电子技术基础课件-组合逻辑电路及其应用

3．理解常用集成组合逻辑电路编码器、译码器和显示器等的概念。1．熟悉逻辑运算规则及定律，掌握逻辑函数的化简方法。2．学会分析由门电路构成的组合电路的原理。5．能正确安装、分析调试和测量十进制数编码、译码显示电路。4．熟悉常用集成组合逻辑电路编码器、译码器和显示器的功能，掌握其应用。生活中可以看到很多电子显示牌，如何由逻辑电平1和0得到最终的数字显示呢？生活、生产中的十进制数显示实例十进制数码编码器译码器显示器基本原理：一、逻辑代数的基本运算规则和定律1．逻辑代数的基本运算规则A+0=AA+A=AA·0=0A·A=AA+1=1A·1=A2．逻辑代数的基本定律逻辑代数的基本定律交换律A+B=B+AA·B=B·A结合律(A+B)+C=A+(B+C)A·(B+C)=A·B+A·C分配律(A·B)·C=A·(B·C)A+B·C=(A+B)·(A+C)反演律吸收率冗余率二、逻辑函数的化简化简的原因：对于一个逻辑函数而言，如果表达式是最简式，那么实现这个逻辑表达式的电路所需要的元件就最少，从而功耗小、可靠性高。最简的与或表达式：在不改变逻辑关系的情况下，首先乘积项的个数最少，其次是每一个乘积项中变量的个数最少。化简的方法并项法吸收法消去法配项法

1.并项法

利用公式AB+A=A将两个乘积项合并为一项，合并后消去一个互补的变量。例如：

2.吸收法利用公式A+AB=A吸收多余的乘积项。例如：

3.消去法

利用公式消去A+B=A+B

多余的因子。例如：4.配项法

利用A=A(B+)可将某项拆成两项，然后再用上述方法进行化简。如何化简以下逻辑函数？例：如果采用(A+)去乘C，用(C+)去乘B，然后化简，则得：Y=A+B+C

例：已知逻辑函数的真值表，试着写出该函数的最简逻辑表达式。解：1）由真值表写出逻辑函数表达式2）化简逻辑函数三、组合逻辑电路的分析

（4）分析真值表确定电路的逻辑功能。分析步骤：

（1）根据组合逻辑电路的逻辑图，逐级写出逻辑函数的表达式。

（2）

对表达式进行化简或变换，以得到最简的函数表达式。

（3）

根据最简的函数表达式，列出真值表。【例】试着分析图示逻辑电路的功能。解：

(1)由逻辑电路图写出逻辑表达式逻辑图异或门的图形符号G1门G2门G3门G4门（2）

由逻辑式列出真值表ABY001101010110“异或”门真值表（3）

分析逻辑功能当输入端A和B不是同为“1”或“0”时，输出为“1”；否则，输出为“0”。将“异或”门取反，即“异或非”门电路称为“同或门”，逻辑表达式写成四、常用集成组合逻辑电路1．编码器（1）常用数制

1）十进制数：有十个不同的数码0、1、2……9。我们称它的基数为10。计数规律“逢十进一”。

2）二进制数：只有二个数码0和1，基数为2，计数规律“逢二进一”。

3）十六进制数：有十六个数码：0、1……9、A、B、C、D、E、F，基数为16，计数规律“逢十六进一”。举例：4751=4×103+7×102+5×101+1×100举例：1101=1×23+1×22+0×21+1×20（2）常用编码器把二进制数码0和1按一定的规律编排成一组组代码，并使每组代码具有一定的含义(如代表某个十进制数)，这就叫做编码。能完成编码的数字电路称为编码器。1）二—十进制编码器将十进制数字0~9编成二进制代码的电路称为二—十进制编码器，也称为BCD码编码器。8421BCD码的编码表十进制数输入变量输

