第八章常用組合邏輯器件及其應(yīng)用.

1、第八章第八章常用組合邏輯器件及其應(yīng)用常用組合邏輯器件及其應(yīng)用8.1 8.1 編碼器編碼器 n n 位二進(jìn)制代碼有位二進(jìn)制代碼有 2 2n n 種組合，可以表示種組合，可以表示 2 2n n 個(gè)信息。個(gè)信息。要表示要表示N個(gè)信息所需的二進(jìn)制代碼應(yīng)滿足個(gè)信息所需的二進(jìn)制代碼應(yīng)滿足 2n N8.1.1 8.1.1 二進(jìn)制編碼器二進(jìn)制編碼器將輸入信號(hào)編成二進(jìn)制代碼的電路。將輸入信號(hào)編成二進(jìn)制代碼的電路。即用即用n位二進(jìn)制代碼表示位二進(jìn)制代碼表示N個(gè)信號(hào)的電路。個(gè)信號(hào)的電路。1.1.分析要求并確定二進(jìn)制代碼的位數(shù)：分析要求并確定二進(jìn)制代碼的位數(shù)： 輸入有輸入有8個(gè)信號(hào)，個(gè)信號(hào)，即即 N=8，根據(jù)，根據(jù)

2、2n N 的的關(guān)關(guān) 系，即系，即 n=3，即輸出為三位二進(jìn)制代碼。，即輸出為三位二進(jìn)制代碼。例：例：解：解：2 2 列編碼表：列編碼表：0 0 01 0 0I0I1I2I3I5I6I輸入輸入輸輸 出出Y2 Y1 Y0 3. 3.寫(xiě)出邏輯式并轉(zhuǎn)換成寫(xiě)出邏輯式并轉(zhuǎn)換成“與非與非”式式0 0 01 0 0I0I1I2I3I5I6I輸入輸入輸輸 出出Y2 Y1 Y0Y0 = I1+ I3+ I5+ I7= I1 + I3+ I5 + I7 = I1 I3 I5 I7.Y1 = I2+I3+I6+I7= I2 + I3 + I6+ I7 = I2 I3 I6 I7. . .Y2 = I4 + I5 +

3、I6 +I7 = I4 I5 I6 I7.= I4+ I5+ I6+ I70 0 01 0 0I0I1I2I3I5I6I輸入輸入輸輸 出出Y2 Y1 Y0 4. 4. 畫(huà)出邏輯圖畫(huà)出邏輯圖10000000111I7I6I5I4I3I1I2Y2Y1Y0Y0 = I1 I3 I5 I7. 列編碼表：列編碼表：四位二進(jìn)制代碼四位二進(jìn)制代碼可以表示十六種可以表示十六種不同的狀態(tài)，其不同的狀態(tài)，其中任何十種狀態(tài)中任何十種狀態(tài)都可以表示都可以表示09十個(gè)數(shù)碼，十個(gè)數(shù)碼，最常用的是最常用的是8421碼。碼。8.1.2 8.1.2 二二十進(jìn)制編碼器十進(jìn)制編碼器將十進(jìn)制數(shù)將十進(jìn)制數(shù) 09 編成編成二進(jìn)制代碼的電

4、路二進(jìn)制代碼的電路8421BCD碼編碼表碼編碼表Y1Y2Y00 (I0)(I1)(I2)(I3)(I4)(I5)(I6)(I7)(I8)(I9)Y300011101000011110001101100000000111寫(xiě)出邏輯式并化成寫(xiě)出邏輯式并化成 “ “與非與非”關(guān)系關(guān)系98983.IIIIY 01357913579YIIIIIIIIII24567YIIII4567IIII12367YIIII2367IIIIY1Y2Y00 (I0)(I1)(I2)(I3)(I4)(I5)(I6)(I7)(I8)(I9)Y300011101000011110001101100000000111十鍵十鍵842

