第四章常用组合逻辑功能器件典型例题

4选1数据选择器功能表 输 入 输出 使能 地址 数 据 G A1 A0 D3D2D1D0 Y 1 X X XXXX 0 X X X D0 D0 0 0 0 1 X X D1 X D1 0 1 0 X D2 X X D2 1 1 D3 X X X D3
RBI =0且A3 ～ A0=0时,使Ya ～ Yg=0,全灭. RBO :RBI=0,A3～A0=0时,RBO=0;否则RBO=1
多个译码器的连接
三,数据分配器
数据分配器是将一个输入数据根据需要送到多个 不同的输出通道上.
Y0 Y1 Y2n-1
数据输入
n位通道选择信号
数据输入 例: 地址 输入
00 X
&
01
& 1
B 11 10
X
B
Y3
A
1
X
01 11 X
X X
X
+UCX X
X X
Y2 10 Y X Y1 0
2,二 — 十进制编码器 将十个状态(对应于十进制的十个代码)编 制成BCD码. 十个输入 输入:Y0 Y9 输出:ABCD 列出状态表如下: 四位
2,二 — 十进制编码器
8421BCD编码表 输出 十进制数 ABCD 0 ( y0 ) 0000 1 ( y1 ) 0001 2 ( y2 ) 0010 3 ( y3 ) 0011 4 ( y4 ) 0100 5 ( y5 ) 0101 6 ( y6 ) 0110 7 ( y7 ) 0111 8 ( y8 ) 1000 9 ( y9 ) 1001 输入
&
Y2 = B A
1
Y3 = BA
EI=0 — 译码器工作
EI
EI=1—译码器被封锁

第四章 组合逻辑电路部分习题解答4-1.写出图P4—1所示电路的逻辑函数表达式.图略。

解：12Y ABC AB C ABC A BC Y AB AC BC=+⋅++⋅=++该电路是一个全加器电路，A 、B 、C 分别为加数、被加数和低位的进位，Y 1是和，Y 2是进位输出.4—2．题及图略。

解：设S 0、S 1控制的与或非门输出为x;S 2、S 3控制的与或非门输出为z.则根据电路图可得如下表达式：3210Z ABS ABS X S B S B A Y X Z=+=++=⊕ 据此可得下表：S 3~S 0控制，使Y 与A 、B 之间产生出不同的对应函数关系.4—3. 题及图略。

解：① COMP=0，Z=1时，输出端的 与非门被封锁，致使输出 Y 1=Y 2=Y 3=Y 4= 0 ，与输入信 号无关.② COMP=1,Z=0时，输出端的与非门全部打开. 传输门3、5、7导通；4、6、8截止。

且A 3=0时，传输门1通2止 ，224 Q A P A A ==+ A 3=1时，传输门2通1止,2 0Q A P ==。

由此可得输出端的表达式：11223234234Y =AY =A A Y=A A Y A A =⊕++由表达式填写真值表（真值表略）后，可看出前十组码 输入A 4A 3A 2A 1从0000 →0001→………→1001时， 输出 Y 4Y 3Y 2Y 1对应从1001 →1000→……→0000。

输出为输入的补码,所以该电路可以看作是十进制 数9的求补电路。

后六组为伪码。

4-4. 在有原变量输入,又有反变量输入的条件下，用与非门设计实现下列逻辑函数的电路。

<1〉 F ﹝A,B ，C ，D ﹞=Σm （0，2，6，7,10,12，13，14，15) 用卡诺图化简后得:F AB CD BC A B D AB CD BC A B D=+++⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅据此画图如下。

〈2〉 F ﹝A,B,C,D ﹞=Σm （0,1,3,4，6，7,10，12，13，14,15） 用卡诺图化简后得：F A B C ACD ACD AB BDA B C ACD ACD AB BD=⋅⋅++++=⋅⋅⋅⋅⋅⋅据此画图即可.<3〉 F ﹝A ，B ，C ，D ﹞=Σm （0,2,3,4,5,6,7,12, 14,15） 用卡诺图化简后得：A B C D B AF A D BD AB BC AC A D BD AB BC AC=⋅++++=⋅⋅⋅⋅⋅据此画图即可.<4〉 F ﹝A,B ，C,D ﹞= Σm （0,1，4,7,9，10，13）+Σd （2，5，8,12，14，15)用卡诺图化简： F C BD B D C BD B D=⋅++⋅=⋅⋅⋅据此画图即可.〈5〉 F ﹝A,B,C ，D ﹞= Σm （0,1，3，4，12,14）+Σd （5，6,7,9,111）用卡诺图化简:F A C AD BDA C AD BD=⋅⋅++=⋅⋅⋅据此画图即可。

4.2.2 集成电路译码器
1、二进制译码器：输入端为n个，则输出端 为2n个，且对应于输入代码的每一种状态， 2n个输出中只有一个为1（或为0），其余全 为0（或为1）
I2 I3 I4 I5 I6 I7 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
A2 A A0 1 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
1
0
1
0
1
1
0
×
×
×
×
×
0
1
0
0
1
0
1
1
1
0
×
×
×
×
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
0
×
×
×
1
0
0
0
1
0
1
1
1
1
1
0
×
×
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
1
1
0
×
1
1
0
0
1
0
1
1
1
1
1
1
1
0
1
1
1
0
1
优先编码器74LS148的应用
74LS148编码器的应用是非常广泛的。 例如， 常用计算机键盘，其内部就是一个字符编码器。它将 键盘上的大、小写英文字母和数字及符号还包括一些 功能键（回车、空格）等编成一系列的七位二进制数 码，送到计算机的中央处理单元CPU，然后再进行处 理、存储、输出到显示器或打印机上。 74LS148 编码器监控炉罐的温度，若其中任何一 个炉温超过标准温度或低于标准温度， 则检测传感器 输出一个0电平到74LS148编码器的输入端， 编码 器编码后输出三位二进制代码到微处理器进行控制。

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4.3 编码器
主要内容：
编码器的概念 由门电路构成的三位二进制编码器 由门电路构成的二-十进制编码器 优先编码器的概念 典型的编码器集成电路74LS148及74LS147
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4.3.1 编码器的概念
在数字电路中，通常将具有特定含义的信息（ 数字或符号）编成相应的若干位二进制代码的过程 ，称为编码。实现编码功能的电路称为编码器。 编码器功能框图如下图所示。
A B C D 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
F 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1
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根据上述各表达式可直接画出3位二进制编码 器的逻辑电路图如图所示。
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2．优先编码器
优先编码器事先对输入端进行优先级别排序，在任何时 刻仅对优先级别高的输入端信号响应，优先级别低的输入端 信号则不响应。如图所示是8-3线优先编码器74LS148的逻辑 符号和引脚图。功能表见表4－10（P86）。
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4.2.2组合逻辑电路的设计举例
1．用与非门设计组合逻辑电路 例4-4 用与非门设计一个三变量“多数表决电路”。 解：（1）进行逻辑抽象，建立真值表： 用A、B、C表示参加表决的输入变量，“1”代表 赞成，“0”代表反对，用F表示表决结果，“1”代表 多数赞成，“0”代表多数反对。根据题意，列真值表。
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2．用或非门设计组合逻辑电路
例4-6 用或非门设计例4-5(见课本)的逻辑电路。 F(A,B,C,D)=∑m(3,7,11,13,15)