组合逻辑电路
组合逻辑电路

Y2 A2 A1 A0 m2 Y3 A2 A1A0 m3
Y6 A2 A1A0 m6 Y7 A2 A1A0 m7
3. 5. 2二进制译码器的应用
一、用译码器实现组合逻辑电路
因为n个输入变量的二进制泽码器的输出为其对应的2n个最小 项(或最小项的反),而任一逻辑函数均可表示为最小项表达 式(即标准与或式)的形式,故利用二进制泽码器和门电路可 实现单输出或多输出组合逻辑电路的设计。使用方法为:当泽 码器的输出为低电平有效时,选用与非门;当泽码器的输出为 高电平有效时,选用或门。
(4) 分析电路的逻辑功能。由真值表可以看出:当A, B输入状 态相同时,Y=0;当A同时,Y=1。故此电路具有异或门的逻 辑功能,所以该电路是由4B输入状态不个与非门构成的异或 逻辑电路。
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3.2 组合逻辑电路的分析
「例3.2.2]已知组合逻辑电路如图3.2.2所示,试分析该电路 的逻辑功能。
当输入A3=1时,低位片CT74LS138(1)因A3 =1而禁止泽码, 输出 Y0 ~ Y7 均为高电平1,高位片CT74LS138(2)工作,这时 输入A3A2A1A0 ,在1000~1111之间变化时, Y8 ~ Y15 对应的输 出端输出有效的低电平0。
中,I 7的优先级别最高,I6 次之,其余依此类推,I 0 的级别最 低。
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3. 4 编码器
也就是说,当 I7 =0时,其余输入信号不沦是0还是1都不起作 用,电路只对 I 7 进行编码,输出 Y2Y1Y0 = 000,此码为反码,其 原码为111,其余类推。可见,这8个输入信号优先级别的高 低次序依次为 I 7、I 6、I 5、I 4、I 3、I 2、I1、I 0
3. 5. 1二进制译码器 将输入二进制代码按其原意转换成对应特定信号输出的逻辑
实验报告组合逻辑电(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本概念和组成原理;2. 掌握组合逻辑电路的设计方法;3. 学会使用逻辑门电路实现组合逻辑电路;4. 培养动手能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理组合逻辑电路是一种在任意时刻,其输出仅与该时刻的输入有关的逻辑电路。
其基本组成单元是逻辑门,包括与门、或门、非门、异或门等。
通过这些逻辑门可以实现各种组合逻辑功能。
三、实验器材1. 74LS00芯片(四路2输入与非门);2. 74LS20芯片(四路2输入或门);3. 74LS86芯片(四路2输入异或门);4. 74LS32芯片(四路2输入或非门);5. 逻辑电平转换器;6. 电源;7. 连接线;8. 实验板。
四、实验步骤1. 设计组合逻辑电路根据实验要求,设计一个组合逻辑电路,例如:设计一个3位奇偶校验电路。
2. 画出逻辑电路图根据设计要求,画出组合逻辑电路的逻辑图,并标注各个逻辑门的输入输出端口。
3. 搭建实验电路根据逻辑电路图,搭建实验电路。
将各个逻辑门按照电路图连接,并确保连接正确。
4. 测试电路功能使用逻辑电平转换器产生不同的输入信号,观察输出信号是否符合预期。
五、实验数据及分析1. 设计的3位奇偶校验电路逻辑图如下:```+--------+ +--------+ +--------+| | | | | || A1 |---| A2 |---| A3 || | | | | |+--------+ +--------+ +--------+| | || | || | |+-------+-------+||v+--------+| || F || |+--------+```2. 实验电路搭建及测试根据逻辑电路图,搭建实验电路,并使用逻辑电平转换器产生不同的输入信号(A1、A2、A3),观察输出信号F是否符合预期。
(1)当A1=0,A2=0,A3=0时,F=0,符合预期;(2)当A1=0,A2=0,A3=1时,F=1,符合预期;(3)当A1=0,A2=1,A3=0时,F=1,符合预期;(4)当A1=0,A2=1,A3=1时,F=0,符合预期;(5)当A1=1,A2=0,A3=0时,F=1,符合预期;(6)当A1=1,A2=0,A3=1时,F=0,符合预期;(7)当A1=1,A2=1,A3=0时,F=0,符合预期;(8)当A1=1,A2=1,A3=1时,F=1,符合预期。
第4章 组合逻辑电路

25
4.3 编码器
主要内容:
编码器的概念 由门电路构成的三位二进制编码器 由门电路构成的二-十进制编码器 优先编码器的概念 典型的编码器集成电路74LS148及74LS147
26
4.3.1 编码器的概念
