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第十章 组合逻辑电路 第十章 组合逻辑电路 基本要求 掌握组合逻辑电路的分析方法与设计方法。 理解编码器、、分配器、的逻辑功能，掌握译码器、选择器集成芯片的应用。 基本内容 组合逻辑电路的分析与设计 编码器与译码器 数据分配器与数据选择器 加法器 10.1 组合逻辑电路的分析与设计 在任何时刻，输出状态只决定于同一时刻各输入状态的组合，而与先前状态无关的逻辑电路称为组合逻辑电路。 组合逻辑电路的特点： 输出与输入之间没有反馈通路； 电路中不含记忆元件。 一 组合逻辑电路的分析 组合逻辑电路的分析是对已知的逻辑电路用逻辑代数的原理加以解析,以判断其逻辑功能或提出改进方案。 分析一般分为以下步骤: (1)从已知的逻辑电路写出逻辑表达式。 (2)运用逻辑代数变换和化简。 (3)列出真值表。 (4)根据真值表进行逻辑分析与改进。 下面通过实例具体说明分析过程： 例1 分析右图的逻辑电路。 解： 1）列出表达式 2）变换或化简 例2 分析右图中的逻辑电路 从真值表可看出，电路的逻辑功能为：输入相同，输出为0；输入相异，输出为1。 二 组合逻辑电路的设计 设计的一般步骤如下： (1)按命题要求列真值表; (2)根据真值表写出逻辑表达式, (3)化简变换 ⑷画出逻辑电路。 例3：设计一个有三个输入变量的奇偶校正电路。输入量1的个数为奇数时，输出为1；输入量1的个数为偶数时，输出为0。 解：1）列真值表 2）写出表达式 例4 设三台电动机A、B、C，要求(1)A开机则B也开机；(2)B开机则C也开机。如果不满足上述条件，即发生报警。试写出报警信号表达式，并用与非门实现。 集成门电路芯片74LS00 芯片74LS00含有四个独立的二输入与非门，引脚排列如下：多余输入端可接高电平和悬空。 课堂练习1：下图为两地控制一盏灯的电路。A、B为单刀双掷开关，装在两地。设F=1为灯亮，开关向上，A=1、B=1。试写出灯亮的逻辑式。 课堂练习2：设计一个8421BCD码的检码电路，要求当输入量DCBA≤2，或7时，电路输出F为高电平，试用最少的2输入与非门设计该电路。 课堂练习3：举重比赛有三个裁判员A、B、C，另外有一个主裁判D。 A、B、C裁判认为合格时为一票, D裁判认为合格时为二票。多数通过时输出F=1。试用与非门设计多数通过的表决电路。 10.2 编码器与译码器 基本要求 1）理解编码器和译码器器的功能及特点。 2）理解高、低电平有效的概念，理解输入优先级概念。 3）学会利用功能表或真值表分析输入与输出的逻辑关系。 4）应用138译码器设计组合逻辑电路 一 编码器 定义： 将若干个0和1按一定规律编排成特定含义的代码称为编码。完成编码工作的电路称为编码器。 特点： 它是一种多输入多输出的组合电路。每次编码只允许一个输入端有效,分高、低电平有效。当有输入效信号时，输出端为对应的二进制代码。输出编码与有效输入编号对应称为输出高电平有效,输出编码的反码与有效输入编号对应称为输出低电平有效. 1. 键控编码器（8线-3线二进制编码器） 1)逻辑电路 2)逻辑表达式 3) 功能表(真值表) 4) 输出标志S 当S=1，表示有键按下，输出编码。S=0时，输出非编码。 2. 优先编码器 上面电路中，若两个以上的键同时按下将造成逻辑紊乱，为保证工作可靠,电路必须采用优先编码器，这种编码器能按事先安排的输入端优先次序输出代码。 CT74148型8线3线优先编码器芯片 输入信号 I0~I7，优先顺序为 I7~I0 ，当两个以上的输入信号同时产生时，芯片只对优先权高的输入信号编码，优先权低的信号被屏蔽。 芯片功能表是了解芯片工作原理和正确使用芯片的重要依据。 工作原理： (1)输入低电平有效 (2)输出低电平有效 (3)优先权I7~I0 递减 (4) 据信号逻辑关系 二. 译码器 译码器是编码的逆过程，也就是将输入信号的原意翻译出来。完成此任务的组合逻辑电路称为编码器。 译码器的输入信号是二进制代码，而输出信号通常有两种情况.一种是一路控制信号,称单选通译码器,另一种是多路控制信号,称为代码变换器或多选通译码器,下面分别如下介绍。 例1 试用138译码器实现组合逻辑函数F=B+C。 解：1）将原式转化为最小项表达式 例2 试用138译码器构成一位全减器。 解：设Ai为被减数，Bi为减数，Ci为低位借位，Ci +1为本位借位，Di为差。 1）列真值表 3）画出一位减法器的逻辑图 i i i 例3 试用138译码器构成函数F=ABC+ACD。 解：1）写出最小项表达式并进行转换