数字逻辑电路(教程)
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数字逻辑电路设计-(王毓银)讲义.PPT第一章
( N )2 an1an2 a1a0 .a1a2 am
an1 2n1 an2 2n2 a1 21 a0 20
a1 21 a2 22 am 2m
n1
ai
1.1.2 数制及其转换
小数部分的转换步骤如下： 将小数部分逐次乘以R，取乘 积的整数部分作为R进制的各有关数位，乘积的小数部分 继续乘以R，直至最后乘积为0或达到一定的精度为止。
例4：求（0.3125）10 =（
）2
解： 0.3125 × 2 = 0.625 ……整数为0 b-1
0.625 × 2 = 1.25 ……整数为1 b-2
3基数r为2k各进制之间的互相转换由于3位二进制数构成1位八进制数4位二进制数构成1位十六进制数以二进制数为桥梁即可方便地完成基数r为2k各进制之间的互相转换
西安邮电学院“校级优秀课程”
数字电路与逻辑设计
第一章 绪 论
第一章 绪 论
目的与要求：
1、正确理解一些有关数字电路的基本概念； 2、常用数制数的表示以及它们之间的转换； 3、掌握数字系统中常用的几种BCD码。
1.1.2 数制及其转换
例6：将十进制小数（0.39）10 转换成八进制数， 要求精度达到0.1% 。
解：要求精度达到0.1% ，因为1/83 < 1/1000 < 1/84， 所以需要精确到八进制小数4位。 0.39 × 8 = 3.12 ……整数为3 b-1=3 0.12 × 8 = 0.96 ……整数为0 b-2=0 0.96 × 8 = 7.68 ……整数为7 b-3=7 0.68 × 8 = 5.44 ……整数为5 b-4=5 所以（0.39）10 =（0.3075）8
an1 2n1 an2 2n2 a1 21 a0 20
a1 21 a2 22 am 2m
n1
ai
1.1.2 数制及其转换
小数部分的转换步骤如下： 将小数部分逐次乘以R，取乘 积的整数部分作为R进制的各有关数位，乘积的小数部分 继续乘以R，直至最后乘积为0或达到一定的精度为止。
例4：求（0.3125）10 =（
）2
解： 0.3125 × 2 = 0.625 ……整数为0 b-1
0.625 × 2 = 1.25 ……整数为1 b-2
3基数r为2k各进制之间的互相转换由于3位二进制数构成1位八进制数4位二进制数构成1位十六进制数以二进制数为桥梁即可方便地完成基数r为2k各进制之间的互相转换
西安邮电学院“校级优秀课程”
数字电路与逻辑设计
第一章 绪 论
第一章 绪 论
目的与要求：
1、正确理解一些有关数字电路的基本概念； 2、常用数制数的表示以及它们之间的转换； 3、掌握数字系统中常用的几种BCD码。
1.1.2 数制及其转换
例6：将十进制小数（0.39）10 转换成八进制数， 要求精度达到0.1% 。
解：要求精度达到0.1% ，因为1/83 < 1/1000 < 1/84， 所以需要精确到八进制小数4位。 0.39 × 8 = 3.12 ……整数为3 b-1=3 0.12 × 8 = 0.96 ……整数为0 b-2=0 0.96 × 8 = 7.68 ……整数为7 b-3=7 0.68 × 8 = 5.44 ……整数为5 b-4=5 所以（0.39）10 =（0.3075）8
0级《数字逻辑电路》实验指导书 1
课程名称：数字逻辑电路实验指导书课时：8学时集成电路芯片一、简介数字电路实验中所用到的集成芯片都是双列直插式的，其引脚排列规则如图1－1所示。
识别方法是：正对集成电路型号（如74LS20）或看标记（左边的缺口或小圆点标记），从左下角开始按逆时针方向以1，2，3，…依次排列到最后一般排在左上端，接地一脚（在左上角）。
在标准形TTL集成电路中，电源端VCC，7脚为GND。
若集端GND一般排在右下端。
如74LS20为14脚芯片，14脚为VCC成芯片引脚上的功能标号为NC，则表示该引脚为空脚，与内部电路不连接。
二、TTL集成电路使用规则1、接插集成块时，要认清定位标记，不得插反。
2、电源电压使用范围为＋4.5V～＋5.5V之间，实验中要求使用Vcc＝＋5V。
电源极性绝对不允许接错。
3、闲置输入端处理方法(1)悬空，相当于正逻辑“1”，对于一般小规模集成电路的数据输入端，实验时允许悬空处理。
