第八章 常用组合逻辑器件及应用 8.1 编码器 把二进制码按一定规律编排,使每组代码具有一特定的含义,称为编码。

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第三章 组合逻辑电路.
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数字逻辑:应用与设计 复习大纲.
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第16章 门电路与组合逻辑电路.
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电子技术基础 主讲:林昕.
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电工电子技术基础 主编 李中发 制作 李中发 2003年7月.
第四章 组合逻辑电路 本章的重点: 1.组合逻辑电路在电路结构和逻辑功能上的特点; 2.组合逻辑电路的设计方法; 3.常用中规模集成组合电路器件的应用; 本章的难点: 这一章没有可以算得上是难点的内容。书中给出的所有逻辑电路都不需要记忆,能读懂就行。 4.
数字电子技术基础 信息科学与工程学院·基础电子教研室.
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实验二 带进位控制8位算术逻辑运算实验 带进位控制8位算术逻辑运算: ① 带进位运算 ② 保存运算后产生进位
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第九章 存储器和可编程逻辑器件 本章主要内容 半导体存储器 只读存储器 随机存取存储器 存储器容量的扩展 可编程逻辑器件
第二章 集成门电路 2.1 概述 2.2 TTL 门电路 2.3 CMOS 门电路 2.4 各种集成逻辑们的性 能比较 第2章 上页 下页
第一章 绪 论 1.1 概 述 1.2 数制与代码.
数字电子技术 项目1 简单加法器电路设计与测试
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第八章 常用组合逻辑器件及应用 8.1 编码器 把二进制码按一定规律编排,使每组代码具有一特定的含义,称为编码。 第八章 常用组合逻辑器件及应用 8.1 编码器 把二进制码按一定规律编排,使每组代码具有一特定的含义,称为编码。 具有编码功能的逻辑电路称为编码器。 n 位二进制代码有 2n 种组合,可以表示 2n 个信息。 要表示N个信息所需的二进制代码应满足 2n N

一. 二进制编码器 将输入信号编成二进制代码的电路。 即用n位二进制代码表示N个信号的电路。

例:设计一个编码器,满足以下要求: (1) 将 I0、I1、…I7 8个信号编成二进制代码。 (2) 编码器每次只能对一个信号进行编码,不 允许两个或两个以上的信号同时有效。 (3) 设输入信号高电平有效。 解: (1) 分析要求并确定二进制代码的位数: 输入有8个信号,即 N=8,根据 2n  N 的关系,即 n=3,即输出为三位二进制代码。

(2) 列编码表: 输入 输 出 Y2 Y1 Y0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7

. . . Y2 = I4 + I5 + I6 +I7 = I4+ I5+ I6+ I7 = I4 I5 I6 I7 (3) 写出逻辑式并转换成“与非”式 Y2 = I4 + I5 + I6 +I7 = I4+ I5+ I6+ I7 = I4 I5 I6 I7 . Y1 = I2+I3+I6+I7 = I2 + I3 + I6+ I7 = I2 I3 I6 I7 . Y0 = I1+ I3+ I5+ I7 = I1 + I3+ I5 + I7 = I1 I3 I5 I7 .

(4) 画出逻辑图 1 I7 I6 I5 I4 I3 I1 I2 & Y2 Y1 Y0

二 – 十进制编码器 将十进制数 0~9 编成二进制代码的电路 8421BCD码编码表 输 出 输 入 Y1 Y2 Y0 0 (I0) 1 (I1) 2 (I2) 3 (I3) 4 (I4) 5 (I5) 6 (I6) 7 (I7) 8 (I8) 9 (I9) Y3 1 列编码表: 四位二进制代码可以表示十六种不同的状态,其中任何十种状态都可以表示0~9十个数码,最常用的是8421码。

写出逻辑式并化成 “与非”关系

+5V Y3 Y2 Y1 Y0 十键8421码编码器的逻辑图 动画 & I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I9 1K×10 S0 1 S1 2 S2 3 S3 4 S4 5 S5 6 S6 7 S7 8 S8 9 S9 1 十键8421码编码器的逻辑图 动画

三. 优先编码器 当有两个或两个以上的信号同时输入编码电路,电路只能对其中一个优先级别高的信号进行编码。 即允许几个信号同时有效,但电路只对其中优先级别高的信号进行编码,而对其它优先级别低的信号不予理睬。

74LS147 编码器功能表 I9 Y0 I8 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 Y1 Y2 Y3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 输 入 (低电平有效) 输 出(8421反码) 0         0 1 1 0 1 0        0 1 1 1 1 1 0       1 0 0 0 1 1 1 0      1 0 0 1 1 1 1 1 0     1 0 1 0 1 1 1 1 1 0    1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0   1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0  1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0

8.2 译码器 译码是编码的反过程,它是将代码的组合译成一个特定的输出信号。 一. 二进制译码器

1. 三位二进制译码器(输出高电平有效) 状 态 表 输 入 A B C Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 输 出 写出逻辑表达式

