数字电路康华光组合逻辑电路分解.pptx

教 学 要 求2 2、理解组合电路分析的目的；、理解组合电路分析的目的；3 3、掌握组合电路分析的基本步骤。、掌握组合电路分析的基本步骤。1 1、理解逻辑电路的分类及基本特点；、理解逻辑电路的分类及基本特点；第1页/共158页组合组合电路电路时序时序电路电路逻逻辑辑电电路路输出取决于输出取决于当前的输入当前的输入 原来的状态原来的状态组合电路组合电路+记忆元件记忆元件逻辑电路的分类输出只取决于当前的输入输出只取决于当前的输入 特点：特点：组成：组成：门电路（无记忆元件）门电路（无记忆元件）特点：特点：组成：组成：第2页/共158页组合逻辑电路的分析与设计分析：分析：设计：设计：逻辑图逻辑图逻辑功能逻辑功能逻辑功能逻辑功能逻辑图逻辑图第3页/共158页 组合逻辑电路的分析 1、由给定的逻辑图、由给定的逻辑图逐级写出逐级写出逻辑关系表逻辑关系表达式。达式。分析步骤：分析步骤：2、用逻辑代数或卡诺图对逻辑函数进行、用逻辑代数或卡诺图对逻辑函数进行化简。化简。3、列出输入输出真值表并得出逻辑功能。、列出输入输出真值表并得出逻辑功能。逻辑图逻辑图逻辑功能逻辑功能第4页/共158页 这是什么功这是什么功能呢？能呢？&ABF 组合逻辑电路的分析 第5页/共158页&ABF 组合逻辑电路的分析 逐级写表达式逐级写表达式 化简逻辑函数式化简逻辑函数式第6页/共158页相同为相同为“0”相异为相异为“1”异或门异或门=1 组合逻辑电路的分析 列出真值表列出真值表 得出逻辑功能得出逻辑功能第7页/共158页【例例】分析下图的逻辑功能。分析下图的逻辑功能。&ABF 组合逻辑电路的分析 第8页/共158页真值表真值表相同为相同为“1”相异为相异为“0”同或门同或门=1 组合逻辑电路的分析 逻辑功能逻辑功能第9页/共158页&ABSC1课 堂 练 习分析下图的逻辑功能：分析下图的逻辑功能：表达式表达式 化简化简第10页/共158页输入输入 输出输出A B S C 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 逻辑式：逻辑式：半半加加器器课 堂 练 习 真值表真值表 逻辑功能逻辑功能第11页/共158页 两个一位二进制数相加，只求本位的和及两个一位二进制数相加，只求本位的和及向高位的进位，不考虑低位送来的进位。向高位的进位，不考虑低位送来的进位。1+10本位本位加数加数 S:本位和本位和1C:进位进位半 加 器 注意：注意：二进制加法不同于逻辑加！二进制加法不同于逻辑加！第12页/共158页 两个一位二进制数相加，除了本位的两个两个一位二进制数相加，除了本位的两个加数，还要考虑低位送来的进位。加数，还要考虑低位送来的进位。1 0 1+1 1 10 本位和本位和1高位高位 进位进位全 加 器01、低位进位低位进位第13页/共158页课 外 作 业P192 4.1.1 4.1.2 4.1.5第14页/共158页4.2 4.2 组合组合逻辑电路的逻辑电路的设计设计4 组合逻辑电路第15页/共158页教 学 要 求1 1、理解组合电路设计的任务与要求；、理解组合电路设计的任务与要求；2 2、掌握组合电路设计的基本步骤。、掌握组合电路设计的基本步骤。第16页/共158页给定给定逻辑逻辑功能功能最简最简逻辑逻辑电路电路组合逻辑电路的设计组合逻辑电路设计的任务：组合逻辑电路设计的任务：第17页/共158页逻辑功能逻辑功能组合逻辑电路的设计真值表真值表最简与或式最简与或式逻辑变换逻辑变换逻辑电路图逻辑电路图组合电路设计的基本步骤：组合电路设计的基本步骤：1、根据给定的实际问题，指定、根据给定的实际问题，指定其逻辑含义，列出真值表；其逻辑含义，列出真值表；2、用逻辑代数或卡诺图对逻辑、用逻辑代数或卡诺图对逻辑函数进行化简；函数进行化简；3、根据所用器件要求，对最简、根据所用器件要求，对最简逻辑式进行适当的变换；逻辑式进行适当的变换；4、画出逻辑电路图、画出逻辑电路图。