码器3.3.1编码器的意义定义：En-code-r为什么要‘编码’？3.3.2普通编码器任何时刻只允许输入一个编码信号，否则输出将发生混乱。例子：3位二进制普通编码器（8线-3线编码器） 输入：8个高电平信号；输出：3位二进制代码•I0呢？3.3.3优先编码器Priority

Encoder允许同时输入两个以上的编码信号，只对其中优先权最高的一个进行编码。例子：8线-3线优先编码器74HC148真值表S"：选通输入S"=0编码器工作；S"=1编码器不工作，所有输出1。

【例4.3.1】用两片74HC148接成16线-4线优先编码器，将A0’-A15’16个低电平输入信号编为0000-1111共16个四位二进制代码，其中A15’优先权最高，A0’优先权最低。逻辑框图二-十进制优先编码器

74LS147如何设计一个4线-2线优先编码器？如何设计一个任意优先编码器？【题4.8】3.4译码器3.4.1定义

De-code-r，将每个输入的二进制代码译成对应的输出高、低电平信号或另外一个代码。

包括：二进制译码器，二-十进制译码器，显示译码器，基于译码器的组合逻辑电路等3.4.2二进制译码器例：3线-8线译码器A2A1A0Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y00000000000100100000010010000001000110000100010000010000101001000001100100000011110000000逻辑函数式和电路图①Y0-Y7是A2-A0这三个变量的全部最小项输出。②这些输出可以产生任何形式的三变量组合逻辑函数。实例：74HC138①低电平有效②控制端③输入端反相记号（小圆圈）输入控制端：当S1-S3任意一个为0时，译码器不工作，输出1；当S1-S3都为1时，译码器工作。

【例4.3.2】用2片3