《数字电子技术 教学课件 ppt 作者 王仁道 主编 李峰泉 王英楠 副主编 杨永生 主审 第4章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字电子技术 教学课件 ppt 作者 王仁道 主编 李峰泉 王英楠 副主编 杨永生 主审 第4章（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4章 集成组合电路的应用,本章的重点、难点、了解 4.1 译码器在组合电路中的运用 4.2 数据选择器在组合电路中的应用 4.3 集成组合电路用途的扩展,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,重点： 用74LS138设计三变量多输出函数的组合电路 用74LS151、74LS 153设计多输入变量单输出函数的组合电路 扩展集成电路使用功能的一般方法 难点： 集成电路译码器在组合电路中的应用 集成电路数据选择器在组合电路中的应用 利用使能端扩展集成电路应用范围 了解: 集成电路加法器使用功能的扩展 组合集成电路的综合应用,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,数字电子技术,第4章 集成组
2、合电路的应用,也可将 写作最小项表达式 由表4.1看出，当 三变量中“1”的个数为奇数时，输出 ， 否则 ，故图4-1电路为三变量判奇电路，因而还可以把函数 写作,表4.1 例4-1真值表, 由（4-1）式得真值表如表4.1所示,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,【例4-2】 分析图4.2所示电路，要求： 写出 的表达式及 表达式； 结合【例4-1】，列出 和 、 的真值表； 与【例4-1】比较，请你总结出用74LS138实现同一函数的规律。,解： 由图得,（4-3）,两边求反，得,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用, 由（4-1）式和（4-3）式及的表达式得出 、 、 的真值表
3、如表 4.2所示。,表4.2 、 、 真值表,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用, 由表4.2发现， 和 互为反函数，故有 = ，即 的表达式与 的表达式完全相同。,由【例4-1】和【例4-2】可以得出一个重要规律，即用74LS138译码器实现同一函数 有两种方法：,l 将真值表中 对应为“1”的所有最小项的输出端通过一个“与非门”输出即可。 l 将真值表中 对应为“0”的所有最小项的输出端通过一个“与门”输出即可。,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,解： 用与非门输出 时，将74LS138输出端3、5、6、7直接连 在与非门的输入端即可
4、，如图4.8（a）所示。, 用与门输出时，将74LS138除了3、5、6、7以外的输出端（即0、1、2、4端）连在与门的输入端即可，如图4.8（b）所示。,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,【例4-7】 用74LS138及与非门实现下列多输出函数,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,表4.4 F1、F2、F3真值表,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,由上述分析看出：在某函数 的真值表中，只要针对某输入变量把相应的数据输入端预先置上数据1或0就行了，其含义就是：对应某输入变量的组合，输出 需要等于1时，就在相应的数据输入端预先置“1
5、”；需要 时，就在相应的数据输入端预先置“0”即可，使用起来十分方便。,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,一、含有数据选择器的组合电路的分析,【例4-8】 分析图4.11所示电路的功能。,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,【例4-9】 试写出图4.12输出函数F的表达式。,解：由图4.12看出，输入数据端D的表达式为,将 代入公式（4-4）得,由本例可得出一个重要结论：若输入变量多于地址变量数，则只能选其中某几个作为地址控制变量，而其它的输入变量只能体现在数据输入端上，掌握这一规律，对设计带有数据选择器的电路十分重要。,数字电子技术,第
6、4章 集成组合电路的应用,二、用数据选择器设计组合电路 用数据选择器设计组合电路的基本依据，简单地说，就一句话：函数 需要什么数，就在数据输入端准备好什么数。它与3-8译码器不同之处有两点：,数据选择器只能输出单函数，而译码器可同时输出多个函数。 数据选择器是在数据输入端预先准备好函数 所需要的数据，而译码器则在输出端准备好了各个最小项的非，函数 需要什么最小项就连接什么最小项。,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,【例4-10】 试用3-8译码器74LS138和八选一数据选择 器74LS151分别实现三变量多数表决器。 解：三变量多数表决器的真值表如表4.7所示。若用 3-8译码器实现
7、，则由知道，用与非门把输出端3、 5、6、7连接到四输入端与非门即可，如图4.13（a） 所示。,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,若用八选一实现，按表4.7将对应 的值由上向下按的次序预先放在 74LS151的数据输入端即可。如图 4.13（b）所示，当然，也可以把 数据为“1”的端子连在一起并标 上“1”，把数据为“0”的端子 连在一起接地（表示“0”）。,表4.7 三变量多 数表决器真值表,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,由【例4-8】和【例4-10】可归纳出用数据选择器实 现任意单输出函数的组合电路的一般方法为： 1、首先根据
8、输入变量的个数，确定选择选一的数据 选择器，例如输入有两个变量，则选用即四选一数据 选择器；若输入为三变量，则选用即八选一数据选择 器；若输入为四变量，则选用即十六选一数据选择 器；若输入为五变量 ，则选用,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,即三十二选一数据选择器，如此等等。 2、列出函数的真值表，对应表中输入变量二进 制取值 ，在数据选择器的数据输入端 标出 该真值表对应最小项 的取值即可。,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,【例4-11】 试用八选一数据选择器74LS151实现四变量函 数 。 解：由表达式中的数字13知道，这是一个四变量函数。设 四个变量分别为A、B、C、
9、D，则可以选其中三个变量去控 制八选一的地址A2、A1、A0，用另一个变量去控制数据输入 端的D0D7 。这样就有多种方案，例如用A、B、C作为地址 控制变量，分别连接A2A1A0，而变量D体现在控制输入端数 据 ，同理，也可以选择B、C、D作为地址控制变量，用变 量A去控制数据输入端，等等。,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,本例选择B、C、D作为八选一的地址控制端，解题步骤如 下： 第一步：画出B、C、D作为地址变量的八选一的基本电 路，如图4.14（a）所示。 第二步：画出函数F的卡诺图，如图4.14（b）所示，并 在图中对应填入F=1的方格，其余方格则为0。,数字电子技术,第4
10、章 集成组合电路的应用,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,第三步：确定数据输入端Di的表达式，并填写地址变量B、 C、D与数据Di的对应关系，如表4.8所示，其对应关系可由图 4.14（b）数据区得到，例如BCD=000时，对应的数据区为表 中第一列的上、下两个小方格，由两个小方格中的“1”知 道，当地址为000时，选中D0=1的；当BCD=001时，它管辖的 区域为表中第二列的上、下两个小方格，其中的数据都是0， 因而D1=0；当BCD=010时，将选中D2输出，同样由数据区看 出，它管辖的范围为第四列的上、下两个小方格，上方格为1,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,对应的A
11、=0，下方格为0对应的A=1，故有 ；如 此分析下去，由真值表最后可得出表4.8的所有数据。 第四步：填写图4.14（a）数据输入端Di的值，只要按照 表4.8填写即可，为了清晰，填入的数据另画在图4.15 中，该图就是最终设计电路。,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,第四章 集成组合电路的应用,表4.8 地址BCD与数据,对应表,数字电子技术,由本例可以看出，解决此类问题的关键是准 确找出相应地址变量所管辖的数据区，并在 该区域内准确化简出对应的数据表达式，化 简时，对于复杂的情况仍应在该区域内使用 卡诺图化简法。,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,【例4-14】 将两片74LS138扩展成4-16译码器,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,第四章 集成组合电路的应用,数字电子技术,4.3.2 数据选择器的功能扩展,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,本章内容到此结束,数字电子技术,第4章 集成组合电路的应用,
