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中规模组合逻辑器件一(数字电子技术)

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中规模组合逻辑器件一(数字电子技术)_第1页
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数据分配器:根据地址码的要求,将一路数据分配到多个输出端中的选定通道上去的电路Demultiplexer,简称 DMUXY0 DY1 Y2 Y34 路数据分配器工作示意图A1A0一路输入多路输出地址码输入10Y1 = DD它的功能和数据选择器相反3 3.数据分配器.数据分配器 1“1线-4线”数据分配器 1线-4线数据分配器功能表101001X设X(或D)为输入的数据,输 入选择控制信号(地址码)为A1 A0,4 个输出端为Y3~Y0当 A1A0 = 00 时 选中输出端Y0,即Y0=X; …2同理, 用带使能端的3线-8线译码器74LS138改作1线-8 线数据分配器, 可得数据的原码或反码输出两种选择 可见, 根据地址码A1、A0的不同组合, 输入X被分配 到了相应的输出端如果X恒为1,则数据分配器电路即 为译码器数据分配器就是带使能端的二进制译码器 因此,译码器可以改作数据分配器只要将译码输入A1 、A0改作地址输入, 将使能端EN改作数据输入X即可 3将分配通道选择地址 码A2A1A0加到译码器输入 端A2A1A0,而数据X加到 使能控制端S1(S2、S3接地 )则可根据A2~A0取值 ,在相应的输出端Yi得到 数据的反码 X。

4当数据加到S2、S3中的 一个,且S1=1时,则在相 应的输出端Yi得到数据的 原码 X 输出 S1 S2 S3 A2 A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 1 X 0 0 0 0 X 1 1 1 1 1 1 1 1 X 0 0 0 1 1 X 1 1 1 1 1 1 1 X 0 0 1 0 1 1 X 1 1 1 1 1 1 X 0 0 1 1 1 1 1 X 1 1 1 1 1 X 0 1 0 0 1 1 1 1 X 1 1 1 1 X 0 1 0 1 1 1 1 1 1 X 1 1 1 X 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 X 1 1 X 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 X 1X05在多路信号的传输中,有时将数据选择器和数据 分配器结合应用,以达到减少传输线数量的目的。

6在一些数字系统,特别是计算机中经常需要比较两 个数值的大小或者是否相等完成这一功能所设计的逻 辑电路称为数值比较器 两个一位数A和B相比较时有三种情况: (1)A>B:只有A=1、B=0时 ,Y=AB,可用与门来实现 (2)A<B:只有A=0、B=1时 ,Y= AB,也可用与门实现 (3)A=B:只有A=B=0或 A=B=1时,Y=A⊙B,所以可用 同或门或者异或非门来实现 五、数值比较器 输输 入输输 出 AB YA>BYAB)由逻辑表达式画出逻辑图:YA>B= AB YA<B= AB YA=B=AB+AB = A⊙B = A⊕B = AB + AB￿￿8对两个4位二进制数A=A3A2A1A0,B=B3B2B1B0进行 比较, 其结果有三种可能:即A>B, A<B, A=B, 分别用 PA>B、PA

如果只有四位数比较, 没有更低位,则图中级联输 入 A = B 接“1” A﹥ ﹥ B、 A﹤ ﹤ B 接“0”COMP A00 A1 A2 A33>QPA>B A>B> A== P=PA=B A<B< B00<QPA<B B1 B2 B33图 3-35 74LS85 逻辑符号 QPQPPB10例: 用两个数值比较器比较两个8位数的大小 低位片的级联 A = B 接“1” A﹥ ﹥ B 、A﹤ ﹤ B 接“0” 高位片的级联 A﹥ ﹥ B 接低位片的 P﹥ ﹥ Q, 高位片的级联 A﹤ ﹤ B 接低位片的 P﹤ ﹤ Q 高位片的级联 A = B 接低位片的 P = QCOMP A00 A1 A2 A33>Q 0> 1=P =0< B0 0<Q B1 B2 B33低位片COMP A40 A5 A6 A73P>QPA>B > =P = PA=B<B40<QPA<B B5 B6 B7 3高位片QPQPPPP11COMP A00 A1 A2 A33>Q 0> 1=P =0< B0 0<Q B1 B2 B33低位片COMP A40 A5 A6 A73P>QPA>B > =P = PA=B<B40<QPA<B B5 B6 B7 3高位片QPQPPPP先比较高四位,再比较低四位。