逻辑图 C B A 1 & Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 0 1 1 1 0 0

集成译码器 P138---140 (1)74LS138的管脚说明(输出低电平有效) (2)用74LS138实现 逻辑函数 P140

二. 二-十进制显示译码器 在数字电路中,常常需要把运算结果用十进制 数显示出来,这就要用显示译码器。 二 十进制代码 译码器 驱动器 二. 二-十进制显示译码器 在数字电路中,常常需要把运算结果用十进制 数显示出来,这就要用显示译码器。 二 十进制代码 译码器 驱动器 显示器

a b c d e f g 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1. 半导体数码管 由七段发光二极管构成 g f e d 1. 半导体数码管 由七段发光二极管构成 g f e d c b a d g f e c b a g f e d c b a 例: 共阴极接法 a b c d e f g 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 高电平时发光 共阳极接法 a b c g d e f + 低电平时发光 共阴极接法 a b c d e f g

2. 七段译码显示器 Q3 Q2 Q1 Q0 a g f e d c b 译码器 二 十进制代码 (共阴极) 1 1 7个 4位

七段显示译码器状态表 Q3 Q2 Q1 Q0 a b c d e f g 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 2 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 3 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 4 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 5 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 6 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 7 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 8 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 9 输 入 输 出 显示数码 g f e d c b a

A3 A2 A1 A0 74LS247型译码 七段译码器和数码管的连接图 器的外引线排列图 +5V 来 自 计 数 器 BS204 510Ω×7 a b c d e f g RBI BI LT 1 2 3 4 5 6 7 GND 8 9 11 10 12 13 14 15 16 +UCC 74LS247型译码 器的外引线排列图

+ 0 0 1 1 1 1 8.3 加法器 实现二进制加法运算的电路 要考虑低位 如: 来的进位 全加器实现 进位 不考虑低位 来的进位 8.3 加法器 实现二进制加法运算的电路 要考虑低位 来的进位 如: 0 0 1 + 全加器实现 1 1 进位 不考虑低位 来的进位 1 半加器实现

一. 半加器 半加:实现两个一位二进制数相加,不考虑来自低位的进位。 半加器: A B 两个输入 表示两个同位相加的数 两个输出 S C 一. 半加器 半加:实现两个一位二进制数相加,不考虑来自低位的进位。 半加器: A B 两个输入 表示两个同位相加的数 两个输出 S C 表示半加和 表示向高位的进位 CO A B S C  逻辑符号:

半加器逻辑状态表 逻辑图 & =1 A B S C A B S C 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 逻辑表达式

二. 全加器 全加:实现两个一位二进制数相加,且考虑来自低位的进位。 全加器: 输入 Ai 表示两个同位相加的数 Bi Ci-1 二. 全加器 全加:实现两个一位二进制数相加,且考虑来自低位的进位。 全加器: 输入 Ai 表示两个同位相加的数 Bi Ci-1 表示低位来的进位 输出 表示本位和 表示向高位的进位 Ci Si 逻辑符号: Ai Bi Ci-1 Si Ci CO  CI

三. 多位加法器 ( P145)

8. 4 数据选择器 一、功能:从多路数据中选择其中所需要的一路数据输出。 例:四选一数据选择器 A0 A1 控制信号 输入数据 D3 8. 4 数据选择器 一、功能:从多路数据中选择其中所需要的一路数据输出。 例:四选一数据选择器 D0 D1 D2 D3 Y S A1 A0 控制信号 输入数据 输出数据 使能端

A0 A1 & D3 & Y D2 >1 & D1 & D0 1 1 S 74LS153型4选1数据选择器 1 “与”门被封锁,选择器不工作。 1 A1 & D3 & Y D2 >1 & D1 & D0 1 1 S 74LS153型4选1数据选择器

1 A0 A1 & D3 & Y D2 >1 & D1 & D0 1 1 S 74LS153型4选1数据选择器 1 1 1 由控制端决定选择哪一路数据输出。 A0 动画 1 A1 D0 & D3 & Y D2 >1 D0 & D1 & D0 1 1 “与”门打开,选择器工作。 S 选中 74LS153型4选1数据选择器

 由逻辑图写出逻辑表达式 74LS153功能表 使能 选 通 输出 S A0 A1 Y 1 74LS153 (双4选1) 选 通 输出 S A0 A1 Y 1 D3 D2 D1 D0  1S A1 1D3 1D2 1D1 1D0 1Y 地 74LS153 (双4选1) 2D3 2D2 2D1 2D0 2Y A0 2S UCC 15 14 13 12 11 10 9 16 1 3 2 4 5 6 7 8 多路选择器广泛应用于多路模拟量的采集及 A/D 转换器中。

二、74LS151功能表 选通 选 择 输出 G A0 A2 Y 1 D3 D2 D1 D0 D4 D5 D6 D7 

用2片74LS151型8选1数据选择器构成具有 16选1功能的数据选择器 Y Y1 Y3 A B C 16选1数据选择器 (1) A2 A1 (2) ≥1 Y D7 D6 D1 D0 D15 D14 D9 D8 ... S A B C Y1 Y3

例: 用74LS151型8选1数据选择器实现逻辑函数式 Y=AB+BC+CA 解:将逻辑函数式用最小项表示

74LS151功能表 将输入变量A、B、C分别对应地接到数据选择器的选择端 A2 、A1 、 A0。由状态表可知, 将数据输入端D3 、D5 、 D6 、 D7 接“1”,其余输入端接“0”,即可实现输出Y, 如图所示。。 选通 选 择 输出 S A0 A2 Y 1 D3 D2 D1 D0 D4 D5 D6 D7  74LS151 A B C Y S D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 “1”