5、1碼編碼器的邏輯圖碼編碼器的邏輯圖 +5V&Y3&Y2&Y1&Y0I0I1I2I3I4I5I6I7I8I91K 10S001S12S23S34S45S56S67S78S89S9當(dāng)有當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上兩個(gè)或兩個(gè)以上的信號(hào)同時(shí)輸入編碼電路，的信號(hào)同時(shí)輸入編碼電路，電路只能對(duì)其中一個(gè)優(yōu)先級(jí)別高的信號(hào)進(jìn)行編碼。電路只能對(duì)其中一個(gè)優(yōu)先級(jí)別高的信號(hào)進(jìn)行編碼。即允許幾個(gè)信號(hào)同時(shí)有效，但電路只對(duì)其中即允許幾個(gè)信號(hào)同時(shí)有效，但電路只對(duì)其中優(yōu)先級(jí)別高的信號(hào)進(jìn)行編碼，而對(duì)其它優(yōu)先級(jí)優(yōu)先級(jí)別高的信號(hào)進(jìn)行編碼，而對(duì)其它優(yōu)先級(jí)別低的信號(hào)不予理睬。別低的信號(hào)不予理睬。8.1.3 8.1.3 優(yōu)先編碼器優(yōu)先編碼器74LS14

6、7 編碼器功能表（編碼器功能表（ 優(yōu)先級(jí)別最優(yōu)先級(jí)別最高）高）8421反碼反碼9I8.2 8.2 譯碼器譯碼器8.2.18.2.1 二進(jìn)制譯碼器二進(jìn)制譯碼器狀狀 態(tài)態(tài) 表表 8.2.1.1. 8.2.1.1. 三位二進(jìn)制譯碼器（輸出高電平有效）三位二進(jìn)制譯碼器（輸出高電平有效）輸輸 入入A B CY0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y70 0 0 1 0 0 0 0 0 0 00 0 1 0 1 0 0 0 0 0 00 1 0 0 0 1 0 0 0 0 00 1 1 0 0 0 1 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 1 0 0 01 0 1 0 0 0 0 0 1 0 01

7、1 0 0 0 0 0 0 0 1 01 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1輸輸 出出ABCYCABYCBAYCBAYBCAYCBAYCBAYCBAY76543210邏輯圖邏輯圖CBA111&Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70 1 11 0 010000000AABBCC8.2.1.2 8.2.1.2 集成譯碼器集成譯碼器( (以以74LS13874LS138為例為例) )74LS138A0A1S1A2S2S3Y2Y3Y6Y7Y5Y4Y1Y0輸入端輸入端輸出端輸出端使能端使能端231SS S高電平有效；、 低電平有效。輸出低電平有效。8.2.1.3 8.2.1.3 用譯碼器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)用譯

8、碼器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù) CACBBAFACCBBAF21ABCCBACBACBAF1ABCCBACBACBA例：用譯碼器和簡(jiǎn)單門電路實(shí)現(xiàn)下面邏輯函數(shù)例：用譯碼器和簡(jiǎn)單門電路實(shí)現(xiàn)下面邏輯函數(shù) 解：將函數(shù)用最小項(xiàng)表示，并轉(zhuǎn)換。解：將函數(shù)用最小項(xiàng)表示，并轉(zhuǎn)換。 ABCCBACBACBA1457Y Y Y Y11457FY Y Y Y201267FYY YYY同理：74LS138A0A1S1A2S2S3Y2Y3Y6Y7Y5Y4Y1Y0CAB1F1&F2&注意輸入端及注意輸入端及控制端的接法控制端的接法 輸入是輸入是BCD碼；輸出是與輸入的碼；輸出是與輸入的BCD碼對(duì)應(yīng)的十進(jìn)碼對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。制數(shù)。（參考教材