输入两个8位数码同时加到比较器的输入端,低 四位的比较结果作为高4位的条件,比较的结果由高 4位数值比较器的输出端输出 12练习题1 交叉路口的交通灯有红、黄、绿三色只有当其中一只亮时为正常,其余状态均为故障试设计一个 交通灯故障报警电路(用与非门实现)￿￿(3) 列出真值表 (2) 对逻辑变量赋值设灯亮用 1 表示, 灯灭用 0 表示; 报警状态用 1 表示,正常工作用 0 表示 解: (1) 进行逻辑抽象设红、黄、绿三灯分别用A、B、C表示,电路输出用F表示131 1 1 11 1 1 01 1 0 10 1 0 01 0 1 10 0 1 00 0 0 11 0 0 0F A B C作出卡诺图,可得到电路的逻辑表达式 为若限定电路用与非门实现, 则逻辑函 数式可改写成据此表达式作出的电路如下图 ABC14&&&&&ABACBCA B CF15练习题2 设计一个有A、B、C三个输入信号,一个输 出信号Z的判偶电路功能是:当三输入的取值中有 偶数个1时,输出Z=1,否则Z=01)试用最少的与非门实现。

2)用四选一数据选择器实现ABCZ 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 10 1 0 1 0 1 0 10 0 0 1 0 1 1 0① 根据题意列出真值表Y=ABC + ABC + ABC② 由真值表写出逻辑式解:(1)试用最少的与非门实现= ABC · ABC · ABC16(2) 用四选一数据选择器实现 Y=ABC + ABC + ABC与四选一数据选择器输出Y比较只要取 D0 = 0,D1 = C, D2 = C,D3 = C;S = 0 使数据 选择器处于工作状态,数据选 择器的地此输入A1 = A、A0=B ,则数据选择器的输出F就是 函数Y,电路连接如图 YB A74LS153D0D2D3S0 C C0 A0 A1CD117练习题3 分别用下面两种方法实现一位全加器的功能 :(1)试用3线-8线译码器及两个门电路实现函数0 0 0 1 0 1 1 10 1 1 0 1 0 0 10 1 0 1 0 1 0 10 0 1 1 0 0 1 10 0 0 0 1 1 1 1CiSiCi–1BiAi全加器真值表② 由真值表列出逻辑函数式解:① 分析设计要求,列出全加器的真值表 设被加数为 Ai ,加数为 Bi ,低位进位数为 Ci-1 。

输出 本位和为 Si ,向高位的进位数为 Ci ③ 选择译码器选用 3 线 – 8 线译码器 CT74LS138 并令 A2 = Ai,A1 = Bi,A0 = Ci-118Y1Y0Y3Y4Y2Y5Y6Y7 1S1S2 S3AiSiCi-1A0A1A2CT74LS138CiBi⑤ 画连线图Ci&Si&④ 根据译码器的输出有效电平确定需用的门电路 CT74LS138 输出低电平有效,,i = 0 ~ 7 因此,将函数式变换为19(2)用双四选一数据选择器(74LS153)实现函数 ② 由真值表列出逻辑函数式解:① 设被加数为 Ai ,加数为 Bi ,低位进位数为 Ci-1 输出本位和为 Si ,向高位的进位数为 Ci ③ 选用用双四选一数据选择器(74LS153)并写 出其输出逻辑函数式:Si = Ai Bi Ci–1+ Ai Bi Ci–1+ Ai Bi Ci–1+ Ai Bi Ci–1Ci = Ai Bi Ci–1+ Ai Bi Ci–1+ Ai Bi Ci–1+ Ai Bi Ci–120④ 将加法器输出与数据选择器的输出比较,Si = Ai Bi Ci–1+ Ai Bi Ci–1+ Ai Bi Ci–1+ Ai Bi Ci–1Ci = Ai Bi Ci–1+ Ai Bi Ci–1+ Ai Bi Ci–1+ Ai Bi Ci–1令 Ci=2Y、Ai= A1、Bi = A0 ,则Ci-1=2D1=2D2 2D0= 0 2D3= 1Ci-1=1D0=1D3 Ci-1=1D1=1D2令 Si=1Y、Ai= A1、Bi = A0 ,则2174LS15322。

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