第三章組合邏輯電路學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第三章組合第三章組合(zh)邏輯電路邏輯電路第一頁(yè)，共74頁(yè)。例例 分析圖所示組合分析圖所示組合(zh)邏輯電路邏輯電路 解：解：1）逐級(jí)寫邏輯表達(dá)式）逐級(jí)寫邏輯表達(dá)式 第1頁(yè)/共73頁(yè)第二頁(yè)，共74頁(yè)。2）轉(zhuǎn)換成較簡(jiǎn)的與或表達(dá)式 3）列出真值表 4）分析邏輯功能。 由真值表可歸納出：在輸入、中，的個(gè)數(shù)小于個(gè)時(shí)，輸出(shch)為，否則為。第2頁(yè)/共73頁(yè)第三頁(yè)，共74頁(yè)。第3頁(yè)/共73頁(yè)第四頁(yè)，共74頁(yè)。三、組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)，就是根據(jù)邏輯功能的要求，設(shè)計(jì)出具體的組合電路。一般設(shè)計(jì)方法分四個(gè)步驟進(jìn)行： 1首先對(duì)命題要求的邏輯功能進(jìn)行分析，確定哪些是輸入變量，哪

2、些是輸出(shch)變量以及它們之間的相互關(guān)系；然后對(duì)它們進(jìn)行邏輯賦值，即確定什么情況下為邏輯1，什么情況下為邏輯0。這一步驟是設(shè)計(jì)組合邏輯電路的關(guān)鍵。 2根據(jù)邏輯功能列出真值表。如果狀態(tài)賦值不同，得到的真值表也不一樣。 3根據(jù)真值表寫出相應(yīng)的邏輯表達(dá)式并進(jìn)行化簡(jiǎn)，然后轉(zhuǎn)換成命題所要求的邏輯函數(shù)表達(dá)式。 4畫邏輯圖。根據(jù)邏輯函數(shù)表達(dá)式，畫出相應(yīng)的邏輯電路圖。第4頁(yè)/共73頁(yè)第五頁(yè)，共74頁(yè)。第5頁(yè)/共73頁(yè)第六頁(yè)，共74頁(yè)。3）根據(jù)真值表寫出相應(yīng)的邏輯表達(dá)式并進(jìn)行化簡(jiǎn)和變換(binhun)。根據(jù)真值表可得 4）畫出函數(shù)的邏輯圖 第6頁(yè)/共73頁(yè)第七頁(yè)，共74頁(yè)。第7頁(yè)/共73頁(yè)第八頁(yè)，共74頁(yè)

3、。第8頁(yè)/共73頁(yè)第九頁(yè)，共74頁(yè)。第二節(jié)第二節(jié) 集成組合集成組合(zh)邏輯電路邏輯電路第9頁(yè)/共73頁(yè)第十頁(yè)，共74頁(yè)。（一）二進(jìn)制編碼器（一）二進(jìn)制編碼器 1二進(jìn)制編碼器的基本要求二進(jìn)制編碼器的基本要求(yoqi) 以三位二進(jìn)制編碼器為例以三位二進(jìn)制編碼器為例 三位二進(jìn)制編碼器三位二進(jìn)制編碼器 a) 示意圖示意圖 b) 內(nèi)部原理圖內(nèi)部原理圖 第10頁(yè)/共73頁(yè)第十一頁(yè)，共74頁(yè)。三位二進(jìn)制編碼器真值表 三位二進(jìn)制編碼器有八個(gè)輸入端（可與八個(gè)開(kāi)關(guān)或其它(qt)邏輯電路相連）和三個(gè)輸出端，因此，它也稱為8線-3線編碼器。三個(gè)編碼器輸出的邏輯表達(dá)式為： 第11頁(yè)/共73頁(yè)第十二頁(yè)，共74頁(yè)。2

4、 8位優(yōu)先編碼器 在上面所討論的8線3線編碼器中，不允許同時(shí)有兩個(gè)以上的數(shù)字信號(hào)輸入，否則，將使編碼器輸出(shch)發(fā)生混亂。為解決這一問(wèn)題，一般都把編碼器設(shè)計(jì)成優(yōu)先編碼器。CD4532是一種標(biāo)準(zhǔn)型CMOS集成電路第12頁(yè)/共73頁(yè)第十三頁(yè)，共74頁(yè)。第13頁(yè)/共73頁(yè)第十四頁(yè)，共74頁(yè)。第14頁(yè)/共73頁(yè)第十五頁(yè)，共74頁(yè)。第15頁(yè)/共73頁(yè)第十六頁(yè)，共74頁(yè)。第16頁(yè)/共73頁(yè)第十七頁(yè)，共74頁(yè)。（二） 10線-4線8421BCD碼優(yōu)先編碼器 10線-4線8421BCD碼優(yōu)先編碼器有10個(gè)輸入端，每一個(gè)對(duì)應(yīng)于一個(gè)十進(jìn)制數(shù)（09），通過(guò)該編碼器在其輸出端得到相應(yīng)(xingyng)的BCD碼

