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数字三态门及其应用

普通TTL门的输出只有两种状态——逻辑 0 和逻辑 1。 三态逻辑(TSL) (Three State Logic Gate ):三态逻 辑门该门输出不仅有高电平和低电平两种逻辑状态,还有 第三种输出状态 — 高阻状态(又称失效态、截止态、开路 态或禁止态)。这时输出端相当于悬空。 常用的三态门: 三态非门,三态缓冲器,
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i0
7
i
Di
( ST 0时 , 八选一)
数据选择器输出端逻辑函数表达式特点? 是地址(选择)输入最小项与输入数据之积的与或式。
用四选一数据选择器实现两变量组合逻辑函数, 用四选一数据选择器实现三变量组合逻辑函数; 用八选一数据选择器实现三变量组合逻辑函数, 用八选一数据选择器实现四变量组合逻辑函数;
三态与非门,三态或非门
1.三态非门(教材p15)
EN 1时, EN 0时,
EN
F A F 高电平输出或低电平输 ( F Z ( 高阻态输出或三态输出 )
出)
使能端 , 高电平有效
三态非门逻辑图
EN
使能端 ,低电平有效
0时, 1时, F A
高阻态:不是 一个确定的电 压值。是一个 特大的电阻值
解:用74153实现
数据选择器74LS153 芯片功能表
选择输入 数据输入 A1 A0 D0 D 1 D2 D3 X X X X X X 0 0 0 1 0 1 D0 X X X X D1 X X X X D2 X 输出控制
ST
输出 Y
1 0 0 0
1 1
X X X D3
0
0 D0 D1 D2 D3
三态输出与数据总线连接原理图
B数据
C数据
A数据
4.双向传输
当EN=1时,门1 工作,门2禁止,数 据从A送到B;
A1/A2
B1/B2
EN=0 时 , 门 1 禁止,门2工作,数 据从B送到A。
多路双向传输? 8路三态双向总线收发器74LS245
5.多路三态双向传输 (双向总线传输)
8路三态双向总线收发器
EN EN
F Z ( 高阻态)
普通TTL门只有两种状态:逻辑0和逻辑1,这两种状态都是 低阻输出。三态逻辑输出门的第三态是高阻态输出,输出端相 当于悬空。
三态非门
三态输出四缓冲器 74LS125引脚图
三态缓冲器低有效逻辑符号
使能端低有效
三态门?
2.三态门用于单向数据总线结构
/G DIR
A→B B→A B1 B2
A1
74LS245
G DIR A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8
A2 A3
A4 A5 A6 A7 A8
B3
B4 B5 B6 B7 B8
/G 使能端 DIR双向传输控制端 DIR=0 B→A DIR=1 A→B
同学们早晨好!
数据选择器的应用
多路开关MUX是一种通用性较强的中规模集 成构件(功能模块),它主要应用有以下四方面:
① 在数据传输时,实现并-串转换;
② 作数据选择,实现多路信号分时传送(Байду номын сангаас向
总线);
③ 实现各种组合逻辑函数; ④ 能产生序列信号,为电路提供控制信号。
① 在数据传输时实现并-串转换
必交作业
《数字逻辑》p56~57
自修要求
16; 17:请用8选1数据选择器 74LS151实现,画出逻辑电路 图,写出设计过程。
结合纸质教材和光盘教材复习 所学内容。
下节教学内容 每周一上课前交作业。
3.1
再见
F
m
i0
3
i
Di
( ST 0 时)
F
m
i0
7
i
Di
( ST 0时)
例1
试用八选一数据选择器实现逻辑函数 F1(A,B,C)=∑(m1,m2,m4,m7) 。
E 0 F A 2 A1 A 0 D 0 A 2 A1 A 0 D 1 A 2 A1 A 0 D 2 A 2 A1 A 0 D 3 A 2 A1 A 0 D 4 A 2 A1 A 0 D 5 A 2 A1 A 0 D 6 A 2 A1 A 0 D 7
解:比较函数表达式法。
Y A B C A B C A B C AB C
F A1 A 0 D 0 A1 A 0 D 1 A1 A 0 D 2 A1 A 0 D 3
A1=A,A0=B,
D 0 D 3 C , D1 D 2 C
F1=∑(m1+m2+m4+m7)
F A 2 A1 A 0 D 0 A 2 A1 A 0 D 1 A 2 A1 A 0 D 2 A 2 A1 A 0 D 3 A 2 A1 A 0 D 4 A 2 A1 A 0 D 5 A 2 A1 A 0 D 6 A 2 A1 A 0 D 7
m
i0
例如:设计转换逻辑电路,实现将八路并行输入信号 D0~D7转换为串行信号。 解:选用八选一数据选择器 74LS151实现。 输入端D0~D7,控制端CBA, 输出端Y,使能端接地。
并入 串出
② 作数据选择实现多路信号分时传送(单总线)
例如:四路信号A、B、C、D,每一路信号有两位A1 A0、B1 B0、C1 C0、D1 D0,实现分时传输。
m
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Di
F 1 A , B , C ) m ( 1 , 2 , 4 , 7 ) A B C A B C A B C ABC (
F=F1 ?
解:采用函数表达式比较方法实现。
F 1 A , B , C ) m ( 1 , 2 , 4 , 7 ) A B C A B C A B C ABC (
第二章 组合逻辑小结
1.组合逻辑电路的构成和特点?