第18页/共158页【例例】设计三人表决电路。每人（设计三人表决电路。每人（A、B、C）一个按键，如果同意则按下，不同意则不）一个按键，如果同意则按下，不同意则不按。结果用指示灯（按。结果用指示灯（F）表示，多数同意时指）表示，多数同意时指示灯亮，否则不亮。示灯亮，否则不亮。三个按键三个按键A、B、C按下时为按下时为“1”，不，不按时为按时为“0”。输出是。输出是F，多数赞成时是，多数赞成时是“1”，否则是，否则是“0”。1、首先指明逻辑符号取首先指明逻辑符号取“0”、“1”的含义：的含义：组合逻辑电路的设计第19页/共158页 真真 值值 表表2、根据题意列出逻辑状态表：根据题意列出逻辑状态表：组合逻辑电路的设计第20页/共158页3、用卡诺图化简：用卡诺图化简：ABC0001111001ABACBC组合逻辑电路的设计第21页/共158页4、根据逻辑表达式画出逻辑图。根据逻辑表达式画出逻辑图。&1&AB BCF组合逻辑电路的设计第22页/共158页&ABCF若要求全部用与非门实现：若要求全部用与非门实现：组合逻辑电路的设计第23页/共158页 【例例】试用试用2 2输入与非门和反相器设计一个输入与非门和反相器设计一个3 3输入、输入、3 3输出的信号排队电路。它的功能是：输出的信号排队电路。它的功能是：当输入当输入I I0为为0 0且且I I1为为1 1时，无论时，无论I I2为何值，输出为何值，输出L L1为为1 1，L L0、L L2均为均为0 0；当输入当输入I I0为为1 1时，无论时，无论I I1、I I2为何值，输出为何值，输出L L0为为1 1，L L1、L L2均为均为0 0；当输入当输入I I0、I I1均为均为0 0且且I I2为为1 1时，输出时，输出L L2为为1 1，L L0、L L1均为均为0 0；当输入当输入I I0、I I1、I I2均为均为0 0时，输出也均为时，输出也均为0 0。组合逻辑电路的设计第24页/共158页输输 入入输输 出出I0 I1 I2 L0 L1 L20 0 0 0 0 01 1 0 00 1 0 1 00 0 1 0 0 1【解解】（1 1）根据题意列出真值表：）根据题意列出真值表：组合逻辑电路的设计第25页/共158页L0=I0L1=I0 I1L2=I0 I1 I2输输 入入输输 出出I0 I1 I2 L0 L1 L20 0 0 0 0 01 1 0 00 1 0 1 00 0 1 0 0 1【解解】（2 2）根据真值表写出逻辑表达式：）根据真值表写出逻辑表达式：组合逻辑电路的设计第26页/共158页L0=I0L1=I0 I1L2=I0 I1 I2【解解】（3 3）根据要求变换为）根据要求变换为2 2输入与非形式：输入与非形式：组合逻辑电路的设计L0=I0L1=I0 I1L2=I0 I1 I2第27页/共158页11&1&1&1I0I1I2L0L1L2【解解】（4 4）画出逻辑电路图：）画出逻辑电路图：组合逻辑电路的设计L2=I0 I1 I2L1=I0 I1L0=I0第28页/共158页 【例例】试设计一个在楼上、楼下均能开关路灯的试设计一个在楼上、楼下均能开关路灯的控制逻辑电路，要求全用与非门实现。控制逻辑电路，要求全用与非门实现。设楼上开关为设楼上开关为A A、楼下开关为、楼下开关为B B，断，断开时为开时为0 0，闭合时为，闭合时为1 1；设路灯为；设路灯为Y Y，灯，灯灭时为灭时为0 0，灯亮时为，灯亮时为1 1。组合逻辑电路的设计【解解】（1 1）列真值表：）列真值表：第29页/共158页 【例例】试设计一个在楼上、楼下均能开关路灯的试设计一个在楼上、楼下均能开关路灯的控制逻辑电路，要求全用与非门实现。控制逻辑电路，要求全用与非门实现。组合逻辑电路的设计【解解】（2 2）写表达式：）写表达式：第30页/共158页 【例例】试设计一个在楼上、楼下均能开关路灯的试设计一个在楼上、楼下均能开关路灯的控制逻辑电路，要求全用与非门实现。