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1、授课教师：,电子技术,电子技术,2019/5/25,2,Chapter7 组合逻辑电路,7.1 概述 7.2 组合逻辑电路的分析方法 7.3 组合逻辑电路的设计 7.4 常用组合逻辑电路 7.5 组合逻辑电路中的竞争冒险现象,电子技术,2019/5/25,3,7.1 概述,按照逻辑功能不同，数字电路常分两大类： 一类组合逻辑电路（简称组合电路）； 另一类时序逻辑电路（简称时序电路）。,电子技术,2019/5/25,4,7.1 概述,如果一个逻辑电路在任何时刻的输出状态只取决于该时刻的输入状态，与电路原来状态无关，这样的电路称为组合逻辑电路。 组合逻辑电路在电路结构上共同特点： 构成电路基本元件
2、是门电路，不含记忆单元（存储元件）； 只有从输入到输出通路，没有从输出反馈到输入回路。,7.1.1 组合逻辑电路的特点,电子技术,2019/5/25,5,7.1 概述,描述组合电路逻辑功能的方法有逻辑函数式、真值表、逻辑图、工作波形图、卡诺图等几种。,7.1.2 组合电路逻辑功能的描述,图7-1 组合逻辑电路的框图,电子技术,2019/5/25,6,7.1 概述,图7-1 组合逻辑电路的框图,组合逻辑电路n个输入端，用x1，x2，xn表输入变量； 有m个输出端，用y1，y2，ym表示输出变量，输出变量与输入变量间逻辑关系： y1 =f1(x1，x2，xn) y2 =f2(x1，x2，xn) y
3、m =fm(x1，x2，xn),电子技术,2019/5/25,7,7.2 组合逻辑电路的分析方法,组合逻辑电路的分析是指找出给定逻辑电路输出和输入之间的逻辑关系，从而确定它的逻辑功能。,电子技术,2019/5/25,8,7.2 组合逻辑电路的分析方法,1、根据给定电路，从输入到输出逐级写出逻辑函数式。 2、将逻辑函数式化简或变换，使逻辑关系简单明了。 3、将逻辑函数式转换为真值表形式。 4、从真值表或逻辑函数式，概括电路逻辑功能。,7.2.1 基本分析方法,电子技术,2019/5/25,9,7.2 组合逻辑电路的分析方法,例7-1 已知逻辑电路如图7-2所示，分析其逻辑功能。,7.2.2 分析
4、举例,图7-2 例7-1的逻辑电路图,表7-1 例7-1的真值表,电子技术,2019/5/25,10,7.2 组合逻辑电路的分析方法,例7-2 分析如图7-3所示电路的逻辑功能，并指出该电路是否设计合理。,7.2.2 分析举例,图7-3 例7-2的逻辑电路图,电子技术,2019/5/25,11,7.3 组合逻辑电路的设计,组合逻辑电路的设计是指根据给出的实际逻辑问题，求出实现该逻辑功能的最简逻辑电路。,根据所选用器件的不同，逻辑电路设计方法分： 用小规模集成电路（SSI）设计经典法。 用中规模集成电路（MSI）设计功能块法。 用大规模集成电路设计编程法。,电子技术,2019/5/25,12,7
5、.3 组合逻辑电路的设计,1逻辑命题经逻辑抽象列出真值表 2由真值表写出逻辑函数式 3选定器件类型 4根据所选器件种类，将逻辑函数化简或变换成适当的形式 5根据化简或变换后的逻辑函数式，画出逻辑电路的连接图。,7.3.1 组合逻辑电路的设计方法,电子技术,2019/5/25,13,7.3 组合逻辑电路的设计,7.3.1 组合逻辑电路的设计方法,图7-4 组合逻辑电路的设计过程,电子技术,2019/5/25,14,7.3 组合逻辑电路的设计,7.3.2 设计举例,例7-3 试设计一个3人投票表决器，即3人中有2人或3人表示同意，则表决通过，否则不通过。,表7-2 例7-3的逻辑真值表,电子技术,
