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项目十五 组合逻辑电路和时序逻辑电路


输出 d 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1
任务三
认识译码器
二、显示译码器
七段数码管按内部连接方式不同,可分 为共阳极数码管和共阴极数码管两种类型, 如图所示。 共阳极数码管是指发光二极管的7个阳极 连接在一起作为一个引出端;共阴极数码管 是指发光二极管的7个阴极连接在一起作为 一个引出端。
任务三
任务一
了解组合逻辑电路
概述
例15-1 分析图所示逻辑电路的逻辑功能。
通过分析真值表可知,在此逻辑电路中,当输入的值不同时,输出的值 为0;当输入的值相同时,输出的值为1。此逻辑电路为一个三变量的“一 致判别电路”。
任务一
了解组合逻辑电路
概述
试分析如图所示电路的逻辑功能。
任务一
了解组合逻辑电路
PART TWO
PART ONE
任务一 了解组合逻辑电路
概述
任务一
了解组合逻辑电路
概述
分析组合逻辑电路的一般步骤为:首先,根 据逻辑电路,从输入到输出逐级推出逻辑函数式; 其次,化简逻辑函数式,使逻辑关系简单明了; 最后,根据化简后的逻辑函数式做出真值表,分 析电路的逻辑功能。
任务一
了解组合逻辑电路
概述
例15-1 分析图所示逻辑电路的逻辑功能。
任务四
认识触发器
一、基本RS触发器
④ 当R=0,S =0时。 当R端和S端同时加负脉冲时,G1门和G2门的输出端都为1, 这就达不到Q,Q逻辑状态相反的要求。但若负脉冲都去除, 则次态会由于两个门延迟时间的不同,当时所受外界干扰不同 等因素而无法判定,即出现不定状态。所以这种情况在使用中 应禁止出现。
输入 I3 I4 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 输出 A0 EO GS 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0
EI 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
I0 1 0
任务四
认识触发器
一、基本RS触发器
基本RS触发器,又称RS锁存器,它是构成 各种触发器的最基本的单元。如图所示,基本 RS触发器的电路由两个与非门的输入、输出 端交叉连接而成。 其中,R,S为输入端,Q,Q为输出端且 逻辑状态相反。一般规定触发器Q端的状态作 为触发器的状态,即当Q =1,Q =0时,触发 器处于1状态;当Q =0,Q =1时,触发器处 于0状态。R,S平时接高电平,处于1状态; 当加负脉冲后,由1状态变为0状态。基本RS 触发器的图形符号如图所示。
任务五
认识时序逻辑电路
一、寄存器
74LS194双向4位位移寄存器的逻辑功能如表所示。
CLK ↑ ↑ ↑
输入 MR S1 0 1 0 1 0 1 1 1 1
S0 0 1 0 1
逻辑功能
清0,Q3Q2Q1Q0=0000 保持,Q3Q2Q1Q0状态不变 右移,DSL→Q3,Q3→Q2,Q2→Q1,Q1→Q0 左移,DSR→Q0,Q0→Q1,Q1→Q2,Q2→Q3 并行输入,Q0=D0,Q1=D1,Q2=D2,Q3=D3
I1 1 0 1
I2 1 0 1 1
I5 1 0 1 1 1 1 1
I6 1 0 1 1 1 1 1 1
I7 1 0 1 1 1 1 1 1 1
A2 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
A1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
任务五
认识时序逻辑电路
一、寄存器
数码寄存器是最简单的存储器,只有 接收、暂存数码和清除原有数码的功能。 静态存储器(RAM)就是由许多数码寄存 器组合在一起的大规模集成电路。 位移寄存器除了具有数码寄存器的全 部功能外,还可以在位移脉冲的作用下, 将寄存器中的数据从左到右依次移位。 74LS194为双向4位位移寄存器,其外形及 引脚排列如图所示。
任务三
认识译码器
一、二进制译码器
二进制译码器的逻辑特点是:若输入为n个,则输出信 号为2n个,对应每一个输入组合,只有1个输出为1,其余 全为0。
任务三
认识译码器
一、二进制译码器
74LS138是一种典型的二进制译码器, 其外形及引脚排列如图所示。它有3个输入 端A,B,C;8个输出端Y0~Y7,所以称 为3线―8线译码器,属于全译码器。此外, 它还有3个使能输入端——G1,G2A和G2B。 当G1=1,G2A+G2B=时,译码器处于工 作状态;否则,译码器被封锁,所有输出端 都为高电平。
任务二 认识编码器
概述
任务二
认识编码器
概述
以8线—3线74LS148优先编码器为例, 其外形及引脚排列如图15-3所示。图中, VCC为电源正极;GND为电源负极;
