第9章組合邏輯電路本章要點(diǎn)

掌握組合邏輯電路的分析方法，識(shí)別給定電路的邏輯功能。

掌握編碼器、譯碼器的基本概念及應(yīng)用方法。

會(huì)分析一般編碼器、譯碼器電路。了解半導(dǎo)體數(shù)碼管的基本結(jié)構(gòu)和引腳符號(hào)的含義。掌握半導(dǎo)體數(shù)碼管的使用方法。了解顯示譯碼器的使用。了解數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器的基本原理和應(yīng)用。第9章組合邏輯電路9.1編碼器所謂編碼，就是把二進(jìn)制數(shù)碼“0”和“1”按一定的規(guī)律組合起來(lái)，使每組數(shù)碼都表示一定的含義的過(guò)程。例如，車(chē)管部門(mén)給每輛車(chē)一個(gè)車(chē)牌號(hào)，電信部門(mén)給每個(gè)用戶一個(gè)號(hào)碼等都是進(jìn)行編碼。能夠?qū)崿F(xiàn)編碼功能的組合邏輯電路稱為編碼器。

8421BCD碼（10線—4線）編碼器，是一種二-十進(jìn)制編碼器，它能將十進(jìn)制數(shù)0、1、2、…9轉(zhuǎn)換為8421BCD碼。8421BCD碼編碼器編碼過(guò)程如下。10線是指輸入的邏輯變量有10個(gè)，分別用A0～A9來(lái)表示，4線是指編碼器的輸出代碼是四位的BCD碼，用Y0～Y3來(lái)表示（其中Y3為最高位）。其真值表，如表所示。

8421BCD碼簡(jiǎn)化真值表十進(jìn)制數(shù)輸入輸出Y3Y2Y1Y00A000001A100012A200103A300114A401005A501016A601107A701118A810009A91001第9章組合邏輯電路9.1編碼器根據(jù)真值表可以寫(xiě)出輸出邏輯函數(shù)表達(dá)式：

根據(jù)邏輯表達(dá)式可畫(huà)出此編碼器的邏輯電路圖，如圖所示。第9章組合邏輯電路9.2譯碼器9.2.1通用譯碼器1．二進(jìn)制譯碼器

譯碼是編碼的逆過(guò)程，其作用是把某種代碼翻譯成一個(gè)相應(yīng)的輸出信號(hào)。能夠?qū)崿F(xiàn)譯碼功能的電路稱為譯碼器。目前譯碼器主要采用集成電路來(lái)構(gòu)成。按照功能不同，譯碼器可以分為通用譯碼器和顯示譯碼器兩大類(lèi)。二進(jìn)制譯碼器就是將輸入的二進(jìn)制代碼譯成相應(yīng)的輸出信號(hào)的電路。譯碼器74LS138就是典型二進(jìn)制譯碼器，它有3條輸入線A0、A1、A2，用來(lái)輸入3位二進(jìn)制代碼，有8條輸出線~，用來(lái)輸出還原后的輸出信號(hào)。74LS138引腳圖見(jiàn)圖。A1A0A2SAGNDVCC1356891011122471314151674LS138第9章組合邏輯電路9.2譯碼器9.2.1通用譯碼器1．二進(jìn)制譯碼器

74LS138集成譯碼器的真值表序號(hào)輸入輸出010000001111111110000110111111210001011011111310001111101111410010011110111510010111111011610011011111101710011111111110×1××××11111111××1×××111111110×××××11111111該電路除了具有3路輸入，8路輸出以外，還有三個(gè)選通端、、（也稱為使能端），這三個(gè)選通端組合起來(lái)共同控制譯碼器的工作。僅當(dāng)=1，=0時(shí)，譯碼器正常工作進(jìn)行譯碼，否則無(wú)論三者為何值，譯碼器8個(gè)輸出端均輸出高電平，不能進(jìn)行譯碼工作。該譯碼器輸出端輸出低電平是有效的。譯碼器的真值表如下。第9章組合邏輯電路9.2譯碼器9.2.2數(shù)碼顯示器件及顯示譯碼器數(shù)碼顯示器件數(shù)碼顯示器件是用來(lái)顯示數(shù)碼、文字以及符號(hào)的器件。常見(jiàn)的數(shù)碼顯示器件有：熒光數(shù)碼管、液晶數(shù)碼管（LCD）、發(fā)光二極管數(shù)碼管（LED）等。在各種數(shù)碼管中，發(fā)光二極管數(shù)碼管顯示器應(yīng)用很廣泛。

發(fā)光二極管數(shù)碼管是將7個(gè)發(fā)光二極管排列成“日”字形，如圖9-4所示，7個(gè)發(fā)光二極管分別用a，b，c，d，e，f，g

