内容正文:
第15章
组合逻辑电路和时序逻辑电路
学习目标
【知识目标】
1. 了解组合逻辑电路的种类,理解组合逻辑电路的分析方法和逻辑功能。
2. 了解编码器、译码器的基本功能及典型集成电路各引脚功能。
3. 了解半导体数码管的基本结构和工作原理。
4. 了解典型集成译码显示器的引脚功能。
5. 了解基本RS触发器及同步RS 触发器的电路组成和逻辑功能
6. 了解寄存器、计数器的基本功能、类型及典型集成电路各引脚功能。
【技能目标】
1. 会搭接RS触发器电路。
2. 能根据集成电路逻辑功能表,正确使用编码器、译码器、显示器和计数器。
主要内容
15.1 组合逻辑电路概述
15.2 编码器
15.3 译码器
15.3.1 二进制译码器
15.3.2 显示译码器
15.4 触发器
15.4.1 基本RS触发器
15.4.2 同步RS触发器
15.5 寄存器
15.5.1 时序逻辑电路概述
15.5.2 移位寄存器
15.6 计数器
15.7 555定时电路
15.1 组合逻辑电路概述
【组合逻辑电路的特点】
组合逻辑电路在逻辑功能上的共同特点是:任意时刻的输出仅取决于该时刻的输入,而与电路原来的状态无关。也就是说,组合逻辑电路不具记忆功能,输出与输入信号作用前的电路状态无关。常见的组合逻辑电路有编码器和译码器。
【组合逻辑电路的分析】
就是通过分析给定的逻辑电路图,找出电路的逻辑功能来,即求出逻辑函数式和真值表。分析步骤一般为:
1.根据逻辑电路,从输入到输出逐级推出输出逻辑函数式
2.化简逻辑函数式,使逻辑关系简单明了
3.根据化简后的逻辑函数式写出真值表,分析电路的逻辑功能
【例15-1】 试分析图15-1所示逻辑电路的逻辑功能。
解:1. 根据逻辑电路图逐级写出电路逻辑函数式
图15-1 例15-1逻辑电路
2. 化简
3. 写出真值表,分析电路逻辑功能.
根据化简后的表达式写出真值表,如表15-1所示。
表15-1 例15-1真值表
通过分析真值表可以看出,该电路的逻辑功能是:当输入A、B、C取不同值时,输出为0;当输入A、B、C取相同值时,输出为1。所以,该电路是一个三变量的“一致判别电路”。
15.2 编码器
15.2.1 74LS148优先编码器电路结构
【引脚介绍】 8线—3线优先编码器74LS148优先编码器外形及引脚如图15-4所示,图中 ~ 是编码器的8个输入端, 、 、 为三位编码输出端, 、 、 为附加控制端,VCC为电源正极,GND为电源负极。
(a)外形 (b)引脚图
图15-4 74LS148优先编码器
15.2.2 74LS148优先编码器逻辑功能
74LS148优先编码器逻辑功能表见表15-2
表15-2 74LS148优先编码器逻辑功能表
如表所示:
【 ~ 】 编码器的8个输入端,均为低电平有效,下标号码越大优先级越高。即,如果 =0,不论其他输入端是否为低电平(表中用×表示),输出 、 、 只对编码,即 =000,其他依此类推。
【 ~ 】 三位编码输出端,输出为对应的反码,例如当对 =0编码时,输出 =001,正好是110的反码。
【 】 为选通输入端,低电平有效,当 =0时,编码器正常工作,对输入信号进行编码;当 =1时,编码器被封锁,所有输出端为高电平。
【 】 为选通输出端,只有当所有的编码输入端都是高电平(即没有编码输入),且 =0的情况下, 才为低电平,即 =0;其它情况均为高电平。因此, 输出低电平信号表示‘电路工作,但无编码输入’。
【 】 为扩展输出端,只要任何一个编码输入端有低电平信号输入,且 =0, 就为低电平,即 =0。因此,输出低电平信号,表示‘电路工作,而且有编码输入’。
15.3译码器
15.3.1 二进制译码器