第十章 组合逻辑电路(课件）-《电工电子技术》同步教学（机械工业版）

第十章 组合逻辑电路 学习目的： 1、了解组合逻辑电路分析与设计的一般方法。 2、掌握常用编码器芯片的逻辑功能及使用方法。 3、掌握常用译码器芯片的逻辑功能及使用方法。 4、了解加法器的使用。 第十章 组合逻辑电路 组合逻辑电路的分析方法 1 组合逻辑电路的设计方法 2 编码器 3 译码器 4 加法器 5 第一节、组合逻辑电路的分析方法 组合电路的分析步骤如下： 1.写出给定的组合逻辑电路的逻辑表达式。方法是：从输入到输出逐级写出。 2.对函数式进行化简（公式法或卡诺图法）。 3.做出最简单的逻辑函数的真值表。 4.根据真值表确定所给电路的逻辑功能。 组合逻辑电路如图10-2，试分析其逻辑功能。 图10-2举例电路 解：1. 根据逻辑图写输出逻辑表达式： 2．进行化简： 3. 列出真值表如表10-1： 表10-1真值表 4.由真值表分析逻辑功能： 当AB相同时，输出为0；当AB相异时，输出为1；为异或功能。 第二节、组合逻辑电路的设计方法 一、组合电路的设计步骤 二、组合电路的设计举例 一、 组合电路的设计步骤 1.分析逻辑功能，根据因果关系确定输入、输出变量；用0和1表示信号的不同状态。 2.根据要求列出真值表。 3.填卡诺图化简逻辑函数。 4.根据变换后的逻辑函数表达式画电路。 二、 组合电路的设计举例 设计一个监视交通信号灯工作状态的逻辑电路。正常情况下，红、黄、绿灯只有一个亮，否则视为故障状态，发出报警信号，提醒有关人员修理。 解：（一）分析逻辑功能， 设R代表（红灯），Y代表（黄灯），G代表（绿灯）；灯亮为1，灯灭为0。输出变量为F，有故障时F=1，无故障时F=0。 （二）根据要求列出真值表，如表10-2所示。 表10-2 监视交通信号灯真值表 （三）卡诺图化简。如图10-3所示。 图10-3 交通信号灯卡诺图化简 （四）画电路。如图10-4所示。 图10-4 监视交通信号灯逻辑图 第三节、编码器 一、普通编码器 二、优先编码器 一、普通编码器 1. 二进制编码器 用n位二进制代码对 个信号进行编码的电路称为二进制编码器。 二进制编码器的逻辑功能是，根据产生了有效电平（可能是高电平，也可能是低电平）输入端的序号（十进制），在输出端产生一组对应的二进制编码。常用的编码器有4-2线、8-3线、16-4线等。例如：3位二进制编码器有8个输入端，3个输出端，称为8-3线编码器。编码器框图如图10-6所示。输入 ～ 表示8个不同事件，输出为3位二进制代码 ，其对应关系如表10-3所示，输入信号高电平有效。 输出为000、 输出为001、… 输出为111。注意 ～ 在任意时刻只能有一个输入为1，其它输入均为0。 图10-6 编码器框图 2. 二-十进制编码器 用四位二进制数的代码表示一位十进制数的方法称为二—十进制编码器。常用的为8421BCD码，它是从四位二进制的16种组合中，挑出0000～1001十种组合分别代表十进制中的十个数字0～9。 表10-3 3位二进制编码器功能表 二、优先编码器 1. 8-3线优先编码器74LS148 74LS148的引脚图（双列直插16脚）和符号图如图10-7所示，符号图框内所有变量均为正逻辑，框外输入端的小圆圈表示输入信号低电平有效，而输出端( 、 、 )的小圆圈表示反码输出，并在框外小圆圈对应的输入和输出变量上加以“—“号与之对应。74LS148的逻辑功能见表10-4所示。 图10-7 74LS148引脚图和符号图 表10-4 74LS148功能表 2. 10-4线优先编码器74LS147 74LS147的引脚图（双列直插16脚）和符号图如图10-8所示，74LS147的逻辑功能见表10-5所示。 图10-8 74LS147 引脚图和符号图 表10-5 74LS147功能表 第四节、译码器 一、二进制译码器 二、二-十进制译码器 三、显示译码器 一、二进制译码器 设译码器的输入端为n个，则对应输出端最多为2n个，这种译码器被称为n-2n线译码器。二进制译码器有多个输出端，每输入一组代码必有一个而且只有一个输出端为有效状态（高电平或低电平），其余的输出端均无信号输出。 74LS138的引脚图（双列直插16脚）和符号图如图10-10所示，74LS138有3个译码输入端C、B和A，8个译码输出端 ～ （低电平有效），所以称为3～8线译码器。 、 、 是三个控制输入端。当 、