数字电路第四章例题

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1、数字电路第四章例题数字电路第四章例题本文由 cupidqiu 贡献ppt 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。第四章例题信电学院 马草原例 1 分析下图所示电路的逻辑功能.解:为了方便写表达式,在图中标注中间变量, 比如 F1,F2 和 F3. , S = F2 F3= AF1 BF1 = A AB B AB = A AB + B AB = ( A + B )( A + B ) = AB + A B = A BC = F1 = AB = AB真值表C = F1 = AB = ABS= F2 F3 = AF1 BF1 = A AB B AB = A

2、 AB + B AB = ( A + B )( A + B ) = AB + A B = A B真值表该电路实现两个一位 二进制数相加的功能.S 是它们的和,C 是向高位 的进位.由于这一加法器 电路没有考虑低位的进位, 所以称该电路为半加器. 根据 S 和 C 的表达式,将原 电路图改画成左图所示的逻辑图逻辑图.例 2:分析下图的逻辑功能. :分析下图的逻辑功能.A B特点:输入相同为“1“; 输入不同为“ . 输入不同为“0“.例 3:分析下图的逻辑功能. :分析下图的逻辑功能.特点:输入相同为“0“; 输入不同为“ . 输入不同为“1“.例 4:多变量输出组合逻辑设计举例 : A,B,C

3、 三个车间,M,N 两台发动机,M 是 N 的 2 倍. 1 个车间开工,启动 N 发动机; 2 个车间开工,启动 M 发动机; 3 个车间开工,启动 M,N 发动机.输入 A B C 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1输出 M N 0 0 0 1 0 1 1 0输入 A B C 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1输出 M N 0 1 1 0 1 0 1 1M = ABC + A BC + ABC + ABC = BC + AC + AB = AB BC ACA BC74LS153 的控制输入端为低电平有效;数据 选择器处于禁止状态时,输出为 0.图 3-27 电路的输

4、出端是 Z,Z=1Y+2Y;输入 - , 端为X3,X2,X1,X0.当 X3=1 时,2S=1,1S= = , = 0,数据选择器 2 处于禁止状态,而数据选择器 1 处 于工作状态;当 X3=0 时,数据选择器 1 处于禁止 状态,数据选择器 2 处于工作状态.显然,图 3-27 电路构成了一个 8 选 1 数据选择 - 器,其输出为Z,地址输入端为 X3, X1 , X0. 图 3-27 电路可用图 3-28 的功能框图来表示. -图 3-28 8 选 1 功能框图(3)分析整体电路的逻辑功能 把图 3-27 电路看成一个 8 选 1 数据选择器,可得出 例 3-7 电路的功能表.表 3

5、-15 例 3-7 电路的功能表X3 X2 X1 X0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 Z 1 1 1 0 0 0 0 0 0分析电路的功能 表,当 X3X2X1X0 为 8421BCD 码 0000 1001 时,电路的输出 为 1,否则输出为 0. 可见该电路可实 现检测8421BCD 码的 逻辑功能.例 3-9 图 3-30 是 3-8 线译码器 74LS138 和 8 选 1 数 据选择器74LS151 组成的电路,试分析电路的逻辑功 能.图 3-30 例 3-9 电路解:(1) 划分功

6、能块 电路可划分为两个功能块: 3-8 线译码器 74LS138, 8 选 1 数据选择器 74LS151. (2)分析功能块的逻辑功能 3-8 线译码器 74LS138 和 8 选 1 数据选择器 74LS151 的逻辑功能,这里不再重述.(3)分析整体电路的逻辑功能 D0D7 和 Y0Y7 对应相连,b2b1b0=a2a1a0 时, L=1;否则,L=0.该电路实现了两个 3 位二进制 数的“相同“比较功能.例:利用线译码器分时将采样数据送入计算机. 利用线译码器分时将采样数据送入计算机.总 线三态门EA三态门EB三态门EC三态门EDABY0Y1 Y 2CY3DA0 A12-4S工作原理:

7、(以 为例) 工作原理:(以 A0A1=00 为例) :( 为例总 线脱离总线三态门EA三态门EB三态门EC三态门EDA 0BY0Y1 Y 22-4 线译 线译 码器全为 1 全为 CY3D 0 0A0 A1S构成两位串行进位全加器. 例:用一片 SN74LS183 构成两位串行进位全加器. 用一片 构成两位串行进位全加器 D2 C D1串行进位snan bn cn-1A2 B2全加器cnsnan bn cn-1A1 B1全加器cn.(采用两片 例 1:七位二进制数比较器.(采用两片 ) :七位二进制数比较器.(采用两片 85)高位片AB ) (2) (AB)L ( ) A=B 74LS85