6、2019/5/25,15,7.3 组合逻辑电路的设计,图7-5 例7-3的卡诺图 图7-6 例7-3的逻辑图,电子技术,2019/5/25,16,7.3 组合逻辑电路的设计,例7-4 用与非门设计一个将8421BCD码转换成余三码的组合电路。,表7-3 例7-4的逻辑真值表,电子技术,2019/5/25,17,7.3 组合逻辑电路的设计,图7-7 例7-4卡诺图,电子技术,2019/5/25,18,7.3 组合逻辑电路的设计,图7-8 例7-4逻辑电路图,电子技术,2019/5/25,19,7.4 常用组合逻辑电路,编码器、译码器、数据选择器、数值比较器、加法器、函数发生器、奇偶校验器/发生器
7、等。 把这些逻辑电路制成标准化的集成电路产品（功能模块），且为增加其使用的灵活性和便于扩展功能，在这些集成电路中都设置了使能端（或称选通端、控制端等），它既可控制集成电路的工作状态，又可作为输出信号的选通，还可作为信号的输入端来使用。,电子技术,2019/5/25,20,7.4 常用组合逻辑电路,7.4.1 编码器,在数字系统中，所谓编码就是将字母、数字、符号等具有特定意义的信息编成相应的一系列二进制代码的过程。能够实现编码功能的电路称为编码器。,电子技术,2019/5/25,21,7.4 常用组合逻辑电路,1普通编码器,在普通编码器中，任何时刻只允许输入一个编码信号，不允许有两个或两个以上的
8、输入信号同时请求编码，否则输出编码会发生混乱。,电子技术,2019/5/25,22,7.4 常用组合逻辑电路,图7-9 8线3线二进制编码器框图,编码器有8个输入端，需要3个输出端，具有这种特点的编码器被称为8线3线编码器。,电子技术,2019/5/25,23,7.4 常用组合逻辑电路,表7-4 8线3线普通编码器的编码表,电子技术,2019/5/25,24,7.4 常用组合逻辑电路,电子技术,2019/5/25,25,7.4 常用组合逻辑电路,电子技术,2019/5/25,26,7.4 常用组合逻辑电路,图7-10 或门实现的8线3线普通编码器逻辑图和逻辑符号,电子技术,2019/5/25,
9、27,7.4 常用组合逻辑电路,（7-1）,（7-2）,（7-3）,电子技术,2019/5/25,28,7.4 常用组合逻辑电路,表7-5 8线3线编码器反变量为输入变量时的编码表,电子技术,2019/5/25,29,7.4 常用组合逻辑电路,2优先编码器,优先编码器允许同时输入两个以上的编码信号，并且能对同时输入信号中优先级别最高的信号进行编码的组合电路。,电子技术,2019/5/25,30,7.4 常用组合逻辑电路,2优先编码器,表7-6 8线3线线优先编码器编码表,电子技术,2019/5/25,31,7.4 常用组合逻辑电路,2优先编码器,电子技术,2019/5/25,32,7.4 常用
10、组合逻辑电路,（7-4）,（7-5）,（7-6）,电子技术,2019/5/25,33,7.4 常用组合逻辑电路,（7-7）,（7-8）,（7-9）,电子技术,2019/5/25,34,7.4 常用组合逻辑电路,图7-12 74LS148逻辑图和逻辑符号,电子技术,2019/5/25,35,7.4 常用组合逻辑电路,（7-10）,（7-11）,（7-12）,（7-13）,（7-14）,电子技术,2019/5/25,36,7.4 常用组合逻辑电路,表7-7 74LS148优先编码器功能表,电子技术,2019/5/25,37,7.4 常用组合逻辑电路,7.4.2 译码器,译码是编码的逆过程。 将每个
