1、联系 QQ1165557537第 20章 中规模集成组合电路20.1 中规模编码器和译码器及其应用集成电路编码器优先编码器 CD4532的示意框图、引脚图CD4532电路图输 入 输 出EI I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0 Y2 Y1 Y0 GS EOL L L L L LH L L L L L L L L L L L L HH H H H H H LCD4532I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y0 Y1 Y2 EI EO GS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 I4 I5 I6 I7 EI Y2 Y1 GND VCC
2、 EO GS I3 I2 I1 I0 Y0 I2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 & & 1 & 1 & & 1 1 1 & 1 GS 1 EO 1 1 & I1 I7 I6 I5 I4 I3 I0 EI Y2 Y1 Y0 优先编码器 CD4532功能表译码器H L H H H L H LH L L H H L H H LH L L L H H L L H LH L L L L H L H H H LH L L L L L H L H L H LH L L L L L L H L L H H LH L L L L L L L H L L L H L20.
3、2 中规模二进制加法器20.2.1 用 74HC283实现减法运算减法运算 若 n位二进制的原码为 N,则与它相对应的 2 的补码为N 补 =2N N 原补码与反码的关系式N 补 =N 反 +1设两个数 A、 B相减,利用以上两式可得A B=A+B 补 2n=A+B 反 +12n在 AB 0 时,如加补进位信号为 1,所得的差就是差的原码。在 AB 0时,如加补的进位信号为 0,所得的差是差绝对值的补码20.2.2 实现多位二进制数相加20.2.3 实现代码转换20.3 中规模集成数据选择器和数据分配器例:设计一个编码器,满足以下要求:(1) 将 I0、 I1、 I7 8个信号编成二进制代码。
4、(2) 编码器每次只能对一个信号进行编码,不允许两个或两个以上的信号同时有效。(3) 设输入信号高电平有效。解:(1) 分析要求:输入有 8个信号,即 N=8,根据 2 n N 的关系,即 n=3,即输出为三位二进制代码。(2) 列编码表:(3) 写出逻辑式并转换成“与非”式Y2 = I4 + I5 + I6 +I7= I4+ I5+ I6+ I7 = I4 I5 I6 I7(4) 画出逻辑图例 2 用 74LS151型 8选 1数据选择器实现逻辑函数式 Y=AB+BC+CA0 0 10 1 11 0 10 0 00 1 01 0 01 1 01 1 1I0I1I2I3I4I5I6I7输入 输
5、 出Y2 Y1 Y01 0 0 0 0 0 001 1 1I7I6I5I4I3I1I2& & &1 111111Y2Y1 Y0解:将逻辑函数式用最小项表示将输入变量 A、 B、 C分别对应地接到数据选择器的选择端 A2 、 A1 、 A0。由状态表可知,将数据输入端 D3 、 D5 、 D6 、 D7 接“1” ,其余输入端接“0” ,即可实现输出 Y,如图所示。74LS151功能表将输入变量 A、 B、 C分别对应地接到数据选择器的选择端 A2 、 A1 、 A0。由状态表可知, 将数据输入端 D3 、 D5 、 D6 、 D7 接“1”,其余输入端接“0”,即可实现输出 Y, 如图所示。
6、。例 3某实验室用两个灯显示三台设备的故障情况,当一台设备有故障时黄灯亮;当两台设备同时有故障时红灯亮;当三台设备同时有故障时黄、红两灯都亮。设计该逻辑电路。BAY)()()(选通选通 选选 择择 输出输出S A0A2 Y1 00000 D3D2D1D0A20 D40 D50 D60 D70 00 10 1 000 0111 001 101 011 1174LS151ABCYS D7D6D5D4D3D2D1D0“1”解:(1)根据逻辑问题找出输入变量和输出变量,并设定逻辑值。在所述逻辑问题中,可确定A、B、C 为输入变量,它们代表三台设备的故障情况,并设定:有故障时,对应逻辑“1” ,无故障时
7、,对应逻辑“0” 。确定量 F1、F 2为输出变量,它们分别表示黄灯和红灯的亮、灭情况,并设定:灯亮时,对应逻辑“1” ;灯灭时,对应逻辑“0” 。(2)根据逻辑问题及以上设定,列出真值表如表所示。(3)由真值表写出逻辑表达式并化简。用公式法化简 F1:F1ABC+ABC+ABC+ABCA(BC+BC)+A(BC+BC)A(BC)+A(BC)A(BC)用卡诺图法化简 F2,将真值表中的函数值填入卡诺图如图并化简。由卡诺图得最简表达式:F2=AB+BC+AC若采用与非门实现,则应将函数转换为与非与非式: ACB2(4)根据表达式画出逻辑电路如图所示。由图可见,该电路要用三片集成器件构成:一片四异或门 7486、片四 2输入与非门 7400、片三 3输入与非门 7410。虽然逻辑表达式是最简的,但实际实现起来所用的集成器件的个数和种类都不是最少。(5)若以集成器件为基本单元来考虑向题,可重新化简逻辑函数 F2:F2ABC+ABC+ABC+ABCA(BC+BC)+BCA(BC)+BCA(BC)BC对应的逻辑电路如图(c)所示,此电路只需两片集成器件即可完成。由此可见,计逻辑电路时,不能单纯考虑逻辑表达式是否最简,所用逻辑门是否最少,而要从实际出发,以集成器件为基本单