控制逻辑电路，要求全用与非门实现。组合逻辑电路的设计【解解】（3 3）画逻辑图：）画逻辑图：注意：注意：最简单的逻辑式在用集成器件实现时，最简单的逻辑式在用集成器件实现时，电路结构不一定是最简单的！电路结构不一定是最简单的！第31页/共158页 三个同学同住一宿舍，共用一盏灯，试设三个同学同住一宿舍，共用一盏灯，试设计一个控制电路，要求保证每一个学生在各计一个控制电路，要求保证每一个学生在各自的床上都能独立的开灯、关灯。自的床上都能独立的开灯、关灯。（设三个床头开关按下为（设三个床头开关按下为1，灯亮为，灯亮为1。）。）课 堂 练 习第32页/共158页 三个同学同三个同学同住一宿舍，共住一宿舍，共用一盏灯，试用一盏灯，试设计一个控制设计一个控制电路，要求保电路，要求保证每一个学生证每一个学生在各自的床上在各自的床上都能独立的开都能独立的开灯、关灯。灯、关灯。课 堂 练 习ABCF000000101110001111010010111011输输 入入输输 出出01第33页/共158页 A=1、B=C=0时，红绿灯亮；时，红绿灯亮；B=1、A=C=0时，绿蓝灯亮；时，绿蓝灯亮；C=1、A=B=0时，红蓝灯亮；时，红蓝灯亮；A=B=C=0时，三灯全亮；时，三灯全亮；A、B、C其它情况，三灯全灭。其它情况，三灯全灭。课 堂 练 习 试设计一个三输入三输出的彩灯控制电路，试设计一个三输入三输出的彩灯控制电路，并全用与非门实现。功能如下：并全用与非门实现。功能如下：逻逻辑辑电电路路 ABC红红绿绿蓝蓝第34页/共158页 输输 入入 输输 出出 A B C R G G Y Y0 0 0 1 1 11 0 0 1 1 00 1 0 0 1 10 0 1 1 0 11 1 1 0 0 00 1 1 0 0 01 0 1 0 0 01 1 0 0 0 01 1、由给定的逻辑功能，列出真值表。、由给定的逻辑功能，列出真值表。假设：假设：灯灭为灯灭为“0”0”灯亮为灯亮为“1”1”课 堂 练 习第35页/共158页 输输 入入 输输 出出 A B C R G G Y Y0 0 0 1 1 11 0 0 1 1 00 1 0 0 1 10 0 1 1 0 11 1 1 0 0 00 1 1 0 0 01 0 1 0 0 01 1 0 0 0 011100000ABC0100 01 11 10R课 堂 练 习2 2、由真值表填卡诺图、由真值表填卡诺图,并化为最简与或式并化为最简与或式:第36页/共158页课 堂 练 习2 2、由真值表填卡诺图、由真值表填卡诺图,并化为最简与或式并化为最简与或式:输输 入入 输输 出出 A B C R G G Y Y0 0 0 1 1 11 0 0 1 1 00 1 0 0 1 10 0 1 1 0 11 1 1 0 0 00 1 1 0 0 01 0 1 0 0 01 1 0 0 0 0ABC0100 01 11 1011010000G第37页/共158页课 堂 练 习2 2、由真值表填卡诺图、由真值表填卡诺图,并化为最简与或式并化为最简与或式:输输 入入 输输 出出 A B C R G G Y Y0 0 0 1 1 11 0 0 1 1 00 1 0 0 1 10 0 1 1 0 11 1 1 0 0 00 1 1 0 0 01 0 1 0 0 01 1 0 0 0 0ABC0100 01 11 1010110000Y第38页/共158页课 堂 练 习2 2、由真值表填卡诺图、由真值表填卡诺图,并化为最简与或式并化为最简与或式:输输 入入 输输 出出 A B C R G G Y Y0 0 0 1 1 11 0 0 1 1 00 1 0 0 1 10 0 1 1 0 11 1 1 0 0 00 1 1 0 0 01 0 1 0 0 01 1 0 0 0 0最简与或式最简与或式第39页/共158页课 堂 练 习3 3、用与非门实现、用与非门实现:最简与或式最简与或式与非与非式与非与非式第40页/共158页&GY&RA B C111课 堂 练 习第41页/共158页课 外 作 业P194 4.2.1 4.2.2第42页/共158页4.3 4.3 组合组合逻辑电路中的逻辑电路中的竞争冒险竞争冒险4 组合逻辑电路第43页/共158页教 学 要 求1 1、理解竞争、理解竞争-冒险的概念及产生的原因；冒险的概念及产生的原因；2 2、掌握冒险现象的判别及消除方法。