5、。為防止輸出產(chǎn)生混亂，該編碼器通常都設(shè)計(jì)成優(yōu)先編碼器。10線-4線編碼器可用于鍵盤編碼等。 第17頁(yè)/共73頁(yè)第十八頁(yè)，共74頁(yè)。第18頁(yè)/共73頁(yè)第十九頁(yè)，共74頁(yè)。二、譯碼器及顯示電路 譯碼是編碼的逆過(guò)程，也就是把二進(jìn)制代碼所表示的特定含義(hny)“翻譯”出來(lái)的過(guò)程。 實(shí)現(xiàn)譯碼功能的電路稱為譯碼器。目前主要采用集成電路來(lái)構(gòu)成。譯碼器按用途大致分為三大類：一是“二進(jìn)制譯碼器”，也叫變量譯碼器，用以表示輸入變量狀態(tài)的譯碼器；二是“碼制變換譯碼器”，常見(jiàn)的是把BCD碼轉(zhuǎn)換至十進(jìn)制的譯碼器，簡(jiǎn)稱二-十進(jìn)制譯碼器；三是“顯示譯碼器”，用來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管等顯示器件的譯碼器。第19頁(yè)/共73頁(yè)第二十頁(yè)，共

6、74頁(yè)。（一）二進(jìn)制譯碼器 八個(gè)譯碼輸出的邏輯(lu j)表達(dá)式： 每一個(gè)輸出都對(duì)應(yīng)著一種輸入狀態(tài)的組合，所以也叫做狀態(tài)譯碼器。 第20頁(yè)/共73頁(yè)第二十一頁(yè)，共74頁(yè)。2 3線-8線譯碼器 74HC138第21頁(yè)/共73頁(yè)第二十二頁(yè)，共74頁(yè)。第22頁(yè)/共73頁(yè)第二十三頁(yè)，共74頁(yè)。例：利用3線 - 8線譯碼器74LS138 和門電路實(shí)現(xiàn)(shxin)下面的函數(shù)。 第23頁(yè)/共73頁(yè)第二十四頁(yè)，共74頁(yè)。（二）二-十進(jìn)制譯碼器 二-十進(jìn)制譯碼器就是能把某種二-十進(jìn)制代碼（即BCD碼）變換為相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)碼的組合邏輯電路，也稱為(chn wi)4線-10線譯碼器，也就是把代表四位二-十進(jìn)制代碼

7、的四個(gè)輸入信號(hào)變換成對(duì)應(yīng)十進(jìn)制數(shù)的十個(gè)輸出信號(hào)中的某一個(gè)作為有效輸出信號(hào)。 第24頁(yè)/共73頁(yè)第二十五頁(yè)，共74頁(yè)。第25頁(yè)/共73頁(yè)第二十六頁(yè)，共74頁(yè)。（三）顯示譯碼器（三）顯示譯碼器在數(shù)字測(cè)量?jī)x表和各種數(shù)字系統(tǒng)中，常常需要用顯示在數(shù)字測(cè)量?jī)x表和各種數(shù)字系統(tǒng)中，常常需要用顯示譯碼器將二譯碼器將二-十進(jìn)制代碼譯成十進(jìn)制數(shù)，并驅(qū)動(dòng)數(shù)字顯十進(jìn)制代碼譯成十進(jìn)制數(shù)，并驅(qū)動(dòng)數(shù)字顯示器顯示數(shù)碼。示器顯示數(shù)碼。 1常見(jiàn)常見(jiàn)(chn jin)的數(shù)碼顯示器的數(shù)碼顯示器 1）半導(dǎo)體數(shù)碼管和驅(qū)動(dòng)電路）半導(dǎo)體數(shù)碼管和驅(qū)動(dòng)電路 常見(jiàn)常見(jiàn)(chn jin)的半導(dǎo)體發(fā)光二極管是一種能將的半導(dǎo)體發(fā)光二極管是一種能將電能或電

8、信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的結(jié)型電致發(fā)光器。其內(nèi)電能或電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的結(jié)型電致發(fā)光器。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由磷砷化鎵等半導(dǎo)體材料組成的結(jié)。當(dāng)部結(jié)構(gòu)是由磷砷化鎵等半導(dǎo)體材料組成的結(jié)。當(dāng)結(jié)正向?qū)〞r(shí)，能輻射發(fā)光。輻射波長(zhǎng)決定了發(fā)結(jié)正向?qū)〞r(shí)，能輻射發(fā)光。輻射波長(zhǎng)決定了發(fā)光顏色，通常有紅、綠、橙、黃等顏色。單個(gè)結(jié)光顏色，通常有紅、綠、橙、黃等顏色。單個(gè)結(jié)封裝而成的產(chǎn)品就是發(fā)光二極管，而多個(gè)結(jié)可以封裝而成的產(chǎn)品就是發(fā)光二極管，而多個(gè)結(jié)可以封裝成半導(dǎo)體數(shù)碼管（也稱數(shù)碼管）。半導(dǎo)體封裝成半導(dǎo)體數(shù)碼管（也稱數(shù)碼管）。半導(dǎo)體數(shù)碼管內(nèi)部有兩種接法，即共陽(yáng)極接法和共陰極接法。數(shù)碼管內(nèi)部有兩種接法，即共陽(yáng)極接法和共陰極接法。 第