在数字电路中,通常将具有特定含义的信息( 数字或符号)编成相应的若干位二进制代码的过程 ,称为编码。实现编码功能的电路称为编码器。 编码器功能框图如下图所示。
A B C D 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
F 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1
30
根据上述各表达式可直接画出3位二进制编码 器的逻辑电路图如图所示。
31
2.优先编码器
优先编码器事先对输入端进行优先级别排序,在任何时 刻仅对优先级别高的输入端信号响应,优先级别低的输入端 信号则不响应。如图所示是8-3线优先编码器74LS148的逻辑 符号和引脚图。功能表见表4-10(P86)。
13
4.2.2组合逻辑电路的设计举例
1.用与非门设计组合逻辑电路 例4-4 用与非门设计一个三变量“多数表决电路”。 解:(1)进行逻辑抽象,建立真值表: 用A、B、C表示参加表决的输入变量,“1”代表 赞成,“0”代表反对,用F表示表决结果,“1”代表 多数赞成,“0”代表多数反对。根据题意,列真值表。
15
16
2.用或非门设计组合逻辑电路
例4-6 用或非门设计例4-5(见课本)的逻辑电路。 F(A,B,C,D)=∑m(3,7,11,13,15)
组合逻辑电路分析

组合逻辑电路分析
1.1 组合逻辑电路的定义
Fi fi ( X1, X 2 , X n )
输 入
X1 X2
信
号 Xn
组合逻辑 电路
( i=1,2,…,m)
F1 输 F2 出信
号 Fm
图4-1 组合逻辑电路框图
特点
由逻辑门电路组成 输出与输入之间不存在反馈回路
1.1 组合逻辑电路的定义
Y1 A Y3 Y1 Y2 A B
Y2 B Y4 A B
A
B
Y
0
0
1
0
1
0
1Leabharlann 0011
1
Y Y3 Y4
(4)该电路实现的是同或逻辑功能。
2.多输出组合逻辑电路的分析 【例4-2】已知逻辑电路如图4-3所示,分析该电路的逻辑功能。
图4-3 多输出组合逻辑电路图(来自QuartusII)
解:(1)写出所有输出逻辑函数表达式,并对其进行化简。
1.3 组合逻辑电路分析
1.单输出组合逻辑电路的分析
【例4-1】已知逻辑电路如图4-2所示,分析该电路逻辑功能。
A
Y1 Y3
Y
B
Y2
Y4
图4-2 单输出组合逻辑电路图
(2)化简逻辑电路的输出函数表达式:
Y Y3 Y4 A B A B
(3)列出真值表 表4-1 例4-1 真值表
解:(1)写出各输出的逻辑函数表达式:
1
1
0
1
1
L1
L2
L3
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
(3)逻辑功能说明。 该电路是一位二进制数比较器,
电子技术 数字电路 第3章 组合逻辑电路

是F,多数赞成时是“1”, 否则是“0”。
0111 1000 1011
2. 根据题意列出真值表。
1101 1111
(3-13)
真值表
ABCF 0000 0010 0100 0111 1000 1011 1101 1111
3. 画出卡诺图,并用卡 诺图化简:
BC A 00
00
BC 01 11 10
010
3.4.1 编码器
所谓编码就是赋予选定的一系列二进制代码以 固定的含义。
一、二进制编码器
二进制编码器的作用:将一系列信号状态编制成 二进制代码。
n个二进制代码(n位二进制数)有2n种 不同的组合,可以表示2n个信号。
(3-17)
例:用与非门组成三位二进制编码器。 ---八线-三线编码器 设八个输入端为I1I8,八种状态,
全加器SN74LS183的管脚图
14 Ucc 2an 2bn2cn-1 2cn
2sn
SN74LS183
1 1an 1bn 1cn-11cn 1sn GND
(3-39)
例:用一片SN74LS183构成两位串行进位全加器。
D2
C
D1
串行进位
sn
cn
全加器
an bn cn-1
sn
cn
全加器
an bn cn-1
1 0 1 1 1 AB
AC
F AB BC CA
(3-14)
4. 根据逻辑表达式画出逻辑图。 (1) 若用与或门实现
F AB BC CA
A
&
B
C
&
1 F
&
(3-15)
(2) 若用与非门实现
第9章组合逻辑电路

P1 A
P2 B C
P3 BC P4 P1 P2 A(B C)
P5 A P3 ABC
Y P4 P5 A(B C) ABC
(2)用卡诺图化简输出函数表达式。
Y A(B C) ABC A(B C) ABC AB AC AB AC
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
表9.2 真值表
9.1.3组合逻辑电路的设计
(3)由真值表写出输出变量函数表达式并化简:
Y ABC ABC ABC ABC AB BC AC (4)画出逻辑电路如图9.2所示。
