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1、8.2 常用组合逻辑电路,编码器 译码器 选择器 加法器 比较器 分配器,编码器和译码器,（特定含义：规则、顺序）,二进制代码,某种特定含义的信号,译 码,编 码,译码器,编码器,一、编码器,编码：为了区分一系列不同的事物，将其中的每个事物用二值代码表示。,编码器：由于在二值逻辑电路中，信号是以高低电平给出的，故编码器就是把输入的每一个高低电平信号变成一个对应的二进制代码。,编码器分为普通编码器和优先权编码器,I0-I7为信号输入端，高电平有效； Y2Y1Y0为三位二进制代码输出端， 由于输入端为8个，输出端为3个，故也叫做8线3线编码器,一、 普通编码器,3位二进制普通编码器，也称为8线3线
2、编码器,其输出输入的真值表为,利用无关项化简得到其输出端逻辑式为,特点：任何时刻只允许输入一个编码信号,逻辑电路如图,编码器输入代表09这十个数符的状态信号，有效信号为1（即某信号为1时，则表示要对它进行编码），输出是相应的BCD码，因此也称10线-4线编码器。,二-十进制编码器：将十进制数09十个信号编成二进制代码的电路。,和二进制编码器特点一样，任何时刻只允许输入一个有效信号。,优先编码器允许几个输入端同时加上信号，电路只对其中优先级别最高的信号进行编码。,普通编码器电路虽然比较简单，但当同时输入两路或更多信号时，其输出将出现混乱。在数字系统，特别时在工业自动控制系统中，常常要控制几个工作
3、对象，当某个部件需要执行操作时，必须先送一个信号给主机（服务请求），经主机识别后再发出响应信号，并按事先编好的程序工作。而当几个部件同时发出服务请求时，只能给其中一个部件发出响应信号。因此，必须根据轻重缓急，规定好这些部件允许操作的先后次序，即优先级别。识别这类请求信号优先级别并进行编码的逻辑电路称为优先编码器。,用两片74HC148接成16线4线优先编码器，将A0 A1516个低电平输入信号编为00001111 16个4位二进制代码,其中A15的优先权最高,A0的优先权最低,二、译码器,译码：将每个输入的二进制代码译成对应的输出高、低电平信号。,若译码器有n个输入端，则最多有2n个输出端，称
4、作n-2n线译码器。,若译码器只有一个输出端为有效电平，其余输出端为相反电平，则被称为唯一地址译码器，或基本译码器。,基本译码器常用于计算机中对存储单元地址的译码。,译码器也有多个输出有效电平，如七段显示译码器,常用的有：二进制译码器，二-十进制译码器，显示译码器等,1. 二进制译码器,二进制译码器输入输出满足：m=2n,如：24译码器 38译码器 416译码器,译码输入：n位二进制代码,译码输出m位：,一位为1，其余为0,或一位为0，其余为1,3线8线译码器,用二极管与门阵列组成的3线8线译码器,电源电压为5V，输入信号的高低电平分别为3V和0V，二极管导通压降为0.7V,集成译码器：74H
5、C138,输出端的逻辑式可以写成：,74HC138的功能表：,b. 当S11，S2 S30时，译码器处于工作状态，输出端的逻辑式为,由上面分析可知，输出端的逻辑式是以输入的三个变量最小项取反的形式，故这种译码器也叫最小项译码器。,用两片3线8线译码器74HC138组成4线16线译码器，将输出的4位二进制代码D3 D2 D1 D0译成16个独立的低电平信号Z0 Z15,2. 二十进制译码器,将输入BCD码的10个代码译成10个高低电平输出信号,三、显示译码器,1. 七段字符显示器,即用七段字符显示0-9个十进制数码，常用的七段字符显示器有半导体数码管和液晶显示器两种。,将接收的数据经译码后驱动显
6、示器,(1) 半导体数码管每段都是一个发光二极管（LED），材料不同，LED发出光线的波长不同，其发光的颜色也不一样。,(2) 半导体数码管分共阴极和共阳极两类,(3) 半导体数码管的优点是工作电压低，体积小、寿命长、可靠性高、响应时间短、亮度高等。缺点为工作电流大（10mA）。,a. 半导体数码管（LED七段显示器)：,b.液晶显示器（LCD显示器）：,液晶是一种既有液体的流动性又具有光学特性的有机化合物。它的透明度和呈现的颜色是受外加电场的影响，利用这一点做成七段字符显示器。,七段液晶电极也排列成8字形，当没有外加电场时，由于液晶分子整齐地排列，呈透明状态，射入的光线大部分被返回，显示器呈
7、白色；,当有外加电场，并且选择不同的电极组合并加以电压，由于液晶分子的整齐排列被破坏，呈浑浊状态，射入的光线大部分被吸收，故呈暗灰色，可以显示出各种字符来。,液晶显示器的最大优点是功耗极低，工作电压也低，但亮度很差，另外它的响应速度较低。一般应用在小型仪器仪表中。,2. BCD- 七段显示译码器,七段数码管需要驱动电路，使其点亮。驱动电路可以是TTL电路或者CMOS电路，其作用是将BCD代码转换成数码管所需要的驱动信号。,用A3A2A1A0表示显示译码器输入的BCD代码；Ya-Yf表示输出的7位二进制代码。,1表示数码管中线段的点亮状态，0表示熄灭状态。,真值表 卡诺图,灯测试输入,Ya Yg
8、全部置为1,灭零输入,灭灯,灭灯输入,灭灯,灭零输出,表示译码器将本来应该显示的零熄灭了,A3A0:四位BCD码的输入端,YaYg：驱动数码管七段字符的7个输出端,灯测试输入,灭零输入,灭灯输入/灭零输出,7448驱动共阴极半导体数码管BS201A的工作电路。,例：利用 和 的配合，实现多位显示系统的灭零控制,整数部分：最高位是0，而且灭掉以后，输出 作为次高位的 输入信号 小数部分：最低位是0，而且灭掉以后，输出 作为次低位的 输入信号,三、数据分配器和数据选择器,在多个通道中选择其中的某一路，或多个信息中选择其中的某一个信息传送或加以处理。,将传送来的或处理后的信息分配到各通道去。,数据选
9、择器,数据分配器,多输入,一输出,选择,一输入,多输出,分配,数据选择器,八中选一数据选择器CT74LS151,用两个“四选一”接成“八选一”,四、 数值比较器,用来比较两个二进制数的数值大小,1位数值比较器,多位数值比较器,原理：从高位比起，只有高位相等，才比较下一位。,Y（AB)为比较结果输出端； A3A0及B3B0为两个相比较的4位数码输入端； I（AB)为扩展端。,当比较两个4位数时，应使 I（AB)=0，I(A=B)=1。,用两片74LS85组成一个8位数值比较器,由于串联扩展方式中比较结果是逐级进位的，级联芯片数越多，传递时间越长，工作速度越慢。因此，当扩展位数较多时，常采用并联方式。,五、加法器,1位加法器,1. 半加器,2. 全加器：,74LS183,74HC183,多位加法器,串行进位加法器,将两个多位数相加，依次将低位的进位输出接到高位的进位输入，则可构成多位加法器，即逐步进位的全加器，又称串行加法器。由于这种加法器的进位信号由逐线传递而来，因而运算速度较慢。,2. 超前进位加法器,为了提高速度，若使进位信号不逐级传递，而是运算开始时，即可得到各位的进位信号，采用这个原理构成的加法器，就是超前进位（Carry Lookahead）加法器，也称快速进位（Fast carry） 加法器。,74LS283,
