数字电子技术基础第3章数字电子技术基础课件第2次

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1、（ 3-1） 数 字 电 子 技 术 基 础 （ 3-2） 第 3章 组 合 逻 辑 电 路 （ 3-3） 第 3章 组 合 逻 辑 电 路 概 述3.1 组 合 电 路 的 基 本 分 析 方 法 和 设 计 方 法3.2 加 法 器 和 数 值 比 较 器3.3 编 码 器 和 译 码 器3.4 数 据 选 择 器 和 分 配 器3.5 用 中 规 模 集 成 电 路 实 现 组 合 逻 辑 函 数3.6 只 读 存 储 器3.7 组 合 电 路 中 的 竞 争 冒 险 （ 3-4） 一 、 组 合 逻 辑 电 路 的 特 点 逻 辑 功 能 的 特 点 ： 任 意 时 刻 的 稳 定 输

2、 出 仅 仅 取 决于 当 时 的 输 入 信 号 ， 而 与 电 路 原 来 的 状 态 无 关 。 组 合 逻 辑 电 路 的 一 般 结 构 如 图 所 示 。组 合 逻 辑 电 路 的 概 述 电 路 结 构 的 特 点 ： 1、 由 门 电 路 组 合而 成 ， 不 包 含 任 何记 忆 元 件 ； 2、 信 号 是 单 向 传输 的 ， 不 存 在 输 出到 输 入 的 反 馈 回 路 。组 合逻 辑 电 路I输入 I0In-1I1 Y0Ym-1Y1 Y输出Y 0=F0(I0,I1,In-1)Y1=F1(I0,I1,In-1) Ym-1=Fm-1(I0,I1,In-1) 数 字 逻

3、 辑 电 路 分 为 组 合 逻 辑 电 路 和 时 序 逻 辑 电 路 （ 3-5） 二 、 组 合 电 路 逻 辑 功 能 的 表 示 方 法 用 来 表 示 逻 辑 函 数 的 几 种 方 法 逻 辑 图 、 真 值 表 、卡 诺 图 、 逻 辑 表 达 式 及 时 间 图 等 ， 都 可 以 用 来 表 示 组 合电 路 的 逻 辑 功 能 。 三 、 组 合 逻 辑 电 路 的 分 类 1、 按 照 逻 辑 功 能 特 点 不 同 划 分 ： 加 法 器 、 比 较 器 、编 码 器 、 译 码 器 、 数 据 选 择 器 和 分 配 器 、 只 读 存 储 器 等 。 2、 按 照

4、 使 用 基 本 开 关 元 件 不 同 划 分 ： CMOS、 TTL等 。 3、 按 照 集 成 度 不 同 划 分 ： SSI（ Small Scale IC， 小 规模 集 成 电 路 ） 、 MSI （ Medium Scale IC， 中 规 模 集 成电 路 ） 、 LSI （ Large Scale IC， 大 规 模 集 成 电 路 ） 、VLSI （ Very Large Scale IC， 超 大 规 模 集 成 电 路 ） 等 。 （ 3-6） 3.1 组 合 电 路 的 基 本 分 析 方 法 和 设 计 方 法 一 、 分 析 方 法 根 据 给 定 的 逻 辑 图

5、 写出 输 出 函 数 的 逻 辑 表 达 式 。 化 简 逻 辑 表 达 式 ， 求出 输 出 函 数 的 最 简 与 或 表达 式 。 列 出 输 出 函 数 的 真 值表 。 描 述 电 路 的 逻 辑 功 能 。 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 。 3.1.1 组 合 电 路 的 基 本 分 析 方 法 给 定 组 合 逻 辑 电 路写 输 出 逻 辑 表 达 式化 简 分 析 其 功 能列 出 真 值 表 分 析 其 功 能 （ 3-7） 二 、 分 析 举 例 ：解 ： 、 根 据

