组合逻辑电路(8)

组合逻辑电路设计实验一、综合设计实验要求1．每位同学依学号指定一个题号，学号紧挨的两人一组。

2．所提供的芯片有：74LS00（2输入四与非门，引脚图见指导书），74LS10（3输入双与非门，引脚图见指导书），74LS04（6个反相器，引脚图见指导书）。

3．实验前认真撰写“实验八组合逻辑电路设计实验”。

要求设计思路清晰、步骤完整、说明详细具体。

4．实验操作时间在45分钟内，其成绩以完成实验的质量，操作时间等多方面综合评定。

二、组合逻辑电路设计实验题目题目1：有A、B、C、D四台电机，要求A动B必动，C与D不能同时动，否则报警。

试设计一个满足上述要求的逻辑电路。

设计要求：（学号为1~10的学生做）（1）题目分析。

列出真值表，写逻辑表达式并用卡诺图或逻辑代数化简。

（2）画逻辑图。

用“与非门”和“非门”实现该命题。

（3）验证。

在实验室根据逻辑图连接电路，验证结果是否与命题相符。

（4）解决突发问题。

如果出现因芯片或其他原因而引起的结果错误时，能够根据具体的现象找到问题的原因。

答案：Y⋅=A+=ACDBCDB需要00、04芯片各一个题目2：四名学生中，A 在教室内从来不讲话，B 和D 只有A 在场时才讲话，C始终讲话，试求教室内无人讲话的条件。

设计要求： （学号为11~20的学生做）（1） 列出真值表，写出逻辑表达式并用卡诺图或逻辑代数化简；（2） 用“与非门”和“非门”元件分别组成控制D1和D2的逻辑电路。

（3） 验证。

在实验室根据逻辑图连接电路，验证结果是否与命题相符。

（4） 解决突发问题。

如果出现因芯片或其他原因而引起的结果错误时，能够根据具体的现象找到问题的原因。

D C B C A D C B C A Y ⋅=+=需要00、04、10各一片题目3：某学期开设四门课程，各科合格成绩分别为1分、2分、3分、4分，不合格成绩为0分，要求4门总成绩要达到7分方可结业，设计其判别电路。

设计要求： （学号为21~35的学生做）（1） 列出真值表，写出逻辑表达式并用卡诺图或逻辑代数化简。

4.7比较器导读:在这一节中，你将学习：⏹数值比较器的概念⏹一位数值比较器电路⏹集成数值比较器及应用用来完成两个二进制数A、B大小比较的逻辑电路称为数值比较器，简称比较器。

其比较结果有A>B、A<B、A=B 三种情况。

4.7.1 1位数值比较器一位数值比较器是比较器的基础。

它只能比较两个一位二进制数的大小，图4-57所示为一个一位二进制比较器，可以通过分析得到它的输出逻辑表达式为：BA L=1；BAL=2；BABAABBAL+=+=3由输出逻辑表达得1位数值比较器的真值表如表4-24所示。

图4-57 1位二进制比较器表4-24 1位数值比较器的真值表由真值表可知，将逻辑变量A，B的取值当作二进制数，当A＞B时L1＝1；A＜B时L2＝1；A＝B时L3＝1。

4.7.2 集成数值比较器多位数值比较器的设计原则是先从高位比起,高位不等时，数值的大小由高位确定。

若高位相等,则再比较低位数,比较结果由低位的比较结果决定。

常用的集成数值比较器有4位数值比较器74LS85，其功能表如表4-25所示，从表4-25中可看出：表4-25 74LS85功能表真值表中的输入变量包括八个比较输入端A 3、B 3、A 2、B 2、A 1、B 1 、A 0、B 0和三个级联输入端A ＇>B ＇、A ＇<B ＇和A ＇=B ＇。

级联输入端是为了便于输入低位数比较结果，是为了能与其它数值比较器连接，以便组成更多位数的数值比较器。

3个输出信号 L 1(A ＞B )、L 2(A ＞B )、和L 3(A ＝B )分别表示本级的比较结果。

74LS85的逻辑图和引脚图如图4-58所示。

图4-58 74LS85的逻辑图和引脚图4.7.3 集成数值比较器应用举例数值比较器就是比较两个二进制数的大小，如果二进制数的位数比较多，就需将几片数值比较器连接进行扩展，数值比较器的扩展方式有并联和串联两种。

图4-59为两片四位二进制数值比较器串联扩展为八位数值比较器。

（一）．数字逻辑基础（1）．进制与进制之间的转换（2）．与逻辑和与门电路（3）．或逻辑和或门电路（4）．非逻辑和非门电路（5）．与非门电路（6）．集成门电路（7）．逻辑代数定律与逻辑函数化简（二）．组合逻辑电路（8）．组合逻辑电路的分析与设计（9）．编码器（10）．译码器（11）．加法器（12）．数值比较器（13）．数据选择器（三）．时序逻辑电路（14）．RS触发器（15）．D触发器与数据寄存器（16）．移位寄存器（17）．JK触发器与计数器（四）．555时基电路与石英晶体多谐振荡器（18）．定时器（19）．施密特触发器（20）．多谐振荡器（五）．数模与模数转换（21）．数模转换电路DAC（22）．模数转换电路ADC（六）．半导体存储器（23）．只读存储器ROM（24）．随机存储器RAM（一）．数字逻辑基础（1）．进制与进制之间的转换1．在数字电路中，通常用数字来表示高电平，用数字来表示低电平。

