（中职）第九章 电子技术基础与技能（电子信息类） -【中职专用】《电子信息类》同步教学课件

第9章 组合逻辑电路 9.2 组合逻辑电路的分析和设计  9.1 组合逻辑电路的基本知识  9.3 编码器  9.4 译码器及数码显示电路  学习目标 （1）掌握组合逻辑电路的分析方法。 （2）理解逻辑电路的设计方法。 （3）掌握编码器、译码器的功能。 （4）熟练使用某一型号的编码器、译码器。 9.1组合逻辑电路的基本知识 图9-1 数字电路系统组成简图 本书关于器件符号的标记的规则如下： （1）集成电路的输入信号端子引脚标记中，若符号标记为原变量，则表示高电平有效；若输入信号端子符号标记为反变量，则表示低电平有效。如三态门的使能端标记为 则表示使能端为低电平时，器件才能正常工作，则表示使能端为低电平时，器件才能正常工作，否则处于高阻状态。输入端子若经一个非门符号（即输入端有一个小圈）输入，也表示低电平有效。 （2）集成电路的输出信号端子引脚标记中，若符号标记为反变量则表示反码输出。 分析组合逻辑电路是指分析电路的逻辑功能，即根据已知的逻辑图找出电路的输入和输出之间的逻辑关系，从而知道电路的逻辑功能。 9.2组合逻辑电路的分析和设计 1．组合逻辑电路的分析步骤 组合逻辑 电路 表达式 化简 真值表 简述逻辑功能 图9-3 组合逻辑电路的分析步骤 2.组合逻辑电路分析 【例9.1】 一个双输入，双输出端的组合逻辑电路如图9-4所示，分析该电路的功能。 解：（1）逐级写出表达式 图9-4 例9.1逻辑图 （2）化简 (3)写出真值表 根据化简后的表达式写出真值表。 （4）简述其逻辑功能。 A、B表示两个1位二进制的加数，S是它们相加的本位和，C是向高位的进位。这种电路可用于实现两个1位二进制数的相加，它是运算器中的基本单元电路，称为半加器。 表9-1 例9.1的真值表及说明 【例9.2】 分析如图9-5所示电路的逻辑功能。 解：（1）写表达式并化简。 图9-5 例9.2逻辑电路图 （2）列出真值表 （3）简述其逻辑功能 由真值表可知，电路三个变量一致时，输出F为1；三个变量不一致时，输出为0。 想一想：若需要知道别人设计好的数字电路图的逻辑功能，应如何办？ 图9-2 例9.2真值表 9.2.2 组合逻辑电路的设计 1．组合逻辑电路设计的步骤 逻辑问题 逻辑真值表 逻辑表达式 化简并根据提供的器件变换表达式 逻辑电路图 图9-6 组合逻辑电路设计步骤 组合逻辑电路的设计就是根据给定的逻辑问题，画出实现这一逻辑功能的逻辑电路 。 2．组合逻辑电路设计举例 【例9.3】设计一个三人表决电路，结果按“少数服从多数”的原则决定。按两种要求设计电路。 表9-3 例9.3真值表 解：（1）根据设计要求建立该逻辑函数的真值表。 1、只要求实现功能，不限集成电 路种类。 2、要求只能使用“与非门”来实现。 输 入 输 出 A B C L 0 0 0 0 0 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 （2）由真值表写出逻辑表达式： （3）化简. （4）画出逻辑图 . 要求用与非门实现该逻辑电路，则必须将表达式转换成与非—与非表达式： 图9-7 例9.3逻辑图 . 9.3 编码器 待编码的状态为M，二进制编码后输出数为N，它们之间要满足： M≤2N 编码：用文字、符号或数码表示特定的对象。 图9-8 用十进制的学号对应代表一个学生 图9-9 二进制编码对应关系 二进制编码器的特点是，任一时刻只能对一个输入信号进行编码。 1．8线-3线优先编码器74HC148 （a）DIP封装的顶视图 （b）图为引脚功能图 图9-10 74HC148外观及引脚功能 表9-4 74HC148的功能表 74HC148是一种应用比较广泛的编码器。它的引脚体现了数字集成电路的常用引脚类型，它的引脚具有按功能可分为：电源、控制端、输入输出三类。 （1）电源：对于DIP封装的数字集成电路，电源引脚通常为集成电路顶视图的左上角为电源正极（标注为Vcc）、右下角引脚为电源负极（标注为GND）。 （2）控制端：输入控制端用于控制集成电路的是否工作，输出控制端显示集成电路的工作状态。 （3）输入输出端：0~7为八根编码输入，编码的优先权从“0”至“7”依次变高。低电平有效，即低电平表示要求编码。当高优先权的编码信号要求编码，则低优先级的编码输入不会影响编码。A2~A0为编码输出，输出为3位二进制的反码，如对“6”编码，输出码为“001”，即“6”、即应[110]2的反码。 图9-11 74HC148的典型应用电路 2.二-十进制优先编码74HC147