出Y3Y2Y1Y00123456789I0I1I2I3I4I5I6I7I8I90000000100100011010001010110011110001001Y3=I8+I9Y2=I4+I5+I6+I7Y1=I2+I3+I6+I7Y0=I1+I3+I5+I7+I98421编码器2）优先编码器实际应用中往往同时有多个信号输入编码器，这时编码器不可能对这些信号同时进行编码，只能按信号的轻重缓急，即按输入信号的优先级别进行编码。具有这种功能的编码器就称为优先编码器。CT74LS147外形图外引脚排列图CT74LS147型优先编码器的编码表输

入输

出

1111111110×

×

×

×

×

×

×

×

10×

×

×

×

×

×

×

110×

×

×

×

×

×

1110×

×

×

×

×

11110×

×

×

×

111110×

×

×

1111110×

×

11111110×

1111111101111011001111000100110101011110011011110五、译码器和显示器译码器的功能与编码器相反，它将具有特定含意的二进制代码按其原意“翻译”出来，并转换成相应的输出信号。这个输出信号可以是脉冲，也可以是电位。译码器也叫解码器。1．二—十进制译码器将二—十进制代码译成十进制数码0~9的电路叫做二—十进制译码器。8421BCD码译码器逻辑电路图8421BCD码译码器真值表DCBAY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9000001111111110001101111111100101101111111001111101111110100111101111101011111101111011011111101110111111111101110001111111101100111111111102．显示译码器七段显示器字形图（1）常用的数码显示器1）

半导体发光二极管显示器（LED数字显示器）LED数字显示器外形图a、b、c、d、e、f、g---字形七段输入端dp---小数点输入端VCC---电源GND---地LED数码管引脚共阳极数码管共阴极数码管接法：

共阴极接法：将LED显示器中七个发光二极管的阴极共同连接，并接地。若要某段发光，该段相应的发光二极管阳极应经限流电阻R接高电平。

共阳极接法：将LED显示器中七个发光二极管的阳极共同连接，并接到电源。若要某段发光，该段相应的发光二极管阴极须经限流电阻R接低电平。共阳极共阴极2）液晶显示器（LCD）液晶显示器是一种新型平板薄型显示器件。液晶显示器本身不发光，它是用电来控制光在显示部位的反射和不反射（光被吸收）而实现显示的。

液晶是一种介于固体和液体之间的有机化合物。它和液体一样可以流动，但在不同方向上的光学特性不同，具有显示类似于晶体的性质，故称这类物质为液晶。（2）BCD—七段显示译码器BCD—七段显示译码器能把“8421”二—十进制代码译成对应于数码管的七个字段信号，驱动数码管，显示出相应的十进制数码。CT74LS247外形图A3、A2、A1、A0——8421码的四个输入端——七个输出端（低电平有效）GND——接地端VCC——电源端——试灯输入端——灭灯输入端——灭0输入端CT74LS247的引脚排列图CT74LS247型译码器的功能表功能和十进制数输

入输出笔划段状态显示字符DCBA试灯0×1

×

×

×

×0000000灭灯××0

×

×

×

×1111111灭0101000011111110123451111111×××××000010012010301141005101000000110011110010010000011010011000100100功能和十进制数输

入输出笔划段状态显示字符DCBA67891111××××61101111100010010100000000111100000000000100

3．通过分析十进制数码显示电路，使学生进一步牢固掌握编码、译码及显示电路的功能，并熟悉其应用。一、实训目的

1．通过安装十进制数码显示电路板，使学生熟悉CT74LS147型10/4线优先编码器、共阳极显示译码器CT74LS247型译码器和共阳极LED数码管的外形及引脚功能，并不断提高学生的基本技能和组装电路的工艺水平。

2．通过测试十进制数码显示电路，使学生增加对集成逻辑电路的感性知识，了解编码、译码及显示的过程，巩固常用的万用表等仪器仪表的使用方法。3．元件二、实训器材1．工具

电子钳、电烙铁、镊子等常用电子组装工具一套。2．仪表

+15V稳压电源、万用表。元件明细表代号名称型号数量IC1LED数码管BS204