AB
C 00 01 11 10
A
00 0 1 0
(1)确定输入、输出变量,定义逻辑状态的含义。
设A、B、C代表三个人,作为电路的三个输入变量,当A、 B、C为1时表示同意,为0表示不同意。将Y设定为输出变 量,代表决意是否通过的结果,当Y为1表示该决意通过, 当Y为0表示决意没有通过。
(2)根据题意列出真值表,如表9.2所示。
A
B
C
Y
0
0
0
0
0
• (2)根据真值表写逻辑表达式,并化简成最简“与或” 逻辑表达式。
• (3)选择门电路和型号。 • (4)按照门电路类型和型号变换逻辑函数表达式 • (5)根据逻辑函数表达式画逻辑图。
• 例9.2 设计一个三人表决器电路,当两个或两个以上的人 表示同意时,决意才能通过。 解:根据组合逻辑电路的设计方法,可按如下步骤进行。
第3章-组合逻辑电路

例:3位二进制(3线-8线)译码器框图如下所示:
图3.3.5
3线-8线译码器框图
二进制译码器可采用二极管与门阵列或三极管集 成门电路等构成。
(1)二极管与门阵列译码器电路 0(0V) 1(3V)
表3-3-4
74LS42功能表
74LS42逻辑电路图及各输出表达式如下所示:
Y 0 Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y5 Y 6 Y 7 Y8 Y9 A 3 A 2 A1 A 0 A 3 A 2 A1 A 0 A 3 A 2 A1 A 0 A 3 A 2 A1 A 0 A 3 A 2 A1 A 0 A 3 A 2 A1 A 0 A 3 A 2 A1 A 0 A 3 A 2 A1 A 0 A 3 A 2 A1 A 0 A 3 A 2 A1 A 0
Y3
Y2
Y1
Y0
§3.3 若干常用的组合逻辑电路
目前,一些常用的逻辑电路已经制成了中、小 规模集成化电路产品。
§3.3.1 编码器(Encoder)
“编码”:即为了区分一系列不同的事物,将其 中的每个事物用一个二值代码表示。 编码器的逻辑功能:把输入的每一个高、低电平 信号变成一个对应的二进制代码。
第三章
Chapter 3
组合逻辑电路
Combinational Logic Circuit
本章主要内容
第一节 第二节 第三节 概述 组合逻辑电路的分析和设计方法 若干常用组合逻辑电路
§3.3.1 编码器(Encoder) §3.3.2 译码器(Decoder) §3.3.3 数据分配器(Demultiplexer)
《数字电子技术》第3章 组合逻辑电路

Y3 ≥1 I9 I8
Y3
I2I3I6I7
&
Y0 I1 I3 I5 I7 I9
I1I3I5I7I9
I9 I8
逻辑图
Y2
Y1
Y0
≥1
≥1
≥1
I7I6I5I4
I3I2
(a) 由或门构成
Y2
Y1
I1 I0 Y0
&
&
&
I7I6I5I4
I3I2
(b) 由与非门构成
A
消除竞争冒险
B
C
Y AB BC AC
2
& 1
1
3
&
4
&
5
≥1
Y
3.2 编码器
编码
将具有特定含义的信息编 成相应二进制代码的过程。
编码器(即Encoder)
实现编码功能的电路
被编 信号
编 码 器
编码器
二进制编码器 二-十进制编码器
二进制 代码 一般编码器
优先编码器 一般编码器 优先编码器
(1) 二进制编码器
A B F AB AB B
&
&
00
1
01
0
C
&
F &
10 11
0F AABA BC1 AB &
1
AAB BC AB
(4)分析得出逻辑功A能 A B B C AB
A =1
同或逻辑 AB AB B
F
F AB AB A☉B
3.1.3 组合逻辑电路的设计
组合逻辑电路的设计就是根据给出的实际逻 辑问题求出实现这一关系的逻辑电路。
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第8章 组合逻辑电路
10
HEP
(2)典型译码器 74LS138的逻辑图及 外引脚排列如右图所示,它有3条输入线A0 、 A1 、A2 ,8条输出线Y0 ~Y7 ,输出低电平时表 示有信号,高电平表示无信号。
74LS138集成译码器引脚功能图
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第8章 组合逻辑电路
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第8章 组合逻辑电路
16
8.4 数据选择器及分配器
数据选择器和数据分配器构成的数据总线传输系统如图所示。
HEP
数据传输示意
8.4.1 数据选择器
8选1数据选择器74HC151的作用相当于单刀八掷开关。
74HC151引脚排列图
74HC151逻辑功能示意
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74HCl39等效功能
