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第三章组合逻辑电路
数字电路分组合电路和时序电路两大类。本章主要介绍组
合逻辑电路的分析和设计方法,以及介绍几种典型的组合电路
(编码器、译码器、数据分配器、数据选择器、数码比较器、
加法器等)。
3.1组合电路的分析与设计方法
?组合电路的特点
任何时刻的输出仅与该时刻的输入有关的电路为组合电路。其特点是1)功能与时间因素无关;2)无记忆元件,无记忆功能;3)无反馈,输出为输入的单值函数。;3.1.1组合电路分析
组合电路分析就是根据逻辑图求出逻辑功能,即求出函数表达
式与真值表等。
例3-1分析图示电
路的逻辑功能。
解:根据各门的逻辑
功能,逐级写出各门的
输出
;3.1.2组合电路的设计方法
?设计的基本任务就是求出满足功能要求的逻辑电路。
?设计的步骤
1用SSI设计的步骤
1)分析设计要求,建立真值表;
2)写出逻辑表达式;
3)化简及变换表达式;
4)画出逻辑电路。
2用MSI设计步骤
1)、2)与前相同;
3)变换表达式。将待生成的逻辑函数表达式变换成与所用MSI器件的输出函数式类似的形式。
4)对照表达式,确定器件所接的变量和常量。;?常用的组合电路有专用的集成芯片。也可用SSI设计。
3.2编码器(Encoder)
?编码用二进制代码表示特定信息的过程。
?编码器实现编码操作的电路。
?编码器分类普通二进制编码器、二-十进制编码器、
优先编码器等。
3.2.1普通编码器
?任何时刻只能对一个对象进行编码的编码器叫普通编码
器。普通编码器的输入是一组相互排斥的变量。
1.二进制编码器(2n=N)
N--输入变量个数;n--输出二进制码的位数。
?三位二进制(8/3线)编码器的设计如下:;
;;选用与非门实现;2.二-十进制编码器(10/4线)
?N=10,n=4,2nN
?8421BCD码编码器示意图
1)列简化真值表
;3.2.2优先编码器
?能够根据事先安排好的优先次序,对优先输入信号进行编码的编码器称为优先编码器。
?优先编码器分二进制和二-十进制两类。
1.二-十进制优先编码器
以(10/4)线)二-十进制优先编码器为例说明其设计要点。
?设计要求:设计一个10/4线优先编码器,输入:I0~I9;
4位二进制码输出:Y3Y2Y1Y0;优先权:I9最高,依次
下降,I0最低;输入输出均为低电平有效,即输出编码为8421BCD码的反码。
?编码器同时有几个输入出现时,优先权高的排斥优先权低的,即编码器仅对优先权高的输入进行编码。;;2)由真值表写表达式并化简
;;集成3位二进制优先编码器T34174148的真值表;?S--选通输入端(低电平有效);
YS--选通输出端(编码器选通,而无编码输入时,为低电平);
YEX--扩展端(编码器编码时,此输出为低电平);
?优先权
I7?I0依次下降。
?编码方式
I7~I0编为000~111
;?编码器的扩展
T341(74148)构成16/4线编码器;3.3译码器(Decoder)
?译码把二进制码的含义“翻译”出来的过程。
?译码器完成译码操作的电路。
?分三类二进制译码器、二-十进制译码器、显示译码器。
3.3.1二进制、二-十进制译码器
1.二进制译码器(2n=N)
N--输出变量数;n--输入二进制码的位数(输入变量数);有2/4线、3/8
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