2．某二进制数由4位数字组成，其最低位的权是，最高位的权是。

3．完成下列进制的转换：（00011111）2=（）10 ；（10）10=（）2 ；（1111）2=（）8 ；（10）8=（）2 ；（011111）2=（）16 ；（2A）16=（）2 。

（01010101）8421=（）10 ；（32）10=（）8421 ；4．二进制数只有（）数码。

A．0 B.1C．0、1 D.0、1、25．十六进制数只有（）数码。

A．0～F B.1～FC．0～16 D.1～166．一位十六进制数可以用（）位二进制数来表示。

A．1 B.2C．4 D.16（2）．与逻辑和与门电路7．“Y等于A与B”的逻辑函数式为。

8．与门电路是当全部输入为时，输出才为“1”。

9．开关串联的电路可以用“与”逻辑表示。

（）10．门电路可以有多个输出端。

（）11．门电路可以有多个输入端。

（）（3）．或逻辑和或门电路12．“Y等于A或B”的逻辑函数式为。

第六章几种常用的组合逻辑电路一、填空题1、（8-1易）组合逻辑电路的特点是：电路在任一时刻输出信号稳态值由决定（a、该时刻电路输入信号；b、信号输入前电路原状态），与无关（a、该时刻电路输入信号；b、信号输入前电路原状态），属于（a、有；b、非）记忆逻辑电路。

2、（8-2易）在数字系统中，将具有某些信息的符号变换成若干位进制代码表示，并赋予每一组代码特定的含义，这个过程叫做，能实现这种功能的电路称为编码器。

一般编码器有n个输入端，m个输出端，若输入低电平有效，则在任意时刻，只有个输入端为0，个输入端为1。

对于优先编码器，当输入有多个低电平时，则。

3、（8-3易，中）译码是的逆过程，它将转换成。

译码器有多个输入和多个输出端，每输入一组二进制代码，只有个输出端有效。

n 个输入端最多可有个输出端。

4、（8-2易）74LS148是一个典型的优先编码器，该电路有个输入端和个输出端，因此，又称为优先编码器。

5、（8-4中）使用共阴接法的LED数码管时，“共”端应接，a~g应接输出有效的显示译码器；使用共阳接法的LED数码管时，“共”端应接，a~g应接输出有效的显示译码器，这样才能显示0~9十个数字。

6、（8-4中）译码显示电路由显示译码器、和组成。

7.（8-4易）译码器分成___________和___________两大类。

8.（8-4中）常用数字显示器有_________,_________________,____________等。

9.（8-4中）荧光数码管工作电压_______，驱动电流______，体积_____，字形清晰美观，稳定可靠，但电源功率消耗______，且机械强度_____。

10．（8-4中）辉光数码管管内充满了_________，当它们被______时，管子就发出辉光。

11.（8-4易）半导体发光二极管数码管（LED）可分成_______，_______两种接法。

12.（8-4中）发光二极管正向工作电压一般为__________。

自我检测题1．组合逻辑电路任何时刻的输出信号，与该时刻的输入信号 有关 ，与以前的输入信号 无关 。

2．在组合逻辑电路中，当输入信号改变状态时，输出端可能出现瞬间干扰窄脉冲的现象称为 竞争冒险 。

3．8线—3线优先编码器74LS148的优先编码顺序是7I 、6I 、5I 、…、0I ，输出为2Y 1Y 0Y 。

输入输出均为低电平有效。

当输入7I 6I 5I …0I 为11010101时，输出2Y 1Y 0Y 为 010 。

4．3线—8线译码器74HC138处于译码状态时，当输入A 2A 1A 0=001时，输出07Y ~Y = 11111101 。

5．实现将公共数据上的数字信号按要求分配到不同电路中去的电路叫 数据分配器 。

6．根据需要选择一路信号送到公共数据线上的电路叫 数据选择器 。

7．一位数值比拟器，输入信号为两个要比拟的一位二进制数，用A 、B 表示，输出信号为比拟结果：Y (A ＞B ) 、Y (A ＝B )和Y (A ＜B )，那么Y (A ＞B )的逻辑表达式为B A 。

8．能完成两个一位二进制数相加，并考虑到低位进位的器件称为 全加器 。

9．多位加法器采用超前进位的目的是简化电路结构 × 。

〔√，× 〕 10．组合逻辑电路中的冒险是由于 引起的。

A ．电路未到达最简 B ．电路有多个输出C ．电路中的时延D ．逻辑门类型不同11．用取样法消除两级与非门电路中可能出现的冒险，以下说法哪一种是正确并优先考虑的？A ．在输出级加正取样脉冲B ．在输入级加正取样脉冲C ．在输出级加负取样脉冲D ．在输入级加负取样脉冲12．当二输入与非门输入为 变化时，输出可能有竞争冒险。

A ．01→10B ．00→10C ．10→11D ．11→0113．译码器74HC138的使能端321E E E 取值为 时，处于允许译码状态。

A ．011 B ．100 C ．101 D ．01014．数据分配器和 有着相同的根本电路结构形式。