但易受外界干扰，导致电路的逻辑功能不正常。
因此，对于接有长线的输入端，中规模以上的集成电路和使用集成电路较多的复杂电路，所有控制输入端必须按逻辑要求接入电路，不允许悬空。
（也可以串入一只1～10KΩ的固定电阻）或接至某一固定(2)直接接电源电压VCC电压(＋2.4≤V≤4.5V)的电源上，或与输入端为接地的多余与非门的输出端相接。
(3)若前级驱动能力允许，可以与使用的输入端并联。
4、输入端通过电阻接地，电阻值的大小将直接影响电路所处的状态。
当R ≤680Ω时，输入端相当于逻辑“0”；当R≥4.7KΩ时，输入端相当于逻辑“1”。
对于不同系列的器件，要求的阻值不同。
5、输出端不允许并联使用（集电极开路门(OC)和三态输出门电路(3S)除外）。
否则不仅会使电路逻辑功能混乱，并会导致器件损坏。
6、输出端不允许直接接地或直接接＋5V电源，否则将损坏器件，有时为了使后，一般取R＝3～5.1K 级电路获得较高的输出电平，允许输出端通过电阻R接至VccΩ。
数字逻辑电路教案（40节）
数字逻辑电路教案（40节）第⼀章数字电路基础新课导⼊：前⾔电⼦电路根据处理信号和⼯作⽅式的不同，可分为模拟电路和数字电路两类。
模拟信号：指幅度随时间连续变化的信号。
例如：速度、温度、电场等物理量通过传感器转换后的电信号。
模拟电路：对这些信号进⾏传输、处理的电⼦电路称为模拟电⼦电路。
主要是研究输出与输⼊之间信号的⼤⼩、相位变化等。
信号发⽣器、功率放⼤器、整流滤波器等都是由模拟电路组成的。
其波形为：教学过程：§1-1 数字电路概述⼀、数字信号和数字电路数字信号：指幅度随时间不连续变化的脉冲信号。
数字电路：主要是指输出与输⼊之间的逻辑关系，⼀般不研究变化过程。
如数字万⽤表、数字⽯英电⼦表、声⾳通过扩⾳器也是⼀种数字信号。
波形如下图：数字电路的应⽤：数字电视、数字录像机、数字通信系统、数字电⼦计算机、数字控(a)1111(b)⼆、数字电路的特点数字电路中只有⾼电平、低电平两种状态，通常采⽤⼆进制编码，即只有1和0两个数码，⽤来表⽰脉冲信号的⽆有或多少。
⾼电平3.6V⽤1表⽰，低电平0.3V⽤0表⽰。
例：光盘的刻录数字电路中的⼆极管、三极管都是⼯作在开关状态，开关的接通与断开，可以⽤导通和截⽌来实现。
导通⽤1，截⽌⽤0表⽰，这种表⽰⽅法⼀般称为正逻辑。
如果低电平对应1，⾼电平对应0的关系称为负逻辑。
数字电路的分析与模拟电路不同，主要是以逻辑代数为主要⼯具，利⽤真值表、逻辑函数表达式、卡诺图、波形图等。
特点：1、数字信号易于存储、加密、压缩、传输和再现。
2、数字电路结构简单，便于集成化、系列化批量⽣产，成本低、使⽤⽅便。
3、可靠性⾼、精度⾼、抗⼲扰能⼒强。
4、能实现数值运算，可编程数字电路容易实现各种算法，具有较⼤的灵活性。
5、能实现逻辑运算和判断，便于实现各种数字控制。
三、数字电路的应⽤1、信号发⽣器2、数字电⼦仪表3、数字家电产品4、数字电⼦计算机5、数字通信6、⼯业数字控制系统四、如何学好数字逻辑电路1、学好基础知识3、综合应⽤数字集成电路§1-2 数制与编码⼀、数制在数字电路中，常⽤⼆进制数、⼋进制数和⼗六进制数。
数字逻辑电路
四、时间图
时间图是用波形图的形式来表示输入信号、输出 信号和电路状态等的取值在各时刻的对应关系，通常 又称为工作波形图。在时间图上，可以把电路状态转 换的时刻形象地表示出来。
同步时序逻辑电路分析
分析的方法和步骤 常用方法有表格法和代数法。 一、表格分析法的一般步骤 1．写出输出函数和激励函数表达式。 2．借助触发器功能表列出电路次态真值表。 3．作出状态表和状态图（必要时画出时间图） 。 4．归纳出电路的逻辑功能。
0
1
4． 画出时间图，并说明电路的逻辑功能 设电路初态为“ 0” ，输入 x1 为 00110110 ，输入 x2 为 01011100 ，根据状态图可作出电路的输出和状态响应序 列如下: 时钟节拍：1 2 输入x1： 0 0 输入x2： 0 1 状态y： “0” 0 输出Z ： 0 1 3 1 0 0 1 4 1 1 0 0 5 0 1 1 0 6 1 1 1 1 7 1 0 1 0 8 0 0 1 1
同步时序逻辑电路的设计
同步时序逻辑电路的设计是指根据特定的逻辑要求，设计 出能实现其逻辑功能的时序逻辑电路。显然， 设计是分析的逆 过程，即：
