《汽车电工电子技术》课件-6.2.2认识常用组合逻辑器件

认识常用组合逻辑器件汽车电工电子技术

主讲：韩昌时间：2025.08目

录01项目情境02学习目标03知识构建04任务实施05小结CAR-REPORTPART0101项目情境项目情境

计算器在进行运算时，四则运算——加、减、乘、除都是分解成加法运算来实现的，因此加法器便成了计算器中最基本的运算单元。

上述加法器是汽车中常用的组合逻辑器件，它的工作原理是什么？具体可以实现哪些功能呢？CAR-REPORTPART0202学习目标学习目标素质目标

1.提升将具体器件与实际应用场景相结合的思维能力。​2.增强在学习和应用逻辑器件过程中的严谨性。​知识目标能力目标

1.能够分析组合逻辑器件的简单电路，根据输入信号判断输出结果；​2.能正确使用逻辑器件实现简单的逻辑功能。

1.熟悉常用的组合逻辑器件。2.明确组合逻辑器件在数字系统中的典型应用场景。CAR-REPORTPART0303知识构建知识构建

在各种数字系统中，经常会大量地使用一些组合逻辑器件，如编码器、译码器、加法器、数据选择器、数值比较器等。为了方便使用，这些组合逻辑器件被制成了标准化集成电路器件。下面将分别介绍这些常用的组合逻辑器件。知识构建——编码器

编码就是将具有特定含义的信息（如数字、文字、符号等）用二进制代码来表示的过程。能实现编码功能的电路称为编码器，编码器的输入为被编信号，输出为二进制代码。根据编码形式的不同，编码器可分为二进制编码器和BCD编码器两种；根据编码方式的不同，编码器可分为普通编码器和优先编码器两种；根据输出二进制代码位数的不同，编码器可分为4线-2线编码器、8线-3线

编码器和16线-4线编码器等。

下面主要介绍二进制编码器和优先编码器的相关知识。知识构建——编码器1）二进制编码器将信号编为二进制代码的电路称为二进制编码电路，它利用n位二进制代码，可对2n个信号进行编码。某3位二进制编码器的逻辑图如图所示。如图所示的编码器有8个输入端I0，I1，I2，I3，I4，I5，I6，I7；3个输出端A2，A1，A0。这样的编码器也称为8线-3线编码器。知识构建——编码器二-十进制编码器是将十进制数0～9这10个数码编成二进制代码的电路。它用于将10个输入信号I0~I9（代表十进制的10个数码0～9）编成对应的4位二进制代码A3A2A1A0，如图所示，因此也称为10线-4线编码器。2）二-十进制编码器2）二-十进制编码器知识构建——编码器汽车里程表、转速表等仪表需要将十进制的里程数、转速值转换为二进制代码供ECU处理，这一过程就是由二-十进制编码器完成的。3）优先编码器知识构建——编码器

优先编码器是对所有的输入信号规定了优先顺序，当多个输入信号同时出现时，只对其中优先级最高的一个输入信号进行编码，从而有效避免了普通编码器因多个输入信号为逻辑1而导致输出混乱的问题。3）优先编码器知识构建——编码器常用的优先编码器有74LS148，74LS147等。汽车的多功能方向盘按键控制广泛采用优先编码器74LS148。方向盘上音量调节、频道切换、巡航控制等多个按键同时被按下时，编码器会根据预设的优先级进行编码，将最高优先级的按键信号转换为二进制代码传输给车身控制模块（BCM）。知识构建——译码器

能实现译码操作的组合逻辑器件称为译码器。

按功能不同，译码器可分为通用译码器和显示译码器，通用译码器通常只有一个输出有效，显示译码器根据译码需要可以有多个输出有效。知识构建——译码器

常用的通用译码器有二进制译码器、二-十进制译码器等。

二进制译码器：把二进制代码的各种状态，按照其原意翻译成对应输出信号的电路。常用的二进制译码器有2线-4线译码器、3线-8线译码器等。

二-十进制译码器：又称BCD译码器，其功能是将输入的BCD码（4位二进制码）译成对应的10个十进制输出信号，因此也称4线-10线译码器。1．通用译码器知识构建——译码器74LS138是一种典型的3线-8线译码器，其逻辑图和引脚图如图所示。它有3个输入端A2，A1，A0，8个输出端Y0～Y7。74LS138的输出端为低电平有效G1，G2A，G2B和为使能输入端。知识构建——译码器