、掌握冒险现象的判别及消除方法。第44页/共158页组合电路中的竞争-冒险 竞争竞争-冒险现象冒险现象：任何一个门电路，只：任何一个门电路，只要有两个输入信号同时向相反方向变化要有两个输入信号同时向相反方向变化（竞争竞争），则输出端就有可能出现虚假），则输出端就有可能出现虚假信号信号尖峰脉冲（尖峰脉冲（冒险冒险）。）。第45页/共158页 A BF tUTUTtFBt01tA0100干扰脉冲干扰脉冲例：例：与门的竞争与门的竞争-冒险冒险组合电路中的竞争-冒险第46页/共158页1&AFF=A AF=A+A 也可能产生冒险现象也可能产生冒险现象AAF竞争-冒险的产生原因干扰脉冲干扰脉冲产生竞争冒险的主要原因是门电路的延迟时间。产生竞争冒险的主要原因是门电路的延迟时间。第47页/共158页1.1.代数法代数法 首首先先，找找出出具具有有竞竞争争的的变变量量，然然后后逐逐次次改改变变其它变量，判断是否存在冒险，是何种冒险。其它变量，判断是否存在冒险，是何种冒险。竞争-冒险现象的判别第48页/共158页例：判断例：判断 是否存在冒险现象。是否存在冒险现象。竞争-冒险现象的判别解：由函数可看出变量解：由函数可看出变量A A和和C C具有竞争，且有具有竞争，且有 BC=00 F=ABC=01 F=A BC=10 F=ABC=11 F=A+AAB=00 F=CAB=01 F=1 AB=10 F=CAB=11 F=C 第49页/共158页2.2.卡诺图法卡诺图法 两个卡诺圈相切，将产生冒险。两个卡诺圈相切，将产生冒险。竞争-冒险现象的判别第50页/共158页2.2.卡诺图法卡诺图法 竞争-冒险现象的判别两个卡诺圈相切，将产生冒险。两个卡诺圈相切，将产生冒险。第51页/共158页试判断下图所示卡诺图的冒险情况。试判断下图所示卡诺图的冒险情况。课 堂 练 习 将产生冒险将产生冒险，相切处，相切处A=0,C=1,BA=0,C=1,B变量变化时变量变化时产生；产生；无冒险无冒险第52页/共158页试判断下图所示卡诺图的冒险情况。试判断下图所示卡诺图的冒险情况。课 堂 练 习无冒险无冒险有冒险有冒险第53页/共158页1).1).引入引入选通脉冲选通脉冲 在输入信号发生竞争期在输入信号发生竞争期间封锁门，等电路达到新稳态后再输出。间封锁门，等电路达到新稳态后再输出。2).2).接入接入滤波电容滤波电容吸收窄脉冲。吸收窄脉冲。3).3).修改逻辑设计，增加修改逻辑设计，增加冗余项冗余项。竞争-冒险的消除办法第54页/共158页A1B&2&3C&1“1”“1”选通选通FCf滤波滤波竞争-冒险的消除办法第55页/共158页A&11B&2&3C&4“1”“1”F当当 ，F=A+时时，有冒险。有冒险。添项添项+BC冗余项冗余项竞争-冒险的消除办法第56页/共158页冗余项冗余项1111 当当B=C=1B=C=1时，始终有时，始终有F=1,F=1,所以所以A A的变化不会引起的变化不会引起竞争竞争-冒险，使可靠性提高。冒险，使可靠性提高。