①
建立给定问题的逻辑描述
假定采用 “真值表法”，可作出真值表如下表所示。
A B C F
0 0 0 0 1 1 1 1
0 0 1 1 0 0 1 1
0 1 0 1 0 1 0 1
0 0 0 1 0 1 1 1
由真值表可写出函数F的最小项表达式为
F(A,B,C) = ∑m (3,5,6,7)
②
求出逻辑函数的最简表达式
0
1
根据状态响应序列可作出时间图如下：
时钟节拍：1 2 输入x1： 0 0 输入x2： 0 1 状态 y： “0” 0 输出Z ： 0 1 3 1 0 0 1 4 1 1 0 0 5 0 1 1 0 6 1 1 1 1 7 1 0 1 0 8 0 0 1 1
数字逻辑电路 PPT课件
TTL电路具有较快的开关速度，较强的抗 干扰能力以及足够大的输出摆幅，所以是目前 在各个领域包括医学电子设备中使用最广泛的 逻辑电路系统。实际的集成门电路比这里的要 复杂些，在输出端还有放大器和跟随器，用来 保证逻辑电平符合要求，增加负载能力。
在一个实际的数字系统中，往往需要能实现多种
多样逻辑功能的门电路，只有一种与非门作为基本单 元使用起来显然是不方便的。在TTL门电路的系列产 品中，常用的还有或非门、与或非门、与门、或门等 等。虽然门电路的种类很多，但它们或者是由与非门 稍加改动得到的，或者是由与非门中的若干部分组合 成的，有的就是与非门的一部分。如，与非门只有一 个输入端时成了非门；在与非门后再连一个非门成了 与门；在与非门前面对于每个输入端各接一个非门成 了或门。可以说与非门可以完成一切逻辑运算。因此， 只要掌握与非门典型电路的工作原理和分析方法，就 不难对其它形式的门电路进行分析了。
2. 或门电路 上图为简单的具有两个输入端的二极管或门电路、常用
逻辑符号、逻辑表达式及真值表。 其中A、B分别为两个输入端，F为输出端。这种电路之
所以能实现或运算，是因为输出端的电平被最高电平的输入 端钳位，只要输入端有一个高电平时，输出就是高电平。也 就是说输入有一个为1时，输出即为1。输入端全为0时，输 出才为0。
阐述逻辑控制、脉冲计数和数字显示的基本原 理，介绍常用的计数器和A/D、D/A转换器。
主要内容
第一节 基本逻辑电路 第二节 双稳态触发器 第三节 脉冲的计数和显示 第四节 数模和模数转换
第一节 基本逻辑电路
所谓逻辑是指“条件”与“结果”的 关系。逻辑电路(logic circuit)是用电路的 输入信号反映“条件”，用电路的输出信 号反映“结果”。电路的输出与输入之间 构成一定的逻辑关系。
在一个实际的数字系统中，往往需要能实现多种
多样逻辑功能的门电路，只有一种与非门作为基本单 元使用起来显然是不方便的。在TTL门电路的系列产 品中，常用的还有或非门、与或非门、与门、或门等 等。虽然门电路的种类很多，但它们或者是由与非门 稍加改动得到的，或者是由与非门中的若干部分组合 成的，有的就是与非门的一部分。如，与非门只有一 个输入端时成了非门；在与非门后再连一个非门成了 与门；在与非门前面对于每个输入端各接一个非门成 了或门。可以说与非门可以完成一切逻辑运算。因此， 只要掌握与非门典型电路的工作原理和分析方法，就 不难对其它形式的门电路进行分析了。
2. 或门电路 上图为简单的具有两个输入端的二极管或门电路、常用
逻辑符号、逻辑表达式及真值表。 其中A、B分别为两个输入端，F为输出端。这种电路之
所以能实现或运算，是因为输出端的电平被最高电平的输入 端钳位，只要输入端有一个高电平时，输出就是高电平。也 就是说输入有一个为1时，输出即为1。输入端全为0时，输 出才为0。
阐述逻辑控制、脉冲计数和数字显示的基本原 理，介绍常用的计数器和A/D、D/A转换器。
主要内容
第一节 基本逻辑电路 第二节 双稳态触发器 第三节 脉冲的计数和显示 第四节 数模和模数转换
第一节 基本逻辑电路
所谓逻辑是指“条件”与“结果”的 关系。逻辑电路(logic circuit)是用电路的 输入信号反映“条件”，用电路的输出信 号反映“结果”。电路的输出与输入之间 构成一定的逻辑关系。
电子课件-《数字逻辑电路(第四版)》-A05-3055 §2~4
第二章 组合逻辑电路
思考与练习
１． 译码器的功能是什么？ ２． 二进制译码器和显示译码器有何区别？ ３． 简要描述数码管的内部结构。 ４． 数码管有共阴极和共阳极两种接法， 分 别在什么条件下才能发光？
