13.1组合逻辑电路(课件）-《电工电子技术与技能》同步教学（华东师大版）

组合逻辑电路和时序逻辑电路 主题13 1. 了解组合逻辑电路的种类，掌握组合逻辑电路的读图方法和步骤。 2. 掌握编码器与译码器的基本功能，掌握典型集成编码器及译码器的引脚功能与功能表。 3. 掌握基本RS触发器的电路组成和逻辑功能，了解触发器的几种常用触发方式及特点。 4. 掌握寄存器的功能、基本构成和常见类型。 5. 掌握计数器的功能及计数器类型。 6. 理解二进制、十进制等典型集成计数器的外特性。 知识目标 1. 能对组合逻辑电路进行分析，并根据要求设计组合逻辑电路。 2. 能根据功能表正确使用典型集成编码器、典型集成译码器及典型集成译码显示器。 3. 能搭接同步RS触发器电子控制电路。 4. 会使用集成JK触发器。 5. 会使用典型集成计数器。 技能目标 组合逻辑电路 探寻1 时序逻辑电路 探寻2 实训 制作4人抢答器电路 目录 组合逻辑电路 探寻1 智能抢答器、交通信号灯、满意度评价器等生活中常见的装置，都可以用组合逻辑电路来实现。 在实际应用中，往往需要将若干个逻辑门电路组合起来，实现更复杂的逻辑功能。本探寻主要学习组合逻辑电路的构成、特性，分析及设计组合逻辑电路的相关内容。 ▲ 智能抢答器 ▲ 交通信号灯 ▲ 满意度评价器 学习引入 组合逻辑电路 一 ① 这类电路的输入状态仅取决于该时刻的输入状态，与电路原来所处状态无关。 ② 组合逻辑电路由若干逻辑门电路组合而成。 ③ 常见的组合逻辑电路有编码器、译码器、数据选择器、数据分配器、算术/ 逻辑运算单元等。 1. 组合逻辑电路的特点 2. 组合逻辑电路的分析 ▲ 组合逻辑电路的分析步骤 知识链接 已知逻辑电路如图所示，试分析该电路的逻辑功能。 例13-1 ▲ 逻辑电路 （1）由电路图推导出输出端Y的逻辑表达式： 解： （2）对逻辑表达式进行化简，得到最简表达式： 知识链接 （3）由最简表达式列出真值表： （4）由真值表分析，确定电路功能。 输入变量A、B、C中至少有两个为1时，输出为1，其余输出为0。因此，该电路为三输入多数通过表决电路。 知识链接 3. 组合逻辑电路的设计 所谓组合逻辑电路的设计就是已知要实现的实际逻辑功能，设计一个能实现该功能的逻辑电路。 组合逻辑电路的设计步骤 试用异或门设计一个有三输入端的奇偶校验电路。当输入奇数个1时，输出为1，否则，输出为0。 例13-2 （1）根据题意可知输入有3个变量，分别用A、B、C 表示，输出变量用Y表示，列出真值表。 解： 知识链接 （2）将真值表中，输出Y为1所对应A、B、C组合的输入变量乘积项（将输入变量取值为1的写成原变量，取值为0的写成反变量）相加，即可得到Y的逻辑表达式。 ▲ 真值表 知识链接 （3）对逻辑表达式进行化简，得到最简表达式。 （4）由逻辑表达式画出用异或门实现的逻辑电路图。 用公式法对逻辑表达式进行化简，一般化简为最简与或式，如要求用指定的门电路实现，则需将其变换为相应的形式。 ▲ 逻辑电路图 知识链接 编码器的基本知识 二 在数字系统中，用二进制代码表示某一具有特定含义的信号（如数字、文字、符号等）的过程称为编码。用来完成编码工作的组合逻辑电路称为编码器。 1. 编码器的概念及其分类 编码器按编码形式，可分为二进制编码器和BCD码编码器； 按编码器的输入和输出二进制码的位数，可分为4线-2线编码器、8线-3线编码器和16线-4线编码器等； 按是否有优先级，可分为普通编码器和优先编码器。 知识链接 2. 编码器的原理 编码器是将m个请求编码的信息“编码”成n位二进制代码输出。常见的有二进制编码器、二-十进制编码器等。 ▲ 编码器原理图 用n位二进制代码可以表示2n种不同的输入信号的编码电路，称为二进制编码器。 用4位二进制代码表示1位十进制数的编码电路，称为二- 十进制编码器（BCD 码编码器）。 知识链接 3. 典型集成优选编码器 （1）8线-3线集成优先编码器74LS148 8线-3线集成优先编码器74LS148为TTL集成优先编码器，它是8线输入、3线输出的二进制编码器，其作用是将8个输入信号 分别编成3位二进制码输出。 ① 8线-3线集成优先编码器74LS148的实物外形及引脚排列： ▲ 实物外形 ▲ 引脚排列 EI为选通输入端，EO为选通输出端，GS为扩展输出端，I0～I7为输入端，Y2、Y1、Y0为输出端，VCC为电源端，GND为接地端。 引脚功能分别为： 知识链接 ② 8线-3线集成优先编码器74LS148的功能表 知识链接 10线-4线集成优先编码器CD40147为CMOS集成优先编码器。CD40147是10线输入、4线输出的BCD码编码器，其作用是将10个输入信号I0～I9分别编成4位二进制码输出，对应于0～9十个二进制数码。 （2）10线-4线集