ABC0100 01 11 10“相切相切”“相交相交”竞争-冒险的消除办法第57页/共158页4.4 4.4 若干典型的组合若干典型的组合逻辑逻辑集成集成电路电路4 组合逻辑电路第58页/共158页1 1、理解编码器、译码器、数据选择器、理解编码器、译码器、数据选择器、加法器、数码比较器的功能、原理和主加法器、数码比较器的功能、原理和主要用途要用途2 2、掌握由常用组合逻辑器件构成的数字、掌握由常用组合逻辑器件构成的数字电路的分析方法电路的分析方法3 3、了解常用组合逻辑器件的结构和运用、了解常用组合逻辑器件的结构和运用其进行数字电路设计的方法其进行数字电路设计的方法教 学 要 求第59页/共158页教学重点：集成电路芯片功能表的理解教学重点：集成电路芯片功能表的理解 与运用与运用教学难点：器件控制端、扩展端的作用教学难点：器件控制端、扩展端的作用 及正确使用及正确使用教 学 内 容第60页/共158页4.4.1 4.4.1 编编 码码 器器4.4 4.4 若干典型的组合若干典型的组合逻辑逻辑集成集成电路电路第61页/共158页 编 码 器所谓所谓编码编码就是赋予选定的一系列二进制代就是赋予选定的一系列二进制代码以确定的含义。码以确定的含义。.二进制二进制编码器编码器X0X1Yn-1Y0Y1X2n-18线线3线编码器线编码器4线线2线编码器线编码器第62页/共158页设八个输入端为设八个输入端为I1 I8，八种状态，与之对，八种状态，与之对应的输出设为应的输出设为F1、F2、F3，共三位二进制码。，共三位二进制码。设计编码器的过程与设计一般的组合逻辑设计编码器的过程与设计一般的组合逻辑电路相同，首先要列出真值表，然后写出逻电路相同，首先要列出真值表，然后写出逻辑表达式并进行化简，最后画出逻辑图辑表达式并进行化简，最后画出逻辑图。8 线3 线 编 码 器第63页/共158页真值表真值表8 线3 线 编 码 器第64页/共158页I1I2I3I4I5I6I7I8&F3F2F1F1逻辑图逻辑图8 线3 线 编 码 器第65页/共158页将十个状态（对应于十进制的十个代码）将十个状态（对应于十进制的十个代码）编制成编制成BCD码。码。二十进制编码器编编码码器器Y0Y1Y2Y9DCBA拨码盘拨码盘产生产生BCDBCD码码第66页/共158页低低电电平平有有效效拨码盘拨码盘二十进制编码器第67页/共158页功能表功能表输入ABCDY00000Y10001Y20010Y30011Y40100Y50101Y60110Y70111Y81000Y91001二十进制编码器第68页/共158页逻辑表达式逻辑表达式二十进制编码器第69页/共158页&B&A&C&D 0100（低）（低）（高）（高）电路图电路图二十进制编码器第70页/共158页优 先 编 码 器 普通编码器虽然简单，但当同时有两个以上开关普通编码器虽然简单，但当同时有两个以上开关按下时，输出将是混乱的。按下时，输出将是混乱的。优先编码器常用于优先中断系统和键盘编码。与优先编码器常用于优先中断系统和键盘编码。与普通编码器不同，优先编码器允许多个输入信号同普通编码器不同，优先编码器允许多个输入信号同时有效，但它只按其中优先级别最高的有效输入信时有效，但它只按其中优先级别最高的有效输入信号编码，对级别较低的输入信号不予理睬。号编码，对级别较低的输入信号不予理睬。P138P138：4 4线线2 2线优先编码器的功能表线优先编码器的功能表、逻辑式逻辑式第71页/共158页 常用的集成电路优先编码器有常用的集成电路优先编码器有7414774147和和7414874148。重点应掌握对重点应掌握对功能表的理解与运用功能表的理解与运用。1 1、会认引脚（数据端、控制端、电源端）、会认引脚（数据端、控制端、电源端）2 2、看懂功能表、看懂功能表3 3、会正确使用控制端、会正确使用控制端注意：对集成电路组件的要求：注意：对集成电路组件的要求：优 先 编 码 器第72页/共158页7414874148功能表功能表优 先 编 码 器第73页/共158页16线 4线优先编码器两片两片148148第74页/共158页4.4.2 4.4.2 译码器数据分配器译码器数据分配器4.4 4.4 若干典型的组合若干典型的组合逻辑逻辑集成集成电路电路第75页/共158页译码是编码的逆过程，即将某二进制码翻译成译码是编码的逆过程，即将某二进制码翻译成代表某一特定含义的信号代表某一特定含义的信号(即电路的某种状态即电路的某种状态)。译 码 器.