第二章 组合逻辑电路
一、 实训目的
实训项目 ５ 十进制数显示电路的安装与测试
１． 能识别数字集成电路芯片引脚， 按工艺要求正确装配电路。
集成8421BCD码译码器有74LS42、CC4028B、C301 等。
常用的共阴极显示译码器有：T337、T339、T1048、T4048、
T1248、T4248、T1249、T4249、T1049、CC4511、
CC14513等。 常用的共阳极显示译码器有：T1247、T4247、T338 常等用。的液晶显示译码器有：C306、CC4055、CC14543 等。
Y0 DCBA Y2 DCBA Y4 DCBA Y6 DCB A Y8 DCBA
Y1 DCBA Y3 DCBA Y5 DCBA Y7 DCBA Y9 DCBA
第二章 组合逻辑电路
8421BCD码译码器真值表
DCBA 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001
第二章 组合逻辑电路
由译码输出的逻辑表达式可以看到， 译码器除了 能把 ８４２１ＢＣＤ 码译成相应的十进制数码之外， 它还能 “拒绝伪码”。 所谓伪码， 是指１０１０ ～１ １１１ 这６ 个码。 当输入该６ 个码中任意一个码时， Ｙ ０ ～ Ｙ ９ 均为 “１”， 即得不到译码输出。 这 就是拒绝伪码。
２． 能分析、 设计使用 ８４２１ 编码器、 译码器实现的十进 制数显示电路。
３． 能使用电子仪器仪表测量分析电路。
数字逻辑电路实验指导
74LS139译码器功能表
1Y 2Y
74 LS 1 1B 3 1G1 9
1A
1Y0 1Y1 1Y2 1Y3
Y
0
1
1
3． 数据选择器的测试及
设计。 （1） 测试双四选一数据选
转换电路图
C T 5 4 L S 1 5 3
≥1
Y
择器74LS153功能，设计并
填写功能表。（可参考译码 器功能测试） （2） 将双四选一数据选择 器转换为八选一数据选择器。 （3） 画出转换电路图。 （4） 学习机上接线并验证
2S 1S A1 A0 1
2.用异或门（74LS86）和与非门设计一个半加器。
半加器真值表 Ai 0 0 1 1 Bi 0 1 0 1 Si 0 1 1 0 Ci 0 0 0 1
Si Ai Bi Ai Bi Ai Bi Ci Ai Bi
3． 用异或、与或非门和非门设计一个全加器。
（1） 画出用异或门、与或非门和非门实现全加器的逻辑电路图，写出逻 辑表达式。 （2） 找出异或门、与或非门和非门器件按自己画出的图接线。 （3）填写下表。（A、B为加数，C’为低位进位，S为和，C为高位进位）
实验一 实验二
门电路逻辑功能及测试 组合逻辑电路
（半加器全加器及逻辑运算）
实验三
译码器和数据选择器
实验一 门电路逻辑功能及测试
实验目的:
1． 熟悉门电路逻辑功能。 2． 熟悉数字电路学习机。
实验仪器及材料
1． 74LS00 二输入端四与非门 2片
2． 74LS20 四输入端双与非门 1片
（2）将电平开关按表2置位，将结果填入表中。
输入
1 L H H H H L 2 L L H H H H 4 L L L H H L 5 L L L L H H A L H H L L H
数字逻辑教学课件 数字电路2-4
4. 中规模组合逻辑部件 掌握典型集成电路的外部功能、扩展、应用。
–数据选择器:根据地址码的要求，从多路输入信号中 选择其中一路输出。
选择数据
应用：
并 —> 串
实现组合逻辑
–译码器：特定意义信息的二进制代码翻译出来，常用的 有二进制译码器、二-十进制译码器、数码显示译码器。
片选、地址译码
应用：
实现数据分配
0110 1 0110
7＋5＝12
＝（0001 0010）8421
75 0111
0101 1100
0110 1 0010
一旦需要修正，则8421码必有进位输出。
判 9 加 6 修正电路：
1)当有进位输出 或 2) 当和数＞9；
应修正让其产生进位，且加（0110）;
设计两个一位8421BCD码加法电路应由三部分组成。
§2.6 数值比较器和加法器
§2.6.1 数值比较器（comparator)
比较两个二进制数的大小。
A0
A1
A2
1. 四位数值比较器（74LS85)
A3