2.什么是组合逻辑电路的分析和分析步骤? 3.什么是组合逻辑电路的设计和设计步骤? 4.竞争冒险概念、产生原因危害及消除方法? 5.常用的中规模组合逻辑构件有那些? 6.常用组合逻辑构件除了具有其基本功能外,还可 用来设计组合逻辑电路,设计方法? 7.常用组合逻辑构件大多都设置输入、输出使能端 (或输入、输出扩展端)其作用?

3
m i Di
( ST 0 时,四选一)
i0
Y A 2 A1 A 0 D 0 A 2 A1 A 0 D 1 A 2 A1 A 0 D 2 A 2 A1 A 0 D 3 A 2 A1 A 0 D 4 A 2 A1 A 0 D 5 A 2 A1 A 0 D 6 A 2 A1 A 0 D 7
A2=A,A1=B,A0=C
D1=D2=D4=D7=1
D0=D3=D5=D6=0
F1的逻辑电路图如下所示:
F=F1=∑(m1,m2,m4,m7)
A
B C A2 A1 A0 D0 D1 D2 +5V D3 D4 D5 D 6 D7 F
74LS151
E
例2 试用四选一数据选择器和逻辑门实现逻辑函数 Y(A,B,C )=∑(m1,m2,m4,m7)。
例如:四路信号A、B、C、D,每一路信号有两位 A1 A0、B1 B0、C1 C0、D1 D0,实现分时传输。
解:用74153实现 两位二进 制计数器
B
A
0
0
0
1
1
1
0
1
每一路信号 若是四位, 怎样来实现 分时传输?
③用数据选择器实现各种组合逻辑函数
Y A 1 A 0 D 0 A 1 A 2 D 1 A1 A 0 D 2 A1 A 0 D 3
三态输出四缓冲器74LS125又称为四总线缓冲门
有四个信号A,B,C,D通过一条总线传输?
EN信号(ENA,ENB,ENC,END)由控制电路(时序机)提供。
任何时刻只能有一个控制端有效,即只有一个三态门 处于数据传输,其它三态门处于禁止状态。
单向数据总线结构
3.三态非门输出控制应用
具有三态控制输出的四位逻辑输出电路
比较两式: F F 1
A A1 A0 D0 D1 F
E
从而可画出逻辑电路图
B
4选1
D2
1
D3 C
双4选1路数据选择器74LS253
74LS253功能与74LS153完全相同,为双四选一数据选 择器,不同的是它是三态输出:高电平、低电平和高阻三 种输出状态。
逻 辑 符 号 图
三态逻辑门(TSL)和三态逻辑部件应用
7
i
Di
使
A2=A,A1=B,A0=C
1
F A B C D 0 A B CD A B CD
5
A B C D 2 A BCD
7
3
A B C D4
AB C D 6 ABCD
令 则有
D1=D2=D4=D7=1
F F1
D0=D3=D5=D6=0
画出逻辑电路图?
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