二进制二进制译码器译码器X0X1Xn-1Y0Y1Y2n-1使能端使能端 S（EI）3线线8线译码器线译码器2线线4线线第76页/共158页X1X01111100001110011011010110101111102线4线译码器“”表示低电平有效。表示低电平有效。第77页/共158页&A1A02-4线译码器74LS139输入输入控制端控制端输出输出内部电路：内部电路：第78页/共158页双双2-4线译码器线译码器引脚图：引脚图：2-4线译码器74LS139第79页/共158页译码器的每一个输出对应输入变量的一个最小项译码器的每一个输出对应输入变量的一个最小项功能表：功能表：2-4线译码器74LS139第80页/共158页3-8线译码器74LS138引脚图引脚图 逻辑图逻辑图第81页/共158页3-8线译码器74LS138第82页/共158页3-8线译码器74LS138LHHHHHHHHHHLLHHLHHHHHHLHHLLHHHLHHHHHHLHLLHHHHLHHHHLLHLLHHHHHLHHHHHLLLHHHHHHLHHLHLLLHHHHHHHLHHLLLLHHHHHHHHLLLLLLHHHHHHHHHLHHHHHHHHHHHHHHHHHHA2E3输输 出出输输 入入A1A0第83页/共158页（1 1）已知电路）已知电路输入信号的波形，画出译码器输出的波形。输入信号的波形，画出译码器输出的波形。译码器的应用第84页/共158页 译码器的应用（2）译码器的扩展：用译码器的扩展：用74139和和74138构成构成5线线-32线译码器线译码器第85页/共158页3 3线线8 8线译码器的线译码器的 含三变量函数的全部最小项。含三变量函数的全部最小项。Y Y0 0Y Y7 7因而能用该器件方便地实现三变量逻辑函数。因而能用该器件方便地实现三变量逻辑函数。3、用译码器实现逻辑函数。、用译码器实现逻辑函数。.当当E3=1，E2=E1=0时时 译码器的应用第86页/共158页例：用译码器设计一位二进制全加器。例：用译码器设计一位二进制全加器。解：由全加器真值表可得：解：由全加器真值表可得：译码器的应用无须化简！无须化简！第87页/共158页例：用译码器设计一位二进制全加器。例：用译码器设计一位二进制全加器。译码器的应用第88页/共158页 译码器的应用第89页/共158页二二-十进十进制编码制编码显显 示译码示译码器器显示显示器件器件显示译码器：显示译码器：将运算结果用人们习惯的十进制将运算结果用人们习惯的十进制数显示出来。数显示出来。显 示 译 码 器第90页/共158页七段数字显示器 第91页/共158页abcdfge七段数字显示器 第92页/共158页显示译码器74LS4911474LS49BCBIDAeabcdfgUccGND消隐控制端消隐控制端引脚图：引脚图：第93页/共158页功能表（简表）：功能表（简表）：输输 入入输输 出出显显 示示D ABIa g10XXXX0000000消隐消隐8421码码译译 码码显示字型显示字型显示译码器74LS49第94页/共158页与七段显示器的连接：与七段显示器的连接：bfac d egbfac d egBID C B A+5V+5V 74LS49是集是集电极开路，必电极开路，必须接上拉电阻须接上拉电阻显示译码器74LS4974LS49第95页/共158页LTHHLHHHHHLLHHHL9HHHHHHHLLLHHHL8LLLLHHHHHHLHHL7HHHHHLLLHHLHHL6HHLHHLHHLHLHHL5HHLLHHLLLHLHHL4HLLHHHHHHLLHHL3HLHHLHHLHLLHHL2LLLLHHLHLLLHHL1LHHHHHHLLLLHHL0gfedcba字形输 出输 入十进制或功能D3D2D1D0BLLE显示译码器74HC4511第96页/共158页显示译码器74HC4511第97页/共158页由由74HC4511构成构成24小时及分钟的译码电路小时及分钟的译码电路显示译码器74HC4511试分析小时高位的试分析小时高位的“零熄灭零熄灭”功能。