1、项目八 组合逻辑电路,目录,项目8.1 组合逻辑的基本知识 8.1.1 组合逻辑电路的分析方法 8.1.2 组合逻辑电路的设计项目8.2 编码器 8.2.1 二十进制编码器 8.2.2 二十进制优先编码器项目8.3 译码器 8.3.1 通用译码器 8.3.2 显示译码器,项目八 组合逻辑电路,知识目标1、了解组合逻辑电路的种类，掌握组合逻辑电路的分析方法和步骤。2、了解编码器的基本功能。3、了解译码器的基本功能。4、了解常用数码显示器件的基本结构和工作原理。技能目标1、会正确使用集成编码器。2、会正确使用集成译码器。3、能搭接数码管显示电路。4、能根据功能要求设计逻辑电路，安装电路。,项目8.
2、1 组合逻辑的基本知识,学习目标1、掌握组合逻辑电路的分析方法和步骤；2、能分析简单逻辑电路的逻辑功能；3、了解组合逻辑电路设计的基本方法和步骤。,8.1.1 组合逻辑电路的分析方法,组合逻辑电路的分析，是指基于逻辑电路图，分析明确该电路的基本功能的过程。理论上讲，逻辑电路图本身就是逻辑功能的一种表达方式，但许多情况下，用逻辑电路图表达的逻辑功能不够直观形象，往往需要将其转化成逻辑表达式或是真值表的形式，以使逻辑更加直观、确定。组合逻辑电路的分析一般步骤为： 1、根据逻辑电路图，由输入到输出逐级写出逻辑表达式。 2、化简逻辑表达式，得到最简逻辑表达式。 3、根据最简逻辑表达式列出真值表。 4、
3、根据所列真值表，分析确定电路的基本逻辑功能。,项目8.1 组合逻辑的基本知识,例7-1分析图8-1三人表决器电路的逻辑功能。 解：第一根据电路逐级写出逻辑表达式 Y1= Y2= Y3= Y= 第二步：化简逻辑表 Y=AB+BC+AC 第三步：根据化简后的逻辑表达式列出表真值。 第四步：从真值表中可看出三输入中至少有两个或以上的输入为 时，输出才为，可知此电路为一少数服从多数的三人表决器。,三人表决器,项目8.1 组合逻辑的基本知识,8.1.1 组合逻辑电路的分析方法,8.1.2 组合逻辑电路的设计,与组合逻辑电路的分析相反，逻辑电路的设计是根据给定的逻辑功能要求，设计出实现该功能的逻辑电路。组
4、合逻辑电路的设计可按下述步骤进行： 1、逻辑状态赋值。 2、根据事件的因果关系，列出输入和输出对应的真值表。 3、按真值表写出逻辑表达式。 4、将逻辑表达式化简变换成合理的逻辑表达式。 5、根据化简或变换后合理的逻辑表达式，画出逻辑电路图。,项目8.1 组合逻辑的基本知识,例：某写字楼控制室有3个报警灯： （火警）、 （盗警）和 （一般业务），按事态轻重缓急要求，有多个报警同时出现时，在同一时间只能有一个信号通过，首先接通的是火警信号，其次为盗警信号，最后是日常一般业务信号。试按照上述要求设计一个信号控制电路。要求用集成门电路74LS00（每片含四个2输入端与非门）实现。 解：（1）逻辑状态赋
5、值 按电路设计要求，该电路有三个输出： （火警）、 （盗警）和 （一般），应该对应有3个输入，分别用 、 、 表示。对于输入，设有信号为逻辑1，没信号为逻辑0。对于输出，设灯亮为逻辑1，灯不亮为逻辑0。,项目8.1 组合逻辑的基本知识,8.1.2 组合逻辑电路的设计,（2）列真值表 根据所设计电路功能要求给定的逻辑，列出该电路的真值表。表中“”表示取任意值，即该项输入对输出不产生影响。 （3）由真值表写出各输出的逻辑表达式,项目8.1 组合逻辑的基本知识,8.1.2 组合逻辑电路的设计,（4）这三个表达式已为最简，不需化简。但设计根据要求，需要用非门和与门实现，且L2需用三输入端与门才能实现，
6、不符合设计要求，故将上式转换为与非表达式。 （5）画出逻辑电路图如图所示，可用两片集成与非门74LS00来实现。,项目8.1 组合逻辑的基本知识,8.1.2 组合逻辑电路的设计,项目8.2 编码器,学习目标1、熟知编码器的基本功能和常见类型;2、了解二进制编码器、二十进制编码器的基本功能和真值表;3、理解优先编码器的工作特点，掌握二十进制优先编码器;4、74LS147的引脚功能及应用方法，了解74LS138的扩展应用。,8.2.1 二十进制编码器,一、二进制编码器 用n位二进制代码对2n个信号进行编码的电路，称为二进制编码器；编码器在任意时刻只能对一个输入信号编码，即8个输入中只能有一个输入有
