组合逻辑电路
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第五章 组合逻辑电路
辅导教师：陈遇春 2003/5/9
第一节、 组合逻辑电路的特点
1、逻辑电路的输出只与当时输入的逻辑值有关，与输入的历史情况无关。
2、组合逻辑电路没有记忆功能，在其电路中没有反馈构成的环路。
第二节、 组合逻辑电路的分析
分析组合逻辑电路的步骤：
1、在电路中给每个门输出端标以符号。
2、写出每个门输出的逻辑表达式。
3、迭代各输出逻辑表达式，并化简（仅是电路输入变量的函数）。
4、写出真值表。
例：(P129)5.2.1题逻辑电路
解：1）、给各门输出端表出符号（见上图）。
2）、写出各门输出逻辑表达式。
DCF BAD BAC
3）、迭代各逻辑表达式，并简化。
BABABABABABABABABCF))(()()(
4）、用F的逻辑表达式值，填写真值表（以上值表示电路是异或门功能）。
A B C D F
0 0 1 0 0
0 1 0 0 1
1 0
1 1 0
0 0
1 1
0
第三节 组合逻辑电路的设计
设计电路的过程恰好与分析电路的过程相反。
1、给定逻辑功能的真值表
2、例出逻辑表达式，用代数法或卡诺图法化简。
3、根椐化简的逻辑表达式画出逻辑图。
例：（P130）5.3.1题设计一个多数表决电路。电路输入三个表决者，表决者有二个或三个为1时，输出F为1，其余为0。
解：1）、多数表决真值表
输 入 输出 输 入 输出 输 入 输出
A B C F A B C F A B C F
0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1
0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1
0 1 0 0 1 0 1 1 2）、列出逻辑表达式，用代数式或卡诺图化简。
代数化简法：
ABACBC )CBA(CBC CABACBC )BAC(B BABC
CABCABCABCCABCBABCAF
卡诺图化简法：
F=AC+AB+BC
4）、逻辑表达式是表示与或的电路功能。
第四节组合逻辑电路中的竟争和险象
由于传输中门电路有延时现象，造成输出逻辑功能错误。
例：（P133）5.4.2题组合电路。
稳态时，0AAABAF ； B处于0时，F=A。
第五节常见的组合逻辑电路
一、编码器（4线-2线）
I0-I3有效电位定为逻辑1电位（各个输入是相互排斥）；输出Y0Y1按二进制编码。 oet是标志位:当I0-I3均匀为逻辑0输入无效，oet为0，输出Y0Y1无效。
当I0-I3之中有一个为逻辑1，oet为1，标志输出Y0Y1有效。
Oet可用来实现容量扩展。
4线-2线编码功能表
输
入
输
出
I0 I1 I2 I3 Y1 Y0 oet
0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 1
0 1 0 0 0 1 1
0 0 1 0 1 0 1
0 0 0 1 1 1 1
3210321032103210321032100321032101Y
IIIIIIIIIIIIIIIIoetIIIIIIIIIIIIIIIIY
用卡诺图化简
二、优选编码器
4线-2线优选编码器（和4-2线编码器图一样）
例如：设计优选编码（火警，急救，外务，普通）四种电话。火警为最高权设下标号为最大I3，急救为I2，外务I1，普通电话为I0。
功能表：
输 入 输 出
I0 I1 I2 I3 Y1 Y0 oet
0 0 0 0 0 0 0
* * * 1 1 1 1
* * 1 0 1 0 1
* 1 0 0 0 1 1
1 0 0 0 0 0 1
012312312330232331Y
IIIoetIIIIIIIIIIIIY
逻辑图：
三、译码器
译码器是编码器的逆过程。对输入码组进行翻译，变换成对应的输出信号，有时将一种输入代码变换另外一种形式的输出（如数字显示译码）。
1、2线-4线译码器
2线-4线译码器功能表：
由功能表可看出，该译码器的输出是逻辑1电位有效。
逻辑表达式：
013012011010Y Y Y AAAAAAAAY
可画出逻辑图：
2、数字显示译码器
数字显示器采用七段字形显示（发光二极管或液晶），有专用的七段译码器。
例：输入编码A3-A0 是0000，输出译码a—g是1111110（逻辑
1电位有效），abcdef段的发光二极管点亮，数字显示为0。
七段显示译码器功能表书P138。
3、中规模集成译码器
74LS139型译码器，含两个独立的2线-4线译码器。
输
入 输 出
A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3
0 0
0 1
1 0
1 1 1 0 0 0
0 1 0 0
0 0 1 0
0 0 0 1 单级功能表：
输 入 输 出
01A A s 3210Y Y Y Y
1
0
0
0
0 X X
0 0
0 1
1 0
1 1 1
1 1 1
0 1 1 1
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 0
实现容量扩展（级联3线-8线）
S2 1S 是片选端0电位有效，输出0电位为有效电位。S2 1S为1电位时，译码器不工作，输出为1电位。A1A2并接，SS21并接之间串一个反向器，作为输入的高位端A2。当A2-A0为000-011时，片1（S1）为0工作，片2不工作；当A2-A0为100-111时，片2)2(S为0工作，片1不工作。A2-A0
输入000-111，Y0-Y7输出0111111-1111110。
四、多路选择器
在地址码电位的控制下，从几个数据输入源中选取择一个，并将其送到一个公共的输出端。
1、4选1多路选择器:
4选1多路选择器功能表
地址码 输出
A A Y
0 0
0 1
1 0
1 1 D
D
D
D 输出表达式：321201101001)()()()(DAADAADAADAAY
2、中规模集成多路选择器
74LD153双4选一数据选择器
多路选择器功能表
一个数字其中的对应的选择输入依照输入地址码输出电位时有效为只有为任意值输出电位时为302121 02101Y2Y121DDYYSSAASS多路选择器实现逻辑函数
例：利用双4选1多路选择器实逻辑函数
CABCBABCACBAF
逻辑电路图如右图：
解：根椐多路选择器输出表达式
301201101001)()()()(DAADAADAADAAY
与逻辑函数式对照，A1A0可代AB；D可代C，输入变量成三个变量。
列真值表：
A（A1） B（A0） C（D0-D7） F
0 0 0 0
1 0
0 1 0 1
1 1
1 0 0 0
1 1
1 1 0 1
1 0
在地址码ABC中C二个状态F值都为0或1，D表明输入0或1。C和F二允许 S1 1 0 0 0 0 允许 S2 1 0 0 0 0
地
址
码 01AA *
* 0
0 0
1 1
0 1
1 地
址
码 01AA *
* 0
0 0
1 1
0 1
1
输出 1Y 0 D0 D1 D2 D3 输出 2Y 0 D0 D1 D2 D3