I 0 ~ I 7 为编码器的输入端; A2 ~ A0 为编码 器的输出端;EI, EO, GS 为附加控制端。
任务二
认识编码器
概述
任务四
认识触发器
课堂实践 观察触发器芯片及引脚排列
观察集成触发器芯片及引脚排列图,如图所示,注意观 察芯片引脚的个数、名称和符号等。
任务四
了解电阻的简单连接
PART FIVE
任务五 认识时序逻辑电路
概述
任务五
认识时序逻辑电路
一、寄存器
寄存器是数字电路中一类重要的部 件,它可以暂存参与运算的数据和运算 结果。寄存器由触发器组成,一个触发 器能存放1位二进制数码,N个触发器便 可组成N位二进制寄存器。寄存器可分 为数码寄存器和移位寄存器两类。
概述
I0~I7为编码器的8个输入端,低电 平时有效,I0的优先级最低,I7最高。 如果I7=0,则不管其他输入端是否为低 电平,输出A2~A7只对应I7的编码。
任务二
认识编码器
概述
A2~A0为编码器输出端,也为低电 平有效,即反码输出。
任务二
认识编码器
课堂实践 观察编码器芯片及引脚排列
解 根据逻辑电路图写出逻辑函数式
Y1 ABC,Y2 AY1 A ò ABC, Y3 BY1 B 蝌ABC,Y4 CY1 C ABC
根据逻辑电路图写出逻辑函数式
Y Y2 Y3 Y4 A 蝌ABC B ABC C ? ABC
任务一
了解组合逻辑电路
概述
Y5 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1
Y6 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1
Y7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0
任务三
认识译码器
二、显示译码器
任务三
认识译码器
二、显示译码器
七段数码管由7个发光二极管组成,排列 成“日”字形状,如图所示。 7个二极管分别用字母a,b,c,d,e,f, g代表,利用不同发光段的组合,显示不同 的阿拉伯数字,如表15-6所示,表中“1” 表示发光,“0”表示不发光。
二、同步RS触发器
如图所示,同步RS触发器是在基本RS 触发器基础上增加两个控制门G3,G4,并 加入时钟脉冲输入端CP构成。 同步RS触发器的图形符号如图所示。
任务四
认识触发器
二、同步RS触发器
同步RS触发器的逻辑功能表如表所示。
CP 0 1 1 1 1
输入 R 0 0 1
1
输出
S 0 1 0 1 Qn+1 Qn Qn 1 0 说明 保持原态 保持原态 置0(复位) 置1(置位) 不定态、禁用
任务四
认识触发器
一、基本RS触发器
② 当R=1,S =0时。 当G2门S端加负脉冲后,即S =0,由与非逻辑关系分析 可知,此种情况下,无论触发器初态为0或为1,经触发后 它都会保持1状态。
任务四
认识触发器
一、基本RS触发器
③ 当R=1,S =1时。 此时,R端和S端均未加负脉冲,触发器保持初态不变。
任务四
了解电阻的简单连接
一、基本RS触发器
① 当R=0,S =1时。 G1门R端加负脉冲后为0,由与非逻辑关系“有0出1”得Q =1;反馈 到G2门,由与非逻辑关系“全1出0”得Q =0;再反馈到G1门,即使此时 负脉冲消失,R=1,按“有0出1”的逻辑关系,则Q =1。也Байду номын сангаас是说,此 种情况下,无论触发器初态为0或为1,经触发后它都会保持0状态。
例15-1 分析图所示逻辑电路的逻辑功能。
最后化简,得
Y A 蝌ABC B ABC A B C ABC C ? ABC
ABC ò ( A B C )
任务一
了解组合逻辑电路
概述
例15-1 分析图所示逻辑电路的逻辑功能。
根据最终表达式可以做出真值表,如表所示。
A 0 0 0 0 1 1 1 1 输入 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 输出 Y 1 0 0 0 0 0 0 1
观察74LS148优先编码器芯片实物, 对照引脚图正确区分芯片的引脚。
任务二
认识编码器
PART THREE
任务三 认识译码器
概述
在编码时,每一个被使用的二进制代码都被赋 予了特定的含意,即表示一个确定的信号或者对 象。把二进制代码的特定含意“翻译”出来的过 程称为译码,而实现译码操作的电路称为译码器。 常用的译码器有二进制译码器和显示译码器。
任务四
认识触发器
二、同步RS触发器
当CP=0时,控制门G3,G4关闭,它们都输出1。此时,不管R 端和S端的信号如何变化,触发器的状态保持不变。 当CP=0时,控制门G3,G4打开,R,S端的输入信号可通过这 两个门,使基本RS触发器的状态翻转,触发器输出状态由R,S端 的输入信号决定。 由此可以看出,同步RS触发器的状态转换分别由R,S和CP控 制。其中,R,S控制状态转换的方向,即转换为何种次态;CP控 制状态转换的时刻,即何时发生转换。
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