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19ห้องสมุดไป่ตู้
HEP
2.8 路数据分配器
二进制译码器74LS138可用作8路数据分配器。使用时将74LS138的A0、A1、A2 作为数据分配器的地址输入端,将 S 、 S 脚并接后作为数据分配器的使能端 EN , C B 另一使能端SA作为数据输入端。
4LSl47集成电路引脚功能图
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第8章 组合逻辑电路
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HEP
8.3 译码器
译码的功能是把某种代码“翻译”成一个相应的输出信号,例如把编码器产生 的二进制码复原为原来的十进制数就是一个典型的应用。
8.3.1 通用译码器
通用译码器常用的有二进制译码器、二一十进制译码器。
1.二进制译码器
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第8章 组合逻辑电路
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HEP 例题 读右图,分析电路的逻辑功能。 解:第一步,根据电路逐级写出逻辑表达式。
Y1 ABC Y2 AY1 A ABC Y3 BY1 B ABC Y4 CY1 C ABC Y Y2 Y3 Y4 A ABC B ABC C ABC
74LS138用作8路数据分配器
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20
HEP
应用实例
图(a)为数据选择器74LS251与数据分配器74LS138通过总线相联,构成的 典型的数据总线传输系统,功能如图(b)所示。
(a)逻辑电路 数据总线传输系统
(b)功能示意图
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HEP
应用实例
用显示译码器CT5449构成的闪烁数码显示器如下图所示。
闪烁数码显示器
图中CC4011构成多谐振荡器,当E端为高电平时,振荡器输出1Hz左右的矩 形脉冲耦合到CT5449的消隐控制端。当矩形脉冲高电平时, BI =1,显示器正常 显示;当矩形脉冲的低电平时, BI =0,显示器不能正常工作,即显示器七段全 灭,不显示。因此,显示器是以每秒一次的频率闪烁显示。
(1)类型 将二进制码按其原意翻译成相应的输出信号的电路,称为二进制 译码器。2—4线译码器,即有2条输入线A0、A1,有4种输入信息00、01、10、11, 输出的4条线Y0~Y3分别代表0、1、2、3四个数字。
2—4线译码器
3—8线译码器
3—8线译码器则有3条输入线A0、A1、A2,8条输出线Y0~Y7。
3位二进制编码器示意图
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第8章 组合逻辑电路
6
HEP
3位二进制编码器的逻辑函数表 达式 :
编码输出
Y0=I1+I3+I5+I7
Y1=I2+I3+I6+I7 Y2=I4+I5+I6+I7 普通编码器在任何时刻只能对 0、1、2、…、7中的一个输入信号 进行编号,不允许同时输入两个1。
例题逻辑电路
第二步,对逻辑表达式进行化简。
Y A ABC B ABC C ABC
A B C) ( ABC A B C ABC A B C ABC
第三步,由化简逻辑函数表达式列出真值表。 第四步,根据真值表分析确定逻辑功能为: “ 一致判别电路”
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8.1 组合逻辑电路的基本知识 8.2 编码器 8.3 译码器 8.4 数据选择器及分配器 本章小结
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2
HEP
8.1 组合逻辑电路的基本知识
8.1.1 组合逻辑电路的读图方法
组合逻辑电路的读图一般按以的步骤进行:
组合逻辑电路的读图步骤
根据给定的逻辑原理电路图,由输入到输出逐级推导出输出逻辑函数表达式。 对所得到的表达式进行化简和变换,得到最简式。 依据简化的逻辑函数表达式列出真值表,根据真值表分析、确定电路所完成 的逻辑功能。
二一十进制编码器示意图
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第8章 组合逻辑电路
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HEP 74LS147是一种常用的842lBCD码集成优先编码器,它有 I 0、I1、I 2、I 3 I9 的 10个输入端,有 Y0、Y1、Y2、Y3的4位BCD码输出。输入、输出均为低电平有效,即0 表示有信号,1表示无信号,其真值表见下表。