8、A=B)L (AB低位片(AB)L ) ( ) A=B 74LS85 A=B)L (AB AC,则 A 最大;若 最大; , ; , 最大 AB)L ) (A=B)L ) (AB)L ) (A=B)L ) (AB ABA3B3 A2B2 A1B1 A0B0C3 C2 C1 C0A=B A=B AB ABAB ABAB AB1A3B3 A2B2 A1B1 A0B0A3 A2 A1 A0 B3 B2 B1 B04-2 S3 S2 S1 S0 Y 0000 A 0001 A+B 0010 A+/B 0011 1 0100 AB 0101 B 0110 A nxor B 0111 /(A+/B) 10

9、00 A/B 1001 A xor B 1010 /B 1011 /(AB) 1100 0 1101 /A(B) 1110 /A/B 1111 /A 一个简单的逻辑运算器电路M=S3AB+S2AB N=S1B+S0B+A Y=M XOR N4 位算术逻辑单元 位算术逻辑单元 74181 位算术逻辑单元4-6(1)F=ABC+ABC=B(AC+AC )=B(AC AC) =B(AC AC) F=ABC+ABC=ABAC+ACBC =AC(AB+BC ) = AC(AB BC ) = AC(AB BC )4-7(2)A 被减数 减数 低位的借位 被减数 B 减数 被减数 减数 C 低位的借位 D

10、本位差 向高位借位 本位差 E 向高位借位 本位差ABC DE 000 00 001 11 010 11 011 01 100 10 101 00 110 00 111 11D=m(1,2,4,7) E=m(1,2,3,7)4-7(2)D=m(1,2,4,7) E=m(1,2,3,7)4-7(2)D=m(1,2,4,7) E=m(1,2,3,7)4-12输入 A 输入 1A0 输出 Y 输出 3Y2Y1Y0Y3=A1A1A0 Y3Y2Y1Y0 00(0) 0101(5) 01(1) 0110(6) 10(2) 1001(9) 11(3) 1110(14)Y2=A1A0 Y1=A0 Y0=A04

11、-140 A1B1 A0B1 0 0 0 A1B0 A0B0A1A0 B1B0A1B0 A0B0 A1B1 A0B1 00Y3 D3 Y2 D2 Y1 D1 Y0 D04-17A 被减数 减数 低位的借位 被减数 B 减数 被减数 减数 C 低位的借位 D 本位差 向高位借位 本位差 E 向高位借位 本位差D=m(1,2,4,7) =Y1+Y2+Y4+Y7 =Y1+Y2+Y4+Y7 E=m(1,2,3,7) =Y1+Y2+Y4+Y70 A B CABC DE 000 00 001 11 010 11 011 01 100 10 101 00 110 00 111 11全减器 参考电路 1 参考

12、电路 1用异或门输入用开关 输出用探针用集成芯片 用门电路全减器 用译码器 参考电路 2 参考电路 2输出用探针.输入用逻辑字发生器全减器 参考 电路 3用数据选择器输入用逻辑字发生器 输出用逻 辑分析仪. A B C Sn Cn4-20 CD 00 01 11 10 AB 00 01 11 1 10 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 00 0 1 1 1 1 1 14-20 CD 00 01 11 10 AB 00 01 11 1 10 C 0 AB 00 0 01 11 10 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 1 1 10 04-20 C 0 AB

13、00 0 01 11 10 1 0 1 0 1 1 1 0 1CD 00 01 11 10 AB 00 01 11 1 10 1 1 1 1 10 0B 0 A 0 0 1 CB A1 C 0 04-21(1) CD 00 01 11 10 AB 1 1 00 1 01 11 10 1 1 D D C 0 AB 00 1 01 11 10 0 1 1 11 D 0 D D /D 0 D0 D D /D4-21(1)1 1 0 1 0 0 0 1CD 00 01 11 10 AB 1 1 00 1 01 11 10 1 1 1 10 1 1 0 0 0 0 14-21(2) CD 00 01 11 10 AB 1 1 00 1 01 11 1 10 1 1 1 1 11 1 0 1 0 0 0 01 0 1 0 1 1 1 14-21(2) CD 00 01 11 10 AB 1 1 00 1 01 11 1 10 1 C 0 AB 00 1 01 11 1 1 D 1 1 1 1 11 D 0 0 /D /D 1 10 010 /D /D1