9、（參考教材P141 74LS42P141 74LS42譯碼器的管腳及功能表）譯碼器的管腳及功能表）8.2.2 8.2.2 二二- -十進(jìn)制譯碼器十進(jìn)制譯碼器是將二進(jìn)制代碼譯成十進(jìn)制數(shù)字的邏輯電路是將二進(jìn)制代碼譯成十進(jìn)制數(shù)字的邏輯電路8.2.3 8.2.3 顯示譯碼器顯示譯碼器在數(shù)字電路中，常常需要在數(shù)字電路中，常常需要把運(yùn)算結(jié)果用十進(jìn)把運(yùn)算結(jié)果用十進(jìn)制制 數(shù)顯示出來(lái)，數(shù)顯示出來(lái)，這就要用這就要用顯示譯碼器顯示譯碼器。二二 十十進(jìn)進(jìn)制制代代碼碼譯譯碼碼器器驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)器器顯顯示示器器gfedcba 8.2.3.1 8.2.3.1 數(shù)碼顯示器數(shù)碼顯示器 由七段發(fā)光二極管構(gòu)成由七段發(fā)光二極管構(gòu)成例：例：

10、 共陰極接法共陰極接法a b c d e f g 0 1 1 0 0 0 01 1 0 1 1 0 1低低電電平平時(shí)時(shí)發(fā)發(fā)光光高高電電平平時(shí)時(shí)發(fā)發(fā)光光共陽(yáng)極接法共陽(yáng)極接法abcgdefdgfecbagfedcba共陰極接法共陰極接法abcdefg8.2.3.2 8.2.3.2 七段譯碼顯示器七段譯碼顯示器Q3 Q2Q1Q0agfedcb譯譯碼碼器器二二 十十進(jìn)進(jìn)制制代代碼碼100101111117個(gè)個(gè)4位位七段顯示譯碼器功能表七段顯示譯碼器功能表gfedcbaQ3 Q2 Q1 Q0a b c d e f g 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 00 0 0 1 0 1 1 0 0 0

11、0 10 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 20 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 30 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 40 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 50 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 60 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 71 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 81 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 9輸輸 入入輸輸 出出顯示顯示數(shù)碼數(shù)碼七段譯碼器七段譯碼器( (輸出輸出低電平有效低電平有效) )和和共陽(yáng)極共陽(yáng)極數(shù)碼管的連接圖數(shù)碼管的連接圖BS204A0A1A2A3 74LS247+5V來(lái)來(lái)自自計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器5107abcde

12、fgRBI BI LT 74LS24774LS247型譯碼器的型譯碼器的 外引線排列圖外引線排列圖（輸出低電平有效）（輸出低電平有效）A11A22LT3BI4RBI5A36A07GND8911101213141516+UCCabcdefg74LS24774LS24774LS247功能說(shuō)明參考教材功能說(shuō)明參考教材P143P1438.3 8.3 加法器加法器0 0 0 0 11+10不考慮低位不考慮低位來(lái)的進(jìn)位來(lái)的進(jìn)位半加器實(shí)現(xiàn)半加器實(shí)現(xiàn)要考慮低位要考慮低位來(lái)的進(jìn)位來(lái)的進(jìn)位全加器實(shí)現(xiàn)全加器實(shí)現(xiàn)1010108.3.1 8.3.1 半加器半加器半加：實(shí)現(xiàn)兩個(gè)一位二進(jìn)制數(shù)相加，不考慮半加：實(shí)現(xiàn)兩個(gè)一位二

13、進(jìn)制數(shù)相加，不考慮來(lái)自低位的進(jìn)位。來(lái)自低位的進(jìn)位。AB兩個(gè)輸入兩個(gè)輸入表示兩個(gè)同位相加的數(shù)表示兩個(gè)同位相加的數(shù)兩個(gè)輸出兩個(gè)輸出SC表示半加和表示半加和表示向高位的進(jìn)位表示向高位的進(jìn)位半加器：半加器：半加器邏輯狀態(tài)表半加器邏輯狀態(tài)表邏輯表達(dá)式邏輯表達(dá)式BABABAS邏輯圖邏輯圖ABSCABC A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 18.3.2 8.3.2 全加器全加器輸入輸入Ai表示兩個(gè)同位相加的數(shù)表示兩個(gè)同位相加的數(shù)BiCi-1表示低位來(lái)的進(jìn)位表示低位來(lái)的進(jìn)位輸出輸出表示本位和表示本位和表示向高位的進(jìn)位表示向高位的進(jìn)位CiSi全加：實(shí)現(xiàn)兩個(gè)一位二進(jìn)制數(shù)相加，且考慮