11
HEP
2.二—十进制译码器
将BCD码翻译成对应的10个十进制输出信 号的电路称为二一十进制译码器。
74LS42译码器的集成电路引脚排列如右图 所示。
74LS42译码器引脚功能
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第8章 组合逻辑电路
12
HEP
8.3.2 显示译码器
显示译码器的功能是将输入的BCD码译成能用于显示器件的十进制数的信号, 并驱动显示器显示数字。显示译码器通常由显示译码集成电路和显示器两部分组成。
CT5449外引脚排图
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HEP
应用提示
对于共阴极数码管,与其配套的显示译码集成电路的输出端Ya~Yg必须是低 电平有效的,对于共阳极数码管,与其配套的显示译码集成电路的输出端Ya~Yg应 为高电平有效的。
装接显示译码器时,若出现数码管没有任何显示的故障,应先检查数码管 的公共端有没有漏接线,消隐控制端的电平设置是否正确;其次应检查数码管与 显示译码集成电路是否配套。 数码管的显示若出现缺段的故障,应先查显示译码集成电路与数码管的连 接是否良好;其次可通过替换数码管以确定器件是否良好;若数码管没问题,则 是译码集成电路有问题,应更换之。 若出现数码管显示偏暗的问题。首先用万用表测工作电压是否偏低,不正 常时应排除电源电路的故障;其次可通过适当调小数码管的限流电阻值来提高显 示亮度。
第8章 组合逻辑电路
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第8章 组合逻辑电路
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HEP
谢谢!
Thanks !
《电子线路》编写组制作
Chen-zhenyuan@
本资料仅供课堂教学使用 图文未经允许不得复制出版
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HEP
教材简介
书名:电子线路(双色)(附学习卡) 作者:陈振源 出版单位:高等教育出版社 出版日期:2006-06-01 书号:7-04-018716-7 适用层次:中职 定价:29.20 本书参照教育部颁布的中等职业学校电子线路教学大纲,根据近几年中职生源的变化情况, 贯彻落实“以服务为宗旨,以就业为导向,以能力为本位”的职业教育办学指导思想,结合相关 行业的职业技能鉴定规范,力图贴近生产实际,贴近岗位需求。 本书的主要内容包括半导体器件、放大电路基础、常用放大器、直流稳压电源、正弦波振荡 器、高频信号处理电路、数字电路基础、组合逻辑电路、集成触发器、时序逻辑电路、脉冲波形 的产生与变换等。教材中的“应用实例”和“应用提示”具有工程背景,在实践性、实用性和针 对性方面凸显了本书的职教特色。 本书采用双色印刷,图文并茂,表述简约清楚,重点突出,元器件外形多采用实物图片,部 分典型电路图有对应的实物连接图,适宜中等职业教育电子信息类专业学生使用。 本书附学习卡,登录高等教育出版社“”4A网络教学平台,可获得网上教 学资源。 本书可作为中等职业学校电子信息类专业电子线路课程教材,也可作为岗位培训教材。 《电子线路》陈振源主编
3位二进制编码器逻辑图
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第8章 组合逻辑电路
7
HEP
8.2.2 二—十进制编码器
将十进制数0~9的十个数字编成二进制代码的电路,叫做二一十进制编码器。 二—十进制编码器的功能示意如下图, I0、I1、I2、…I9表示10个输入端,分别 代表十进制数0、1、2、…、9的10个数字。编码器的输出Y0、Y1、Y2、Y3表示 8421BCD编码。
显示译码器的组成
1.数码显示器
半导体数码管实物照片如图所示,它是将7个发光二极管(LED)排列成“日” 字形状制成的。
(a)实物照片
(b)发光线段分段图
(c)发光线段组成的数字图形
七段数码显示器
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第8章 组合逻辑电路
13
HEP 半导体数码管的7个发光二极管内部接法可分为共阴极和共阳极两种 。
第8章 组合逻辑电路
4
HEP
8.1.2 组合逻辑电路的设计
组合逻辑电路的设计就是根据给定的功能要求,画出实现该功能的逻辑电路。 组合逻辑电路的设计步骤为:
组合逻辑电路的设计步骤
根据实际问题的逻辑关建立真值表; 由真值表写出逻辑函数表达式; 化简逻辑函数式; 根据逻辑函数式画出由门电路组成的逻辑电路图。
21
HEP
本章小结