A<B
1) 结构与功能：
A=B A>B
B0
输入信号：数码输入
B1 B2
级联输入（低位比较结果）B3
输出信号：比较结果
0 COMP
1 2
P
3 P<Q FA<B
奇校验位（监督位）： P C1 C2 C2 Cn 1
74LS280
A B C EVEN D
E F ODD G H
“1” I
奇校验位
3) 校验位产生 / 校验检测
D0
D7
片1奇校验 位产生器
数字逻辑电路教程PPT第5章时序逻辑电路
示意图、功能表
74161功能表
74161符号
波形图
012 34 56 7
VCC QCC Q0 Q1 Q2 Q3 T LD 16 15 14 13 12 11 10 9
74LS161
1 2 34 56 7 8
Cr CP D0 D1 D2 D3 P GND
T4161(74LS161)的外引脚图
例5-5 试用74161构成八位二进制加法计数 器。
状态表 状态图
驱动方程 特性方程
状态方程
CP触发沿 时序图
概括逻辑功能
[例5-1]试分析图5-2所示时序电路的逻 辑功能。
⑴根据图5-2所示逻辑图写出的驱动方程为： 写出的输出方程为：
⑵将上式代入JK触发器的特性方程 ⑶求得状态方程：
求状态转换表和状态转换图，画波形图。 设电路的初始状态
代入状态方程和输出方程得
若无效状态在CP作用下不能进入有效循环，则表明电路 不能自启动。
[例5-2]试分析图5-5所示时序电路的逻辑功能。
图5-5
解：⑴根据图5-5写出的驱动方程如下：
图5-5
状态方程、输出方程如下：
⑵列状态转换表(表5-2)，画出状态转换图(图5-6)
3、确定逻辑功能：X=0，回 到00状态，且F=0；只有连续 输入四个或四个以上个1时， 才使F=1否则F=0。故该电路 称作1111序列检测器。
预置数与CP同步，清零与CP异步。
Q1
Q2
Q3
Q4
Qcc
T Q Cr LD CP
寄存器
➢ 在数字系统和计算机中，经常要把一些数据信 息暂时存放起来，等待处理。
➢ 寄存器就是能暂时寄存数码的逻辑器件。 ➢ 寄存器内部的记忆单元是触发器。 ➢ 一个触发器可以存储一位二进制数，N个触发
数字逻辑电路
路 换，有：
Y AB AC BC
AB AC BC AB AC BC
只要用一种与非门集 成芯片就可以实现其 逻辑电路
5.2 组合逻辑电路的分析
数字电路按其完成逻辑功能的不同特点，可划分为组
合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。
第 五
章 一、组合逻辑电路
数 字
由门电路组成的逻辑电路叫组合逻辑电路。
数
字
(3) Y A BC A B C ABC ABC
逻
辑
解:（1） Y AB( A B C A B C) AB
电
路
（2）Y ABC C AB ABC ABC
A(BC BC) C( AB AB)
AC
（3）
Y
ABC ABC
逻
辑 组合逻辑电路特点：
电
路
－－电路无记忆功能
即：组合电路在任一时刻的输出状态仅由该时刻的输入信号 决定，而与电路原来的状态无关
5.2.1 组合逻辑电路的分析
所谓组合逻辑电路的分析，就是根据给定的逻辑电
路图，求出电路的逻辑功能。
第 五
☆ 分析的主要步骤如下：
章 数
(1)由逻辑图写表达式；根据给定的逻辑电路，从输
※ 集成4位并行进位加法器74283
第 五 章
数 字 逻 辑 电 路
(a) 逻辑符号
(b) 引脚排列图
例2 试用加法器74283芯片将8421码转换成余3码。 解：余3码＝8421码＋3。8421码和余3码如下表所示。因此 用一片74283即可实现8421码到余3码的转换。
第
五
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按预先设定的优先级别，只对其中优先权最高的一个编码。
2.编码器
（1） 普通二进制编码器
二进制编码器的结构框图
2n 个 输入
I0
Y0
I1 二进制Y1
编码器
I2n-1 Yn-1
n 位二进 制码输出
2.编码器
例： 4线─2线普通二进制编码器的设计
框图
出二
4
I0
Y1 进
I1
制
输 入
I2
Y0 码
I3
输
Y1 I 0 I1 I 2 I 3 I 0 I1 I 2 I 3 Y0 I0 I1 I 2 I 3 I0 I1 I 2 I 3
