9.1组合逻辑电路的基本知识(课件）-高二《电子技术基础与技能》同步教学（人邮版）

第9单元 组合逻辑电路 知识目标： 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。 了解编码器的基本功能。 了解译码器的基本功能。 了解常用数码显示器件的基本结构和工作原理。 技能目标： 能识别典型集成编码电路的引脚功能，会正确使用集成编码器。 能识别典型集成译码电路的引脚功能，会正确使用集成译码器。 能搭接数码管显示电路，会应用译码显示器。 能根据功能要求设计逻辑电路，会安装电路，实现所要求的逻辑功能。 组合逻辑电路的基本知识 1 　编码器 2 　译码器 3 技能实训 4 第1节 组合逻辑电路的基本知识 一、组合逻辑电路的分析 二、组合逻辑电路的设计 一、组合逻辑电路的分析 发光二极管发光情况 实验现象 通过观察，可以发现：只有1 个开关接通时，发光二极管不亮；有2 个或3 个开关接通时，发光二极管变亮。 知识探究 组合逻辑电路的分析，是指已知逻辑电路，对其逻辑功能的判断过程。通常组合逻辑电路的分析，按下述4 个步骤进行。 （1）根据给定的逻辑电路，写出逻辑函数表达式。 （2）对得到的逻辑函数表达式进行化简。 （3）列真值表。 （4）判断逻辑电路的逻辑功能。 组合逻辑电路的分析步骤，可用图9.3 所示的框图来形象表示。 二、组合逻辑电路的设计 组合逻辑电路的设计，就是根据给定的逻辑功能要求，找出用最少的逻辑门来实现该逻辑功能的电路。通常组合逻辑电路的设计按下述4 个步骤进行。 （1）列真值表。 （2）写逻辑函数表达式。根据真值表写出逻辑函数表达式。 （3）化简逻辑函数。 （4）画出逻辑图。 组合逻辑电路的分析步骤，可用图9.5 所示的框图来形象表示。 实际应用中，逻辑门是以集成块形式出现的，两种不同类型的逻辑门，至少需要两个集成块。由于一个集成块内通常有多个相同的逻辑门，因此借助摩根定律，将化简后的逻辑函数表达式转换为与非表达式，用同一种类型的逻辑门来实现相应的逻辑功能，制作电路时反而更容易实现。 例如，对Y = AB + AC 两次取非，可得 根据上式，只要用1 块集成与非逻辑门74LS00 就能实现举重裁判表决器的逻辑功能，其逻辑图和制作电路连接分别如图9.7、图9.8 所示。 第2节 编码器 一、二进制编码器 二、二—十进制编码器 一、二进制编码器 发光二极管VD1、VD0 发光情况 实验现象 每次操作观察到的结果如表9.3 所示。 知识探究 1．编码器的基本功能 如果将演示过程中开关SR 闭合，红色发光二极管VDR 亮，看做有红色信号灯控制信号IR 输入；发光二极管VD1 不亮，看作是输出Y1=0；发光二极管VD0 亮，看作是输出Y0=1。则：闭合开关SR 操作，可实现对红色信号灯控制信号的编码，其二进制代码为“01”。同理，闭合开关SY 操作，可实现对黄色信号灯控制信号的编码，其二进制代码为“10”；闭合开关SG操作，可实现对绿色信号灯控制信号的编码，其二进制代码为“11”。于是，表9.3 可转换为表9.4 所示的二进制编码真值表。表中，无输入指没有开关闭合，此时输出的代码为“00”。 一般而言，n 位编码器可以对2n 个输入信号进行编码，即编码器有2n 个输入、n 个输出。图9.10 所示是3 位二进制编码器示意图，可以对8 个输入信号进行编码。由于有8 个输入、3个输出，通常称其为8 线-3 线编码器，其编码真值表如表9.5所示。 2．优先编码器 为了方便使用，通常给输入信号排定一个优先顺序，当同时有几个信号输入时，编码器只对优先级高的信号进行编码。例如，若排定I7 ～ I0 的优先顺序是I7 最高I6 次之，依此类推，I0 最低，则表9.5 所示的8 线-3 线编码真值表可转换为表9.6所示的8 线-3 线优先编码真值表。表中的“×”号表示：当有优先级高的输入信号输入时，优先级低的输入信号有输入或无输入，都不会影响编码器的输出。 能够实现优先编码的编码器称为优先编码器。在实际应用中，为方便使用，优先编码器已制成了集成电路，以一个逻辑部件形式存在，如8 线-3 线优先编码器74LS148、74LS348 等。 3．集成8 线-3 线优先编码器 集成8 线-3 线优先编码器74LS148、74LS348 的引脚排列完全相同。如图9.11 所示是752S148 的引脚排列和逻辑符号图。 74LS148、74LS348 的逻辑功能如表9.7 所示。两者的区别在于：74LS348 在禁止状态、使能状态且输入全为高电平时输出为高阻状态。 注：星号“*”位置对74LS348 而言是：高阻态。 注：星号“*”位置对74LS348 而