第6章 组合逻辑电路

1. 逻辑函数的表达方式 逻辑电路的功能可用逻辑函数来表述。对于某一实际问题 的功能要求，如果以逻辑自变量（原因）作为输入，以逻辑 因变量（结果）作为输出，那么当输入量的取值确定后，输 出量便随之确定，这种输出与输入之间的函数关系就称为逻 辑函数。
逻辑函数除可以用逻辑函数表达式（逻辑表达式）表示以 外，还可以用相应的真值表以及逻辑电路图来表示。真值表 与前述基本逻辑关系的真值表类似，就是将各个变量取真值 （0 和 1）的各种可能组合列写出来，得到对应逻辑函数的真 值（0 或 1）。逻辑电路图（逻辑图）是指由基本逻辑门或复 合逻辑门等逻辑符号及它们之间的连线构成的图形。
TTL 集成“与非”门的外形和引脚排列 a）外形 bOS 集成门电路以绝缘栅场效应管为基本元件组成， MOS 场效应管有 PMOS 和NMOS 两类。CMOS 集成门电路 是由 PMOS 和 NMOS 组 成的互补对称型逻辑门电路。它具 有集成度更高、功耗更低、抗干扰能力更强、扇出系数更大 等优点。
三、其他类型集成门电路
1. 集电极开路与非门（OC 门） 在这种类型的电路内部，输出三极管的集电极是开路的， 故称集电极开路与非门，也称集电极开路门，简称 OC 门。
OC 门 a）逻辑符号 b）外接上拉电阻
74LS01 是一种常用的 OC 门，其外形和引脚排列如图所 示。
74LS01 的外形和引脚排列 a）外形 b）引脚排列
2. 主要参数 TTL 集成“与非”门的主要参数反映了电路的工作速度、抗 干扰能力和驱动能力等。
TTL 集成“与非”门的主要参数
TTL 集成“与非”门具有广泛的用途，利用它可以组成很多 不同逻辑功能的电路，其外形和引脚排列如图所示。如 TTL“ 异或”门就是在 TTL“与非”门的基础上适当地改动和组合而成 的；此外，后面讨论的编码器、译码器、触发器、计数器等 逻辑电路也都可以由它来组成。

6.1 时序逻辑电路的基本概念
1. 时序电路的一般化模型
I1 Ii
O1
Oj
Sm 特点： Ek 1）时序逻辑电路由组合电路（逻辑门）和存储电路( 一般由触 发器构成) 组成。 2）电路的输出由输入信号和原来的输出状态共同决定.
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… … S1 …
… E1 … …
组合电路
1/0 1/0 1/0
01 01 0/0 10 10
00
11
10
01
0/1 11 11
1/1
0/0
电路进行减1计数 。 电路功能：可逆4进制计数器 Y可理解为进位或借位端。
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D2 Q
n 1
(3) 根据状态方程组和输出方程列出状态表
Sn→Sn+1
S = Q2Q1Q0
Q
n 1 0
Q Q
n 1
n 0
Q
n 1 1
Q
n 0
n 1 Q2 Q1n
状态表
n 1 n n 1 n 1 n Q Q Q Q Q Q 0 1 0 1 2
n 2
(4) 画出状态图 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0
存储电路
时序电 路输入 信号
I1
Ii
O1 Oj
组合电路
时序电 路输出 信号
存储电路激 励信号(触发 器的输入)
… …
… …
存储电路输 出信号 (电路状态S) 各触发器的状态Q
S1 Sm …
E1
… Ek
存储电路
各信号之间的逻辑关系方程组为：
O = F1（I，Sn） E = F2

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__________。

Ui V Uo V
Uo 4 A 3 2 B C
1
0 1
D
2 3
E
Ui
测试电路
23
电压传输特性
1）TTL“与非”门的参数 输出高电平电压UOH和输出低电平电压UOL
Uo 4 A 3 2 1 0 1
输出高电平电压UOH
B C
典型值3.6V， ?2.4V为合格 输出低电平电压UOL
E
2 3
D
电压传输特性
逻辑非（逻辑反）的运算规则为：
4、复合门电路
将与门、或门、非门组合起来，可以构成多种复合门电路。 （1）与非门 由与门和非门构成与非门。
A
B
0 1 0 1
F 1 1 1 0
A B
&
1
F
0 0 1 1
(a) 与非门的构成 A B & (b) 逻辑符号 F
F AB
与非门的逻辑功能可概括为：输入有0，输出为1； 输入全1，输出为0。
（二）、TTL三态门（TS门）
+UCC(+5V) R1 3kΩ A V1 VD E V2 R3 360Ω R5 3kΩ R2 750Ω V3 V4 V5 R4 100Ω A & F EN 符号
F
E
使能端 电路结构 ①E＝0时，二极管VD导通，三极管V1基极和V2基极均被钳制在低 电平，因而V2～V5均截止，输出端开路，电路处于高阻状态。 ②E＝1时，二极管D截止，三态门的输出状态完全取决于输入信 号A的状态，电路输出与输入的逻辑关系和一般反相器相同，即： F=A，A＝0时F＝1，为高电平；A＝1时F＝0，为低电平。 结论：电路的输出有高阻态、高电平和低电平3种状态。
忽略iB3，输出端的电位为： uF≈5―0.7―0.7＝3.6V 1。