0110111
译码器的应用
例： 用译码器实现逻辑函数Y=AB+BC+AC。
+5V C B A
S1
Y0
S2
Y1
S3
Y2
74HC138 Y3
出
B
A
0
0
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
计
算
机
0
键
1
盘 编
1
码
0
电
路
3. 译码器
（1）通用二进制译码器 （2）显示译码器
译码器的概念与分类——编码的逆过程
译码：将二进制码翻译成代表某一特定含义的信号，即电路的 某种状态。译码器：具有译码功能的逻辑电路称为译码器。
二进制译码器 译码器的分类： 二—十进制译码器
（1）逻辑功能表 I0 I1 I2 I3 Y1 Y0 1 0 0 0 00 0 1 0 0 01 0 0 1 0 10 0 0 0 1 11
编码器的输入为高电平有效。
2.编码器
Y1 I 0 I1 I 2 I 3 I 0 I1 I 2 I 3
Y0 I0 I1 I 2 I 3 I0 I1 I 2 I 3
AB S C
A
01 10
B
10 10
11 01
=1 S
&
C
S AB AB AB C AB
逻辑符号
Σ
CO
（2） 全加器
An Bn Cn-1 Sn Cn+1
00 11 0 01 01 0 01 10 1
10 10 1 11 00 1 11 11 1
2. 编码器
（1）普通二进制编码器 （2）优先编码器
组合逻辑电路的一般框图
AA21
L1 L2
组合逻辑电路
An
Lm
Li = f (A1, A2 , …, An )
特点:电路输ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ状态只取决于当时的输入而与电路原来 的状态无关。
6.1.1 组合逻辑电路的分析
1、组合逻辑电路分析方法 （1） 由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式； （2） 化简表达式； （3）列出真值表； （4）经分析最后确定其功能。
显示译码器
Y0
A0
Y1
A1
Y2
Y3
3. 译码器
（1）通用译码器——例：
3线-8线集成译码器 74HC138(74LS138)
A0 1
1
S1
Y0
S2
Y1
S3
Y2
74LS138 Y3
Y4
A2
Y5
A1
Y6
A0
Y7
逻辑符号
A1 1
1
A2 1
1
S1 1
S2 1
&
S1 1
&
&
Y0
&
&
Y1
&
& Y2
&
&
Y3
&
&
Y4
&
&
Y1 5
&
&
Y6
&
&
Y7
74138集成译码器功能表
例：2线-4线集成译码器74139
功能表
1/2 74x139
输入
输出
S A1 A0 Y3 Y2 Y1 Y0
S
S
Y0
Y0
1 ×× 1 1 1 1
Y1
Y1 0 0 0 1 1 1 0
A0
A0 Y2
A1
A1
Y3
Y2
0011101
Y3 0 1 0 1 0 1 1
A B AC BC
A
&
B
&
&
F
C
&
例：设计一个同或电路
作业： P176：6.1.1（a）；6.1.3（2）。 P177：6.1.6；6.1.7；6.1.8。
6.1.3 常用组合逻辑集成器件
*1. 加法器 *2. 编码器 *3. 译码器 *4. 数据选择器等
1. 加法器
[例]:
0
（1）半加器
2.编码器
例6.1.4（P145）键盘输入编码器
2.编码器
输入
输
8421 十 进 制 数 D
C
BCD
0 （Y0）
0
0
码
1 （Y1）
2 （Y2）
0 0
0 0
编码 3 （Y3）
0
0
方案
4 （Y4） 5 （Y5）
0 0
1 1
6 （Y6）
0
1
7 （Y7）
0
1
8 （Y8）
1
0
9 （Y9）
1
0
权为 8、4、2、1
3
F A B A B
3
逻辑状态 表
AB F
00 0 01 1 10 1 11 0
4
F = A·B +A·B=A B
分析逻辑
A
功能
B
4
=1 F
6.1.2 组合逻辑电路的设计
1、组合逻辑电路的设计方法 （1）根据逻辑功能描述列出真值表； （2）由真值表写出逻辑表达式，并进行简化和变换； （3）变换（如果需要的话）； （4）画出逻辑图。 设计步骤：功能——表——式——图
分析步骤：图——式——-表——功能
