任务5.3 常用的组合逻辑电路器件（课件）-《电子技术基础》同步教学（人民邮电版）

项目5 逻辑门与组合逻辑电路 5.1 基本逻辑门电路 5.2 组合逻辑电路的分析与设计 5.3 常用的组合逻辑电路器件 项目导入 用来实现基本逻辑关系的电子电路称为逻辑门电路，以逻辑门作为基本单元的数字电路称之为组合逻辑电路。 组合逻辑电路是指在任何时刻，输出状态只决定于同一时刻各输入状态的组合，而与电路以前状态无关，而与其他时间的状态无关。即组合逻辑电路的输入、输出之间没有反馈延迟通道；且 电路中无记忆单元。 对于每一个从事电子技术的工程技术人员来说，只有充分了解各种门电路的功能原理，且对已经设计出来的组合逻辑电路熟悉其功能和外部特性，才能在实际电子线路中正确选择和合理使用它们。因此，逻辑门和组合逻辑电路是电子工程技术人员必须掌握的重要基础知识之一。 了解本征半导体、P型和N型半导体的特征及PN结的形成过程；熟悉二极管的伏安特性、分类及用途；理解三极管的电流放大原理，掌握其输入和输出特性的分析方法；理解双极型和单极型三极管在控制原理上的区别；初步掌握工程技术人员必需具备的分析 电子电路的基本理论、基本知识 和基本技能。 学习目标 了解各种基本逻辑门的电路组成，理解其逻辑功能；掌握复合逻辑门电路的构成，熟记其逻辑功能；了解组合逻辑电路的分析步骤，掌握组合逻辑电路的分析方法，了解组合逻辑电路的设计步骤；了解编码器、译码器、数值比较器、数据选择器的逻辑功能与使用方法。 在充分掌握基本逻辑门和中规模组合逻辑器件功能的条件下，训练并掌握具有对各种逻辑 器件进行正确的功能测试的能力和 基本技能。 知识目标与技能目标 提出问题 你了解编码器是做什么的吗？什么是优先编码器？译码器的任务是什么？变量译码器和显示译码器有何不同？数值比较器和数据选择器在数字电路中各自起着什么作用？ 任务5.3 常用的组合逻辑电路器件 知识准备 5.3.1 编码器 把若干个0和1按一定规律编排起来的过程称为编码。通 过编码获得的不同二进制数的组合称为代码。代码是机器 能够识别的、用来表示某一对象或特定信息的数字符号。 十进制编码或某种特定信息的编码难于用电路来实现， 数字电路中通常采用二进制编码或二—十进制编码。二进 制编码是将某种特定信息编成二进制代码的电路；二—十 进制编码是将十进制的十个数码编成二进制代码的电路。 能实现把某种特定信息转换为机器识别的二进制代码的 组合逻辑电路称为编码器。 一位二进制代码有0和1两种，可以用来表示2个信息；两 位二进制代码有四种组合，可以用来表示4种信息；而n位 二进制代码有2n种组合，可以用来表示2n个信息。这种二 进制编码在电路上较容易实现。 1. 10线—4线优先编码器 在数字系统中，当编码器同时有多个输入为有效时，常 要求输出不但有意义，而且应按事先编排好的优先顺序输 出，即要求编码器只对其中优先权最高的一个输入信号进 行编码，具有此功能的编码器称为优先编码器。 优先编码器电路中，允许同时输入两个以上的编码信号。 只不过优先编码器在设计时已经将所有的输入信号按优先 顺序排了队，当几个输入信号同时出现时，优先编码器只 对其中优先权最高的一个输入信号实行编码。 74LS147编码器的管脚排列图及逻辑符号 10线—4线优先编码器是将十进制数码转换为二进制代码的组合逻辑电路。常用的集成芯片有74LS147等。 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 74LS147 74LS147优先编码器是一 个16脚的集成芯片，其中15 脚为空脚，I1~I9为信号输入 端，A~D为输出端。输入和 输出均为低电平有效。 74LS147优先编码器的管脚排列图 在优先编码器中，优先级别高的信号排斥优先级别低的信号，74LS147优先编码器中I9的优先级别最高，I1的优先级别最低，具有单方面排斥的特性。 74LS147优先编码器真值表 从真值表中可以看出，当无输入信号或输入信号中无低电平“0”时，输出端全部为高电平“1”；若输入端I9为“0”时，不论其它输入端是否有输入信号输入，输出为0110；再根据其它输入端的情况可以得出相应的输出代码。 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0