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数电-第四节--组合逻辑电路模块及其应用


G
0 7
1 F2
2 F3
3
G2B & EN
G2A
G1
1
F4 4
F5 5
F6 6
F7 7
& Si
& Ci+1
例: 用译码器和门电路实现逻辑函数FA BB CAC
译码输出m位: 一位为1,其余为0(yi=mi ) 或一位为0,其余为1(yi=mi)
2位二进制译码器
译码输入 译码输出
a1 a0 00
y0 y1 y2 y3 1000
0 1 0100
1 0 0010
1 1 0001
二进制译码器输入输出满足
2n m
2位二进制译码器 译码输入 译码输出
2n = m:二进制全译码器
禁止译码状态下,输出均为1。
使能端的两个作用:
(1)消除译码器输出尖峰干扰
BIN/OCT
0
F0
A0
EN端正电平的出现在A0∼A2稳定之后; A1
0
1
G
0 7
1 2
F1 F2
A2
2
3
F3
EN端正电平的撤除在A0∼A2再次改变之前。 G2B
& EN
4 5
F4 F5
(2)逻辑功能扩展
G2A
6
F6
G1
7
F7
000∼111 译码输入
1
0
1
第二片工作
000 001
8421BCD译码器(7442)
输入端
BIN/DEC 0
F0
A0
0
1
F1
A1 A2 A3
1 2
G
0 9
3
2 3 4
F2 F3 F4
5
F5
G2B
& EN 6
F6
G2A
7
F7
8
F8
G1
9
F9
输入端
(三)译码器的应用
1.逻辑函数的设计
AB
m0
m1
m2
Si = m(1 ,2,4,7)
Ci+1 = m(3,5,6,7)
S i m 1 m 2 m 4 m 7 m 1 m 2 m 4 m 7 Y 1 Y 2 Y 4 Y 7
C i 1 m 3 m 5 m 6 m 7 m 3 m 5 m 6 m 7 Y 3 Y 5 Y 6 Y 7
一、编码器
任何时刻只允许一个输 入端有信号输入。
如右图三位二进制编码器 ( 8线—3线编码器)。
优先编码 优先编码器允许几个输入端同时加上信号,电
路只对其中优先级别最高的信号进行编码。
8线—3线优先编码器74148
使能输出
扩展输出
FS
FEX
F0
F1
编码输出 F2
I0 编码输入
I1
I2 I3 I4 I5 I6
S i m 1 m 2 m 4 m 7 m 1 m 2 m 4 m 7 Y 1 Y 2 Y 4 Y 7
C i 1 m 3 m 5 m 6 m 7 m 3 m 5 m 6 m 7 Y 3 Y 5 Y 6 Y 7
BIN/OCT F0
Ci A0 0
0 F1
Bi A1 1 Ai A2 2
Z3
Z2
Z1
Z0
高位
低位
A15 A13 A11 A9 A8 A14 A12 A10
A7 A6 A5 A4A3 A2 A1 A0
二—十进制编码器
F0
F1
编码输出
F2
F3
I1 编码输入
I2 I3 I4 I5 I6
I7 I8 I9
二、译码器
译码器
译码
二进制代码
编码
某种代码
编码器
二、译码器 (一) 变量译码器 译码输入:n位二进制代码
I7 S
使能输入
管脚定义:
I 0 ~I 7 :输入,低电平有效,优先级别依次为 I 7~I 0 。
Y 2 ~Y 0 :编码输出端。 S :使能输入端; S =0时,编码,
S =1时,禁止编码。
F s :使能输出端,编码状态下( S =0),若无输入信号, Y s =0。
F E X :扩展输出端,编码状态下( S =0),若有输入信号, Y EX =0。
例:用3线-8译码器构成4线-16译码器。
避免A0∼A2在变 化过程中引起输出
端产生瞬时负脉冲。
例:用3线-8线译码 器构成4线-16线译 码器。
X0∼X3:译码输入
E:译码控制 E=0,译码 E=1,禁止译码
X3∼X0:0000∼0111,
000∼111 译码输入
0
0

1
第一片工作
X3∼X0:1000∼1111
(4)将a1输a出0 项用y0逻y辑1 y门2 连y3 接,逻a1辑a门0 的输y0出y即1 y为2 函y3数
表达0式的0 输出0 1 1 1
0 0 1000
0 1 1011
0 1 0100
1 0 1101
1 0 0010
1 1 1110
1 1 0001
例:试用 74138和与非门构成一位全加器。 解:全加器的最小项表达式应为
a1 a0 y0 y1 y2 y3
2-4译码器 3-8译码器(74138) 4-16译码器
00 01 10
0111 1011 1101
2n > m:部分译码器
1 1 1110
4-10译码器(8421BCD译码器7442)
3线-8译码器(74LS138)
A0 ~A2 译码输入,二进制编码
0~7依次对应8个输出。
常用逻辑模块应用应注意的问题
1.模块实现的功能(输入与输出的逻辑关系) 2.管脚的定义 3.有效电平的高低 4.高级用法:多个模块的连接
一、编码器
功能:输入m个信息; 输出n位二进制代码(m≤2n)。
(一)二进制编码器
将输入信号编成二进制代码的电路
逻辑功能:任何一个输入端接低电平时,输出端 有一组对应的二进制代码输出。
(二)编码器的应用
例:用8-3线优先编码器74148扩展成16线-4线优先编码器。 解:(1)编码器输入16线,用两片8-3线编码器,高位为第
一片,低位为第二片。 (2)实现优先编码:高位选通输出与低位控制端连接。
(3)第一片工作时,编码器输出:10101010-10010101 通过对输出 第二片工作时,编码器输出: 01101010--01010101 取反可得
m3
2 n-1
F m i
A B AB A B AB
i0
原理:每一个有效输出对应0一0个最小1 项的0非。 0 0
1
01 0 1 0 0
1
步骤:(1)将逻辑函数表达式1转0换成用0 最小0项表示1 的形0式; 1
(2)利用还原律和反演1律1,将最0 小项0取反;0 1
1
(3译)将码2表位输达二入式进中制最译译小码码项输器所出对应译的码2输位输出二入项进(制译积译码)码输找器出出;
G1、G2A和G2B
使能输入, 与逻辑。
BIN/OCT
0
F0
A0 A1
0
1
G
0 7
1 2
F1 F2
A2
2
3
F3
4
G2B
& EN
5
F4 F5
G2A
6
F6
G1
7
F7
EN = 1( S11,S2S30) ,译码。
EN=0 ,禁止译码,输出均为1。
F 0~ F 7
八个输出端,低电平有效。
译码状态下,相应输出端为0;
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