& A·A·B
逻辑图
A&
G2
1
B
A·B
G1
&
&
G4
F
逻辑表达式
化 简
2
G3 B·A·B
1
最简与或 表达式
F A A B B A B A A B B A B
A B A A B B (A B) A (A B) B
A B A B
2
最简与或 表达式
I0
1
I1
1
&
≥ Y1 &1
I2
1
I3
1
&
≥ Y0 &1
该电路是否可以再简化？
2.编码器
（2）优先编码器 优先编码器的提出：
实际应用中，经常有两 个或更多输入编码信号 同时有效。
必须根据轻重缓急，规定好这些外设允许操作的先后次 序，即优先级别。
识别多个编码请求信号的优先级别，并进行相应编码的逻 辑部件称为优先编码器。
第6章 数字逻辑电路
**6.1 组合逻辑电路 **6.2 时序逻辑电路 6.3 半导体存储器与可编程逻辑器件
6.1 组合逻辑电路
**6.1.1 组合逻辑电路的分析 **6.1.2 组合逻辑电路的设计 *6.1.3 常用组合逻辑集成器件
概述：关于组合逻辑电路
A =Z
B
1
C
=
L1
1
L2
A B CF
FABCABCABCABC
0 0
0 0
00 10
0 1 00
FABCABCABCABC 0 1 1 1
ABCABC
1 0 00
AB(CC)BC(AA)AC(BB)
1 1
0 1
11 01
A BBCC A
1 1 11
ABC(AB)
A
&
B
&
C
&
≥1
F
F A B AC BC A B AC BC
2. 编码器
数值
数
字
文字
系
统
符号
的
信
图形
息
声音
图像
编码
00000000 00000001 00000010
编码器：具有编码功能的逻辑电路。
2.编码器
编码器的分类：普通编码器和优先编码器。 普通编码器：任何时候只允许输入一个有效编码信号，否
则输出就会发生混乱。 优先编码器：同时输入几个有效编码信号时，优先编码器
2.编码器
（1） 普通二进制编码器
二进制编码器的结构框图
2n 个 输入
I0
Y0
I1 二进制Y1
编码器
I2n-1 Yn-1
n 位二进 制码输出
2.编码器
例： 4线─2线普通二进制编码器的设计
框图
出二
4
I0
Y1 进
I1
制
输 入
I2
Y0 码
I3
输
Y1 I 0 I1 I 2 I 3 I 0 I1 I 2 I 3 Y0 I0 I1 I 2 I 3 I0 I1 I 2 I 3
0110111
译码器的应用
例： 用译码器实现逻辑函数Y=AB+BC+AC。
+5V C B A
S1
Y0
S2
Y1
S3
Y2
74HC138 Y3
出
B
A
0
0
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
计
算
机
0
键
1
盘 编
1
码
0
电
路
3. 译码器
（1）通用二进制译码器 （2）显示译码器
译码器的概念与分类——编码的逆过程
译码：将二进制码翻译成代表某一特定含义的信号，即电路的 某种状态。译码器：具有译码功能的逻辑电路称为译码器。
二进制译码器 译码器的分类： 二—十进制译码器
（1）逻辑功能表 I0 I1 I2 I3 Y1 Y0 1 0 0 0 00 0 1 0 0 01 0 0 1 0 10 0 0 0 1 11
编码器的输入为高电平有效。
2.编码器
Y1 I 0 I1 I 2 I 3 I 0 I1 I 2 I 3
Y0 I0 I1 I 2 I 3 I0 I1 I 2 I 3
AB S C
A
01 10
B
10 10
11 01
=1 S
&
C
S AB AB AB C AB
逻辑符号
Σ
CO
（2） 全加器
An Bn Cn-1 Sn Cn+1
00 11 0 01 01 0 01 10 1
10 10 1 11 00 1 11 11 1
2. 编码器
（1）普通二进制编码器 （2）优先编码器
组合逻辑电路的一般框图
AA21
L1 L2
组合逻辑电路
An
Lm
Li = f (A1, A2 , …, An )
特点:电路输ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ状态只取决于当时的输入而与电路原来 的状态无关。
6.1.1 组合逻辑电路的分析