9、26頁(yè)/共73頁(yè)第二十七頁(yè)，共74頁(yè)。第27頁(yè)/共73頁(yè)第二十八頁(yè)，共74頁(yè)。第28頁(yè)/共73頁(yè)第二十九頁(yè)，共74頁(yè)。第29頁(yè)/共73頁(yè)第三十頁(yè)，共74頁(yè)。第30頁(yè)/共73頁(yè)第三十一頁(yè)，共74頁(yè)。2）液晶顯示器和驅(qū)動(dòng)電路）液晶顯示器和驅(qū)動(dòng)電路 分段分段(fn dun)式液晶顯示器式液晶顯示器a)液晶顯示器的截面液晶顯示器的截面 b）反面電極）反面電極 c）正面電極）正面電極1透明導(dǎo)電層透明導(dǎo)電層 2絕緣密封材料絕緣密封材料 3玻璃玻璃 4液晶液晶 5反光板反光板 第31頁(yè)/共73頁(yè)第三十二頁(yè)，共74頁(yè)。第32頁(yè)/共73頁(yè)第三十三頁(yè)，共74頁(yè)。2七段顯示七段顯示(xinsh)譯碼器譯碼器 第33

10、頁(yè)/共73頁(yè)第三十四頁(yè)，共74頁(yè)。例如: 對(duì)于(duy)8421BCD碼的0101狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為5，譯碼驅(qū)動(dòng)器應(yīng)使分段式數(shù)碼管的a、c、d、f、g各段為高電平，而b、e兩段為低電平。 第34頁(yè)/共73頁(yè)第三十五頁(yè)，共74頁(yè)。74HC48應(yīng)用(yngyng)于高電平驅(qū)動(dòng)的共陰極顯示器。當(dāng)輸入信號(hào)為00001001時(shí)，分別顯示09數(shù)字信號(hào): 第35頁(yè)/共73頁(yè)第三十六頁(yè)，共74頁(yè)。第36頁(yè)/共73頁(yè)第三十七頁(yè)，共74頁(yè)。第37頁(yè)/共73頁(yè)第三十八頁(yè)，共74頁(yè)。第38頁(yè)/共73頁(yè)第三十九頁(yè)，共74頁(yè)。第39頁(yè)/共73頁(yè)第四十頁(yè)，共74頁(yè)。第40頁(yè)/共73頁(yè)第四十一頁(yè)，共74頁(yè)。第41頁(yè)/共7

11、3頁(yè)第四十二頁(yè)，共74頁(yè)。第42頁(yè)/共73頁(yè)第四十三頁(yè)，共74頁(yè)。第43頁(yè)/共73頁(yè)第四十四頁(yè)，共74頁(yè)。第44頁(yè)/共73頁(yè)第四十五頁(yè)，共74頁(yè)。第45頁(yè)/共73頁(yè)第四十六頁(yè)，共74頁(yè)。第46頁(yè)/共73頁(yè)第四十七頁(yè)，共74頁(yè)。第47頁(yè)/共73頁(yè)第四十八頁(yè)，共74頁(yè)。第48頁(yè)/共73頁(yè)第四十九頁(yè)，共74頁(yè)。第49頁(yè)/共73頁(yè)第五十頁(yè)，共74頁(yè)。第50頁(yè)/共73頁(yè)第五十一頁(yè)，共74頁(yè)。第51頁(yè)/共73頁(yè)第五十二頁(yè)，共74頁(yè)。第52頁(yè)/共73頁(yè)第五十三頁(yè)，共74頁(yè)。第53頁(yè)/共73頁(yè)第五十四頁(yè)，共74頁(yè)。第54頁(yè)/共73頁(yè)第五十五頁(yè)，共74頁(yè)。第55頁(yè)/共73頁(yè)第五十六頁(yè)，共74頁(yè)。第56頁(yè)/共73頁(yè)第五十七頁(yè)，共74頁(yè)。第57頁(yè)/共73頁(yè)第五十八頁(yè)，共74頁(yè)。第58頁(yè)/共73頁(yè)第五十九頁(yè)，共74頁(yè)。第59頁(yè)/共73頁(yè)第六十頁(yè)，共74頁(yè)。第60頁(yè)/共73頁(yè)第六十一頁(yè)，共74頁(yè)。第61頁(yè)/共73頁(yè)第六十二頁(yè)，共74頁(yè)。第62頁(yè)/共73頁(yè)第六十三頁(yè)，共74頁(yè)。第63頁(yè)/共73頁(yè)第六十四頁(yè)，共74頁(yè)。第64頁(yè)/共73頁(yè)第六十五頁(yè)，共74頁(yè)。第三節(jié)第三節(jié) 其它組合其它組合(zh)邏輯電路邏輯電路第65頁(yè)/共73頁(yè)第六十六頁(yè)，