14、全加：實(shí)現(xiàn)兩個(gè)一位二進(jìn)制數(shù)相加，且考慮來(lái)自低位的進(jìn)位。來(lái)自低位的進(jìn)位。全加器：全加器：AiBiCi-1SiCi 8.3.3 8.3.3 多位加法器多位加法器C0CICOCICOCICOCICOB0A0A3A2A1B3B2B1C1C2C3S0S1S2S3實(shí)現(xiàn)兩個(gè)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)4 4位數(shù)位數(shù)A3A2A1A0和B3B2B1B0相加相加8.4 8.4 數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器從多路從多路數(shù)據(jù)中選擇其中所需要的數(shù)據(jù)中選擇其中所需要的一路一路數(shù)據(jù)輸出。數(shù)據(jù)輸出。例：例：四選一數(shù)據(jù)選擇器四選一數(shù)據(jù)選擇器輸輸入入數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)使能端使能端D0D1D2D3YSA1A0 控制信號(hào)控制信號(hào)（地址輸入）（地址輸入）8

15、.4.1 8.4.1 數(shù)據(jù)選擇器的功能數(shù)據(jù)選擇器的功能4 4選選1 1選擇器的邏輯圖選擇器的邏輯圖301201101001DAADAADAADAAY邏輯式：功能表功能表A1A0Y00D001D110D211D3 地址地址輸入端輸入端Y&1D0D1D2D3A111A01&11&1YD0D1D2D3A0A1S100000074LS153型型4選選1數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器畫(huà)出使能端畫(huà)出使能端1&11&1YD0D1D2D3A0A1S01“與與”門打開(kāi)，門打開(kāi)，選擇器工作。選擇器工作。由控制端決由控制端決定選擇哪一定選擇哪一路數(shù)據(jù)輸出。路數(shù)據(jù)輸出。0011選中選中D0000由邏輯圖寫(xiě)出邏輯表達(dá)式由邏輯圖寫(xiě)

16、出邏輯表達(dá)式SAADSAADSAADSAADY013012011010 74LS153功能表功能表使能使能選選 通通輸出輸出SA0A1Y10000001100110D3D2D1D0 正常工作。正常工作。時(shí)時(shí)禁止選擇；禁止選擇；時(shí)時(shí),S,Y,S00111 1S A11D31D21D11D01Y地地74LS153(雙雙4選選1)2D32D22D12D02YA02SUCC15 14 13 12 11 10 916132456788.4.2 8.4.2 集成數(shù)據(jù)選擇器集成數(shù)據(jù)選擇器74LS15174LS151（低電平有效）（低電平有效）選通選通選選 擇擇輸出輸出GA0A2Y100000D3D2D1D0

17、A10D40D50D60D7000101 000011100110101111D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D774LS151YA2A1A0G邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)16選選1數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器(1)1A2A1A0A0A1A2(2)1YD7D6D1D0D15D14D9D8.D15D14. D9D8.D0D1.D6D7SSABCSY1Y3用用2片片74LS151型型8選選1數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成具有數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成具有16選選1功能的數(shù)據(jù)選擇器功能的數(shù)據(jù)選擇器1S0 ,;第 一 片 工 作1S1 ,;第二片工作例例: :ABCABCABCABCABCBCAABCABCABCABC0123567400

18、010111mmmmmmmm 用用74LS151型型8 8選選1 1數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)式數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)式 Y=AB+BC+CA解：將邏輯函數(shù)式用最小項(xiàng)表示解：將邏輯函數(shù)式用最小項(xiàng)表示()()()YAB CCBC AACA BB3567mmmm7012601250124012301220121012001215174DAAADAAADAAADAAADAAADAAADAAADAAAYLS有：對(duì)1670543210000111mmmmYmmmm ABCABCABCABC當(dāng)當(dāng)A2、A1、A0分別接分別接A、B、C時(shí)0123456774LS151YA B C DA B C DA B C DA B C DA B C DA B C DA B C DA B C D有：又：當(dāng)