7、效； 1、3位二进制编码器的真值表如下图所示：,项目8.2 编码器,2、根据真值表可以写出逻辑函数表达式 3、上述逻辑函数表达式已为最简与或表达式，可据此画出用或门组成的3位二进制编码器的逻辑电路图。如图所示。,项目8.2 编码器,8.2.1 二十进制编码器,二、二十进制编码器 将十进制数09编成二进制代码的电路，称为二十进制编码器。要对10个信号进行编码，至少需要4位二进制代码。 因为4位二进制代码有16种状态组合，可任意选出10种表示09这10个数字；最常用的是8421BCD编码器，其真值表如下图。,8421BCD编码器的真值表,项目8.2 编码器,8.2.1 二十进制编码器,8.2.2
8、二十进制优先编码器,将编码器各输入赋予不同的优先级别，电路运行时，允许同时输入两个或两个以上的信号，但电路只对优先级别高的输入信号编码，对其他输入信号不予考虑，这样的电路称为优先编码器。 下图中的74LS147是一种常用的8421BCD码集成优先编码器。,项目8.2 编码器,项目8.3 译码器,学习目标1、理解译码器的基本功能，熟悉常见类型；2、了解二进制译码器、二-十进制译码器的基本功能和真值表；3、了解半导体数码管的基本结构和工作原理；4、了解典型的译码显示电路；5、了解74LS138的应用拓展。,8.3.1 通用译码器,一、二进制译码器 二进制译码器的功能是将二进制码按其原意翻译成相应的
9、输出信号。二进制译码器有n个输入线， 个输出线，按其输入和输出的线数，二进制译码器可分为2-4线译码器、3-8线译码器和4-16线译码器等。 74LS138是一种典型的二进制译码器，其实物图和引脚排列如图所示：,项目8.3 译码器,下图为74LS138的真值表,项目8.3 译码器,8.3.1 通用译码器,二、二-十进制译码器 二-十进制译码器也称为BCD译码器，它的功能是将1个BCD码输入(4位二进制码)译成10个高、低电平输出信号。下图为二-十进制译码器74LS42的实物及引脚图。,8.3.1 通用译码器,项目8.3 译码器,下图为74LS42的真值表,8.3.1 通用译码器,项目8.3 译
10、码器,8.3.2 显示译码器,一、数字显示器件 数字显示器件按发光物质的不同可分为四类:气体放电显示器、荧光数字显示器、半导体显示器、液晶数字显示器。 二、半导体数码管 半导体数码管是将七个发光二极管（LED）排列成“日”字形状制成的，实物如图所示，七个发光二极管分别用a、b、c、d、e、f、g 这七个小写英文字母表示。发光二极管外加正向电压时导通，发出清晰的光，有红、黄、绿等色，只要按规律控制各发光段的亮、灭，就可以显示各种字形或符号。,项目8.3 译码器,半导体数码管的七个发光二极管的内部接法可分为共阴和共阳两种，如下图所示。,项目8.3 译码器,8.3.2 显示译码器,共阳极显示译码器,
11、共阴极显示译码器,三、BCD七段显示译码器 BCD七段显示译码器能把“8421”二一十进制代码译成对应于数码管的七个字段信号，驱动数码管，显示出相应的十进制数码。 下图为CT74LS247译码器的外形及其引脚排列：,项目8.3 译码器,8.3.2 显示译码器,项目8.3 译码器,8.3.2 显示译码器,译码器的功能表,单元小结,1.组合逻辑电路的输出只与当时的输入有关，而与电路的以前状态无关。输出与输入的关系具有即时性，不具备记忆功能。 2.组合逻辑电路分析的步骤是：根据给定的逻辑电路，写出逻辑函数表达式；化简逻辑函数表达式；列真值表；判断逻辑电路的逻辑功能。 3.组合逻辑电路设计的步骤是：根据给定的实际逻辑问题，列出真值表；写出逻辑函数表达式；化简逻辑函数；画出逻辑图。 4.能够实现编码功能的组合逻辑电路称为编码器，常用的有二进制优先编码器和二十进制优先编码器等。当有多个信号输入时，优先编码器对优先级高的输入信号优先编码。 5.能够实现译码功能的电路称为译码器，常用的译码器有二进制译码器、二十进制译码器、显示译码器等。显示译码时，显示译码器要与数码管搭配使用。共阳极的数码管与低电平输出的74LS47 搭配，共阴极的数码管要与高电平输出的74LS48 搭配。,