功能。第98页/共158页 数 据 分 配 器数据分配器：数据分配器：将一个数据源来的数据根据将一个数据源来的数据根据需要送到多个不同的通道上去。需要送到多个不同的通道上去。.数数 据据分配器分配器X0X1Xn-1Y0Y1Y2n-1D数据输入数据输入通道选择通道选择数据输出数据输出第99页/共158页 数 据 分 配 器 数据分配器相当于多输出的单刀多掷开关，将数据分时送到多个不同的通数据分配器相当于多输出的单刀多掷开关，将数据分时送到多个不同的通道上去。道上去。数据分配器示意图数据分配器示意图第100页/共158页&A1A0输入输入控制端控制端输出输出作为作为2-4线译码器：线译码器：2-4线译码器74LS139第101页/共158页&A1A0地址地址输入端输入端输出输出作为作为4路数据分配器：路数据分配器：2-4线译码器74LS139第102页/共158页当当ABC=010 时，时，Y2=D3-8线译码器74LS138作为作为8路数据分配器：路数据分配器：010CBA第103页/共158页74HC138译码器作为数据分配器时的功能表译码器作为数据分配器时的功能表 3-8线译码器74LS138第104页/共158页P 196：4.4.6课 外 作 业第105页/共158页4.4.3 4.4.3 数据选择器数据选择器4.4 4.4 若干典型的组合若干典型的组合逻辑逻辑集成集成电路电路第106页/共158页 数 据 选 择 器A0A1D3D2D1D0W控制信号控制信号输输入入信信号号输输出出信信号号 数据选数据选择器的作用择器的作用相当于多个相当于多个输入的单刀输入的单刀多掷开关，多掷开关，又称又称“多路多路开关开关”。n选一数据选择器：选一数据选择器：从从n个输入数据中选个输入数据中选择一路送到输出端。择一路送到输出端。第107页/共158页 数 据 选 择 器A0A1D3D2D1D0W控制信号控制信号输输入入信信号号输输出出信信号号 功能：在通功能：在通道选择信号的道选择信号的作用下，将多作用下，将多个通道的数据个通道的数据分时传送到公分时传送到公共的数据通道共的数据通道上去。上去。n选一数据选择器：选一数据选择器：从从n个输入数据中选个输入数据中选择一路送到输出端。择一路送到输出端。第108页/共158页n选一数据选择器：选一数据选择器：从从n个输入数据中选个输入数据中选择一路送到输出端。择一路送到输出端。W3X3Y3W2X2Y2W1X1Y1W0X0Y0A控制信号控制信号4二二选选一一选选择择器器 数 据 选 择 器第109页/共158页四选一数据选择器74LS153功功 能能 表表控制端控制端第110页/共158页八选一数据选择器74LS1512 2个互补输个互补输出端出端8 8 路数据输路数据输入端入端1 1个使能输入个使能输入端端3 3 个地址输个地址输入端入端第111页/共158页D7YYE7474LS151151D6D5D4D3D2D1D0S2S1S0八选一数据选择器74LS151输 入输 出使 能选 择 YYES2S1S0HXXX LHLLLL D0LLLH D1LLHL D2LLHH D3LHLL D4LHLH D5LHHL D6LHHH D7第112页/共158页用两片74151构成十六选一D0D7A0A1A2D0D7A0A1A2&A0A1A2A3D8D15 D0D7=0D0 D7=1D0 D7A30时：时：第113页/共158页D0D7A0A1A2D0D7A0A1A2&A0A1A2A3D8D15 D0D7=1D8 D15=1D8 D15A31时：时：用两片74151构成十六选一第114页/共158页设计逻辑电路设计逻辑电路四选一选择器功能表四选一选择器功能表类似于三变量函数的表达式！类似于三变量函数的表达式！数据选择器的应用第115页/共158页输 入输 出使 能选 择 YYES2S1S0HXXX LHLLLL D0LLLH D1LLHL D2LLHH D3LHLL D4LHLH D5LHHL D6LHHH D7八选一数据选择器74LS151当当E=1时，时，Y=1。