1、组合逻辑电路分析方法 （1） 由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式； （2） 化简表达式； （3）列出真值表； （4）经分析最后确定其功能。
显示译码器
Y0
A0
Y1
A1
Y2
Y3
3. 译码器
（1）通用译码器——例：
3线-8线集成译码器 74HC138(74LS138)
A0 1
1
S1
Y0
S2
Y1
S3
Y2
74LS138 Y3
Y4
A2
Y5
A1
Y6
A0
Y7
逻辑符号
A1 1
1
A2 1
1
S1 1
S2 1
&
S1 1
&
&
Y0
&
&
Y1
&
& Y2
&
&
Y3
&
&
Y4
&
&
Y1 5
&
&
Y6
&
&
Y7
74138集成译码器功能表
例：2线-4线集成译码器74139
功能表
1/2 74x139
输入
输出
S A1 A0 Y3 Y2 Y1 Y0
S
S
Y0
Y0
1 ×× 1 1 1 1
Y1
Y1 0 0 0 1 1 1 0
A0
A0 Y2
A1
A1
Y3
Y2
0011101
Y3 0 1 0 1 0 1 1
A B AC BC
A
&
B
&
&
F
C
&
例：设计一个同或电路
作业： P176：6.1.1（a）；6.1.3（2）。 P177：6.1.6；6.1.7；6.1.8。
6.1.3 常用组合逻辑集成器件
*1. 加法器 *2. 编码器 *3. 译码器 *4. 数据选择器等
1. 加法器
[例]:
0
（1）半加器
2.编码器
例6.1.4（P145）键盘输入编码器
2.编码器
输入
输
8421 十 进 制 数 D
C
BCD
0 （Y0）
0
0
码
1 （Y1）
2 （Y2）
0 0
0 0
编码 3 （Y3）
0
0
方案
4 （Y4） 5 （Y5）
0 0
1 1
6 （Y6）
0
1
7 （Y7）
0
1
8 （Y8）
1
0
9 （Y9）
1
0
权为 8、4、2、1
3
F A B A B
3
逻辑状态 表
AB F
00 0 01 1 10 1 11 0
4
F = A·B +A·B=A B
分析逻辑
A
功能
B
4
=1 F
6.1.2 组合逻辑电路的设计
1、组合逻辑电路的设计方法 （1）根据逻辑功能描述列出真值表； （2）由真值表写出逻辑表达式，并进行简化和变换； （3）变换（如果需要的话）； （4）画出逻辑图。 设计步骤：功能——表——式——图
分析步骤：图——式——-表——功能
& A·A·B
逻辑图
A&
G2
1
B
A·B
G1
&
&
G4
F
逻辑表达式
化 简
2
G3 B·A·B
1
最简与或 表达式
F A A B B A B A A B B A B
A B A A B B (A B) A (A B) B
A B A B
2
最简与或 表达式
I0
1
I1
1
&
≥ Y1 &1
I2
1
I3
1
&
≥ Y0 &1
该电路是否可以再简化？
2.编码器
（2）优先编码器 优先编码器的提出：
实际应用中，经常有两 个或更多输入编码信号 同时有效。
必须根据轻重缓急，规定好这些外设允许操作的先后次 序，即优先级别。
识别多个编码请求信号的优先级别，并进行相应编码的逻 辑部件称为优先编码器。
第6章 数字逻辑电路
**6.1 组合逻辑电路 **6.2 时序逻辑电路 6.3 半导体存储器与可编程逻辑器件
6.1 组合逻辑电路
**6.1.1 组合逻辑电路的分析 **6.1.2 组合逻辑电路的设计 *6.1.3 常用组合逻辑集成器件
概述：关于组合逻辑电路
A =Z
B
1
C
=
L1
1
L2
A B CF
FABCABCABCABC
0 0
0 0
00 10
0 1 00
FABCABCABCABC 0 1 1 1
ABCABC
1 0 00
AB(CC)BC(AA)AC(BB)
1 1
0 1
11 01
A BBCC A
1 1 11
ABC(AB)
A
&
B
&
C
&
≥1
F
F A B AC BC A B AC BC
2. 编码器
数值
数
字
文字
系
统
符号
的
信
图形
息
声音
图像
编码
00000000 00000001 00000010
编码器：具有编码功能的逻辑电路。
2.编码器
编码器的分类：普通编码器和优先编码器。 普通编码器：任何时候只允许输入一个有效编码信号，否
则输出就会发生混乱。 优先编码器：同时输入几个有效编码信号时，优先编码器