汽车灯光系统就采用3线-8线译码器（如74LS138）实现多灯光的精准控制。ECU输出3位二进制代码（输入信号），经译码器译码后，可控制8种不同的灯光状态（如近光灯、远光灯、转向灯、刹车灯等），每个输出端对应一种灯光的控制信号。知识构建——译码器

在数字系统中，常常需要将数字、字母、符号等直观地显示出来，以供人们读取或监视系统的工作情况。能够显示数字、字母或符号的器件称为数字显示器。

在数字电路中，数字量都是以一定的代码形式出现的，所以这些数字量要先经过译码，才能送到数字显示器去显示。这种能把数字量“翻译”成数字显示器所能识别信号的译码器称为显示译码器。2．显示译码器知识构建——译码器

汽车仪表盘的数字显示（如车速、油量、水温等）依赖显示译码器。ECU输出的BCD码经显示译码器译码后，驱动七段数码管显示相应的数字。2．显示译码器知识构建——加法器

在数字电子计算机中，四则运算——加、减、乘、除都是分解成加法运算实现的，因此加法器便成了最基本的运算单元。加法器有半加器和全加器两种类型，它们是能完成1位二进制数相加的组合逻辑器件。1．半加器知识构建——加法器

只考虑两个相加数本身，而不考虑低位进位的加法运算称为半加运算。能实现半加运算的逻辑电路称为半加器。

汽车蓄电池电压监测系统中，半加器用于电压信号的初步处理。将电压信号转换为二进制数后，半加器对相邻两位的电压数值进行加法运算，为后续的电压异常判断提供基础数据。2．全加器知识构建——加法器

在进行多位数加法运算时，以加数、被加数和低位进位数为输入信号，和数、进位为输出信号的逻辑电路称为全加器。

汽车里程的累计计算采用全加器实现。里程传感器每转动一圈产生一个脉冲信号，脉冲信号经处理后转换为二进制数，全加器将当前脉冲数与累计里程数相加，得到新的累计里程。知识构建——数据选择器

数据选择器是从多路输入数字信号中选出一个，并将其送到输出端的组合逻辑器件。数据选择器的原理与如右图所示的单刀多掷开关相似。它通过切换开关，将输入信号中的一个输送到输出端。

具有2n个数据输入端和1个数据输出端的多路选择器，通常有n个地址输入端（也称选择控制端）用来选择输入信号，并将选择的信号送到输出端。常用的数据选择器有4选1、8选1、16选1等类型。4选1数据选择器知识构建——数据选择器

如图所示为4选1数据选择器的逻辑图，其中D0～D3为数据输入端；A1，A0为地址输入端；G为选通输入端，低电平有效；Y为输出端。4选1数据选择器知识构建——数据选择器

汽车发动机控制系统中，多个传感器（如水温传感器、进气温度传感器、油压传感器、转速传感器）的信号需要传输给ECU，但ECU的信号输入端有限。4选1数据选择器通过地址信号控制，从4路传感器信号中选择1路传输给ECU。知识构建——数值比较器数值比较器是能够比较两组二进制数值大小的数字电路。1．1位数值比较器1位数值比较器中，A，B为输入变量，输出变量FA>B，FA<B，FA=B分别表示A>B，A<B和A=B三种比较结果。其真值表如表所示。输入输出A

B

FA>B

FA<B

FA=B00011011001010100001知识构建——数值比较器由真值表可得出三个输出信号的逻辑表达式为其逻辑图如图所示。知识构建——数值比较器2．多位数值比较器

多位二进制数值进行比较时，应先比较高位，高位大即大，高位小即小；若高位相等，再比较低位，以此类推。74LS85为4位数值比较器，其引脚图如图所示。知识构建——数值比较器

汽车巡航控制系统中，4位数值比较器用于比较实际车速与设定车速的二进制数值。当实际车速低于设定车速时，比较器输出信号控制发动机增加喷油量，提高车速；当实际车速高于设定车速时，输出信号控制减少喷油量，降低车速，使车速维持在设定值附近。CAR-REPORTPART040