当当E=0时时类似于四变量函数的表达式！类似于四变量函数的表达式！第116页/共158页例：例：利用四选一选择器实现如下逻辑函数：利用四选一选择器实现如下逻辑函数：与四选一选择器输出的逻辑式比较与四选一选择器输出的逻辑式比较令：令：变换变换则：则：YW数据选择器的应用第117页/共158页D0D1D2D3A0A1WAGR“1”接线图接线图74LS1530AA=GA1=数据选择器的应用第118页/共158页课 堂 练 习 试分别用八选一、四选一数据选择器实现试分别用八选一、四选一数据选择器实现三变量多数表决器。三变量多数表决器。第119页/共158页课 堂 练 习 用八选一数据选择器实现：用八选一数据选择器实现：A2 A 1 A0FDi0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 100010111D0D1D2D3D4D5D6D7比较八选一的逻辑式：比较八选一的逻辑式：令：令：第120页/共158页课 堂 练 习 用八选一数据选择器实现：用八选一数据选择器实现：接线图接线图第121页/共158页课 堂 练 习 用四选一数据选择器实现：用四选一数据选择器实现：A2 A 1 A0F0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 100010111与四选一的逻辑式比较与四选一的逻辑式比较令：令：第122页/共158页课 堂 练 习 用四选一数据选择器实现：用四选一数据选择器实现：接线图接线图第123页/共158页用用n位地址输入的数据选择器，可以产生位地址输入的数据选择器，可以产生任何一种输入变量数不大于任何一种输入变量数不大于n+1的组合逻的组合逻辑函数。辑函数。设计时可以采用函数式比较法。控制端设计时可以采用函数式比较法。控制端作为输入端，数据输入端可以综合为一作为输入端，数据输入端可以综合为一个输入端。个输入端。数据选择器的应用第124页/共158页P 198：4.4.19课 外 作 业第125页/共158页4.4.4 数值比较器数值比较器4.4 4.4 若干典型的组合若干典型的组合逻辑逻辑集成集成电路电路第126页/共158页数值比较器的分类：数值比较器的分类：（1）仅比较两个数是否相等。）仅比较两个数是否相等。（2）除比较两个数是否相等外，还要比）除比较两个数是否相等外，还要比较两个数的大小。较两个数的大小。第一类的逻辑功能较简单，下面重点第一类的逻辑功能较简单，下面重点介绍介绍第二类第二类比较器。比较器。数 值 比 较 器第127页/共158页一位数值比较器功能表功能表第128页/共158页逻辑表达式逻辑表达式一位数值比较器第129页/共158页&1ABABA=BABABAB）i-1（A=B）i-1（AB）i（A=B）i（AB）i比较结果向比较结果向高位输出高位输出一位比较器一位比较器多位数值比较器第132页/共158页每个比较环节的功能表每个比较环节的功能表多位数值比较器第133页/共158页四位集成比较器74LS85低位进位低位进位向高位位进位向高位位进位A3B2A2A1B1A0B0B3B3(AB)LAB A=B ABGNDA0B0B1A1A2B2A3UCC(AB)LAB A=B AB）L（ABA=BAB）L（ABA=BAB且且AC，则，则A最大；若最大；若AB 且且AB）L（ABA=BAB）L（ABA=BAB：B：1 0 0 1A：0 1 0 1B：0 1 1 0 0 0 1 1若若AB：C74LS283A4 A3 A2 A1B4 B3 B2 B1 S4 S3 S2 S1Ci-1 Ci S&利用利用MSI加法器实现数值比较：加法器实现数值比较：四位超前进位全加器74LS283第156页/共158页P 199：4.4.30课 外 作 业第157页/共158页感谢您的观看！第158页/共158页