11、二进制代码转换成为一个特定的输出信号。实现译码功能的电路称为译码器。 译码器有n个输入信号和N个输出信号，如果满足N=2n，就称全译码器，也称二进制译码器； 如果满足N2n，称部分译码器，如二十进制译码器、显示译码器等。,电子技术,2019/5/25,38,7.4 常用组合逻辑电路,13线8线译码器,译码器有3个输入端，8个输出端，故称之为3线8线译码器。,图7-13 3线8线译码器框图,电子技术,2019/5/25,39,7.4 常用组合逻辑电路,表7-8 3线8线译码器逻辑真值表,电子技术,2019/5/25,40,7.4 常用组合逻辑电路,电子技术,2019/5/25,41,7.4 常用
12、组合逻辑电路,图7-14 3线8线译码器的逻辑图,电子技术,2019/5/25,42,7.4 常用组合逻辑电路,图7-1 用与非门组成的3线8线译码器CT74LS138逻辑图和逻辑符号,电子技术,2019/5/25,43,7.4 常用组合逻辑电路,电子技术,2019/5/25,44,7.4 常用组合逻辑电路, 当S0=0， 或 、 至少有一个为1时，译码器不工作，输出 都为高电平1。 当S0=1、 = =0时，译码器工作，这时译码器输出 由输入二进制代码决定，相应端口输出有效低电平0。,电子技术,2019/5/25,45,7.4 常用组合逻辑电路,表7-9 3线8线译码器CT74LS138的逻
13、辑功能表,电子技术,2019/5/25,46,7.4 常用组合逻辑电路,例7-5 试用两片3线-8线译码器74LSl38组成4线16线译码器，将输入的4位二进制代码A3A2 A1A0译成16个独立的低电平信号 。,电子技术,2019/5/25,47,7.4 常用组合逻辑电路,图7-16 用两片74LS138接成的4线16线译码器,电子技术,2019/5/25,48,7.4 常用组合逻辑电路,2显示译码器,能将与数字对应的二进制代码翻译成数字显示器； 能识别的信号的译码器称为数字显示译码器。,电子技术,2019/5/25,49,7.4 常用组合逻辑电路,（1）七段数字显示器,图7-17 七段显示
14、的数字图形,电子技术,2019/5/25,50,7.4 常用组合逻辑电路,图7-18 八段半导体数码显示器,电子技术,2019/5/25,51,7.4 常用组合逻辑电路,图7-19 七段半导体数码显示器的内部接法,电子技术,2019/5/25,52,7.4 常用组合逻辑电路,（2）七段显示译码器,表7-10 显示译码器真值表,电子技术,2019/5/25,53,7.4 常用组合逻辑电路,（2）七段显示译码器,电子技术,2019/5/25,54,7.4 常用组合逻辑电路,图7-20 七段显示译码器YaYb输出变量的卡诺图”,电子技术,2019/5/25,55,7.4 常用组合逻辑电路,图7-21
15、 七段显示译码器7448逻辑电路图,电子技术,2019/5/25,56,7.4 常用组合逻辑电路,图7-22 七段显示译码器7448逻辑符号,电子技术,2019/5/25,57,7.4 常用组合逻辑电路,表7-11 七段显示译码器74LS48的逻辑功能表,电子技术,2019/5/25,58,7.4 常用组合逻辑电路,图7-23 显示译码器74LS48带数码管的电路,电子技术,2019/5/25,59,7.4 常用组合逻辑电路,7.4.3 数据选择器和分配器,根据地址码的要求，从多路输入信号中选择其中一路输出的电路，称为数据选择器。,电子技术,2019/5/25,60,7.4 常用组合逻辑电路,表7-12 4选1数据选择器的逻辑功能表,电子技术,2019/5/25,61,7.4 常用组合逻辑电路,图7-24 4选1数据选择器的逻辑电路图及4路开关示意图,电子技术,2019/5/25,62,7.4 常用组合逻辑电路,电子技术,2019/5/25,63,7.4 常用组合逻辑电路,表7-13 74LS153中一个4选1数据选择器逻辑功能表,电子技术,2019/5/25,64,7.4 常用组合逻辑电路,图7-25 4选1数据选择器的