小寫(xiě)字母代表，不同的發(fā)光線段組合在一起，就能顯示出相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)字。在發(fā)光二極管數(shù)碼管中，7個(gè)發(fā)光二極管內(nèi)部接法可分為共陰極和共陽(yáng)極兩種，分別如圖所示。在共陰極接法中，是把7個(gè)發(fā)光二極管的負(fù)極連接在一起，它們的正極用以輸入電平信號(hào)。在a～g引腳中，輸入高電平的線段發(fā)光。在共陽(yáng)極接法中，把各發(fā)光二極管的正極連接在一起，它們的負(fù)極用以輸入電平信號(hào)。a～g引腳中，輸入低電平的線段發(fā)光?？刂撇煌陌l(fā)光段，就可顯示0～9不同的數(shù)字。第9章組合邏輯電路9.2譯碼器9.2.2數(shù)碼顯示器件及顯示譯碼器2．?dāng)?shù)字顯示譯碼器GNDVCC1234567891011121314151674LS48DCBAabcdefg顯示譯碼器的作用就是將輸入的代碼譯成驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的信號(hào)，使其顯示出相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)碼。下面以集成顯示譯碼器74LS48為例說(shuō)明顯示譯碼器的使用方法。集成顯示譯碼器74LS48的引腳排列圖如圖所示。

其中16腳和8腳分別為電源VCC和接地端GND；編碼DCBA分別由1、2、6、7腳輸入；3腳為測(cè)試燈輸入端（）；4腳為滅燈輸入/動(dòng)態(tài)滅零輸出端；5腳為動(dòng)態(tài)滅燈輸入端（）；9～15腳各自對(duì)應(yīng)著字符顯示器的各段a～g。7448所具有的邏輯功能如下：（1）譯碼功能。當(dāng)=1時(shí)，譯碼器正常工作，根據(jù)輸入的不同，譯碼顯示輸出。（2）消隱功能。當(dāng)=0時(shí)，輸出為0，顯示器熄滅。（3）燈測(cè)試功能。當(dāng)=0,＝1時(shí)，輸出全為1，顯示器的字段均點(diǎn)亮。該功能用于顯示器測(cè)試，判別是否有損壞的字段。（4）動(dòng)態(tài)滅零功能。當(dāng)=1,=0時(shí)，輸出全為0，顯示器熄滅。第9章組合邏輯電路9.2譯碼器9.2.2數(shù)碼顯示器件及顯示譯碼器2．?dāng)?shù)字顯示譯碼器顯示譯碼器74LS48真值表如表所示。

顯示譯碼器74LS48真值表輸入輸出D

C

B

AYa

Yb

Yc

Yd

Ye

Yf

Yg11

00001

1111110111111111111111×××××××××××××××00010010001101000101011001111000100110101011110011011110111111111111111111101100001

1

0

1

1

0

111110010

1

1

0

0

1

11

0

1

1

0

1

10

0

1

1

1

1

11

1

1

0

0

0

01

1

1

1

1

1

11

1

1

0

0

1

10

0

0

1

1

0

10

0

1

1

0

0

10

1

1

0

0

1

11

0

0

1

0

1

10

0

0

1

1

1

10

1

1

0

0

0

0×10×0××

×

×

×0000×

×

×

×001

000000000000001111111第9章組合邏輯電路9.3數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器9.3.1數(shù)據(jù)選擇器

數(shù)據(jù)選擇器。數(shù)據(jù)選擇器又稱多路選擇器或者多路開(kāi)關(guān)。它是一個(gè)多路輸入、單端輸出的組合邏輯電路，它能在控制信號(hào)作用下，從多路輸入數(shù)據(jù)中，選擇其中需要的一路并送往輸出端。如圖所示為4選1數(shù)據(jù)選擇器。第9章組合邏輯電路9.3數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器9.3.1數(shù)據(jù)選擇器

其中D0～D3為4路數(shù)據(jù)輸入端，A1、A0是地址輸入端，由A1、A0的4種狀態(tài)00、01、10、11分別控制四個(gè)與門(mén)的開(kāi)閉。任何時(shí)刻只有一種A1、A0的取值將一個(gè)與門(mén)打開(kāi)，使對(duì)應(yīng)的那一路輸入數(shù)據(jù)通過(guò)，并從Y端輸出。為使能端，低電平有效，當(dāng)=1時(shí)，電路處于禁止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)=0時(shí)，數(shù)據(jù)選擇器工作，根據(jù)A0、A1的取值組合，從D0～D3中選一路數(shù)據(jù)輸出，其真值表如表所示。4選1數(shù)據(jù)選擇器的真值表輸

入輸出A1A0Y000D0001D1010D2011D31××0第9章組合邏輯電路9.3數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器9.3.2

數(shù)據(jù)分配器數(shù)據(jù)分配器的功能與數(shù)據(jù)選擇器功能相反，它是將一路輸入