常用組合邏輯功能器件.ppt

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1、第四章常用組合邏輯功能器件4.1編碼器4.2譯碼器/數(shù)據(jù)分配器4.3數(shù)據(jù)選擇器4.4數(shù)值比較器4.5算術邏輯電路4.6CAD例題4.1編碼器編碼器的基本概念及工作原理編碼——將特定含義的輸入信號（文字、數(shù)字、符號）轉換成二進制代碼的過程.能夠實現(xiàn)編碼功能的數(shù)字電路稱為編碼器。一般而言，N個不同的信號，至少需要n位二進制數(shù)編碼。N和n之間滿足下列關系:2n≥N常見的編碼器有8線-3線（有8個輸入端，3個輸出端），16線—4線（16個輸入端，4個輸出端）等等。例1：設計一個8線-3線的編碼器解：（1）確定輸入輸出變量個數(shù):由題意知輸入為I0～I78個，輸出為A1、A2、A3。（2）編碼表見下表

2、：（輸入為高電平有效）一、二進制編碼器：(3)由真值表寫出各輸出的邏輯表達式為：用門電路實現(xiàn)邏輯電路：二，非二進制編碼器（以二－十進制編碼器為例）二-十進制編碼器是指用四位二進制代碼表示一位十進制數(shù)的編碼電路（輸入10個互斥的數(shù)碼，輸出4位二進制代碼）1、BCD碼：常用的幾種BCD碼8421碼、5421碼、2421碼、余三碼.2、10線－4線編碼器例2：設計一個8421BCD碼編碼器解：輸入信號I0～I9代表0～9共10個十進制信號，輸出信號為Y0～Y3相應二進制代碼.列編碼表該編碼器為8421BCD碼的編碼器，當I8和I9為1時，Y3為1，前頁所示真值表并非完全的真值表。如果要化簡，可以

3、列出所有最小項的值，后面的全為無關項。三、優(yōu)先編碼器：是指當多個輸入同時有信號時，電路只對其中優(yōu)先級別最高的信號進行編碼。例3電話室有三種電話，按由高到低優(yōu)先級排序依次是火警電話，急救電話，工作電話，要求電話編碼依次為00、01、10。試設計電話編碼控制電路。解：（１）根據(jù)題意知，同一時間電話室只能處理一部電話，假如用A、B、C分別代表火警、急救、工作三種電話，設電話鈴響用1表示，鈴沒響用0表示。當優(yōu)先級別高的信號有效時，低級別的則不起作用，這時用×表示；用Y1,Y2表示輸出編碼。（２）列真值表:真值表如表３所示。表3例3的真值表輸入輸出ABCY1Y21××01×001000110（

4、３）寫邏輯表達式（４）畫優(yōu)先編碼器邏輯圖如圖3所示。圖3例3的優(yōu)先編碼邏輯圖在優(yōu)先編碼器中優(yōu)先級別高的信號排斥級別低的，即具有單方面排斥的特性。74LS148的符號圖和管腳圖輸入使能端輸入輸出擴展使能輸出1××××××××111110111111111111000×××××××00001010××××××001010110×××××0100101110××××01101011110×××100010111110××1010101111110×110010111111101110174LS148功能表優(yōu)先編碼器74LS148的應用74LS148編碼器的應用是非常廣泛的。例如，常用計算機鍵盤

5、，其內(nèi)部就是一個字符編碼器。它將鍵盤上的大、小寫英文字母和數(shù)字及符號還包括一些功能鍵（回車、空格）等編成一系列的七位二進制數(shù)碼，送到計算機的中央處理單元CPU，然后再進行處理、存儲、輸出到顯示器或打印機上。還可以用74LS148編碼器監(jiān)控爐罐的溫度，若其中任何一個爐溫超過標準溫度或低于標準溫度，則檢測傳感器輸出一個0電平到74LS148編碼器的輸入端，編碼器編碼后輸出三位二進制代碼到微處理器進行控制。4.2譯碼器/數(shù)據(jù)分配器4.2.1譯碼器的基本概念及工作原理譯碼：編碼的逆過程，即將輸入代碼“翻譯”成特定的輸出信號。譯碼器：實現(xiàn)譯碼功能的數(shù)字電路。分類:唯一地址譯碼器和代碼變換器。唯一

6、地址譯碼器：代碼與有效信號一一對應代碼變換器：代碼間的相互轉換其他分類:變量譯碼器和顯示譯碼器。4.2.2集成電路譯碼器1、二進制譯碼器：輸入端為n個，則輸出端為2n個，且對應于輸入代碼的每一種狀態(tài)，2n個輸出中只有一個為1（或為0），其余全為0（或為1）2線—4線譯碼器3線—8線譯碼器4線—16線譯碼器例：用與非門設計3線—8線譯碼器解：（1）列出譯碼表：（2）寫出各輸出函數(shù)表達式：（3）畫出邏輯電路圖：集成二進制譯碼器74LS138（3線-8線譯碼器）功能表如下：其中使能端的作用譯碼功能功能表_電平74LS138最小項譯碼器的電路結構D7D6D5D4D3D2D1D0B2B1B0輸入緩沖

7、門3線/8線譯碼器8個譯碼門G13個使能端譯碼器的擴展G1G2AG2B74LS138(2)0A1A2A1G2AG2BG74LS138(1)A1A2A0+5v2AA01A3A_0162YYYY4Y5YY3Y791410YYYY12Y13Y11Y152Y7YYYYY543016YY5Y7YYYYY543016YYY8用兩片74LS138擴展為4線—16線譯碼器當A3=0時，低位片74LS138(1)工作，對輸入A2、A1、A