6、 逻 辑 图 写 输 出 逻 辑 表 达 式 并 化 简1： 组 合 逻 辑 电 路 如 图 ，试 分 析 其 逻 辑 功 能 。 、 根 据 逻 辑 表 达 式 列 真 值 表 、 由 真 值 表 分 析 逻 辑 功 能当 AB相 同 时 ， 输 出 为 0 当 AB相 异 时 ， 输 出 为 1 异 或 功 能 。& & & YAB 011 00 00 11 01 1 YA BBABABABABAAB BABAABBABAABY )()( （ 3-8） 分 析 举 例 2： 分 析 图 中 所 示 电 路 的 逻 辑 功 能 ， 输 入 信 号 A、 B、 C、D是 一 组 二 进 制 代

7、 码 。& & & & & &A B C DY解 1. 逐 级 写 输 出 函 数 的 逻 辑 表 达 式W X BABABAW CWCWCWX DXDXDXY 2. 化 简 BABABABABAW ABCCBACBACBACWCWX 3. 列 真 值 表 A B C D A B C DY Y0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 1 1 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 1 111 111 110000 0000DCABCDBABCDADCBA DAB

8、CDCBADCBADCBADXDXY 4. 功 能 说 明 ： 当 输 入 四 位 代 码 中 1 的 个 数 为 奇 数 时 输出 为 1， 为 偶 数 时 输 出 为 0 检 奇 电 路 。 （ 3-9） 解 ： 、 根 据 逻 辑 图 写 输 出 逻 辑 表 达 式练 习 ： 1、 组 合 逻 辑 电 路 如 图 ， 试 分 析 其 逻 辑 功 能 。Y3 1 11 1ABC YY1Y2 1 BBACBABYYYY BYYYBAYCBAY 213 21321 , 、 化 简 逻 辑 表 达 式ABBA BACBA BBACBAY 电 路 的 输 出 Y只 与 输 入 A、 B有 关 ，

9、而 与 输 入 C无 关 。 Y和 A、B的 逻 辑 关 系 为 与 非 运 算 的 关 系 。 、 电 路 的 逻 辑 功 能 （ 3-10） 2： 试 分 析 图 示 电 路 的 逻 辑 功 能 。解 ：第 一 步 ： 由 逻 辑 图可 以 写 输 出 F的 逻辑 表 达 式 为 ： BCACABF （ 3-11） 第 二 步 ： 原 式 可 变 换 为 第 四 步 ： 确 定 电 路 的 逻 辑功 能 。 由 真 值 表 可 知 ， 三 个 变 量输 入 ， ， ， 只 有 两 个及 两 个 以 上 变 量 取 值 为 1时 ，输 出 才 为 1。 可 见 电 路 可 实 现多 数 表

10、决 逻 辑 功 能 。 + +F AB AC BC AB AC BC 第 三 步 ： 列 出 真 值 表 如 表 所 示 。 A B C F0 0 0 00 1 0 00 0 1 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1 （ 3-12） 3.1.2 组 合 电 路 的 基 本 设 计 方 法 一 、 设 计 方 法 根 据 要 求 ， 设 计 出 适 合 需 要 的 组 合 逻 辑 电 路 应 该 遵 循的 基 本 步 骤 ， 可 以 大 致 归 纳 如 下 ： 1、 进 行 逻 辑 抽 象 分 析 设 计 要 求 ， 确 定 输 入 、 输 出 信 号 及 它

11、 们 之 间 的因 果 关 系 。 设 定 变 量 ， 即 用 英 文 字 母 表 示 有 关 输 入 、 输 出 信 号 ，表 示 输 入 信 号 者 称 为 输 入 变 量 ， 有 时 也 简 称 为 变 量 ， 表示 输 出 信 号 者 称 为 输 出 变 量 ， 有 时 也 称 为 输 出 函 数 或 简称 函 数 。 组 合 逻 辑 功 辑 电 路 的 设 计 是 根 据 给 定 的 实 际 逻 辑 问 题 ，求 出 实 现 其 逻 辑 功 能 的 逻 辑 电 路 。 （ 3-13） 状 态 赋 值 ， 即 用 0和 1表 示 信 号 的 有 关 状 态 。 列 真 值 表 。 根

12、据 因 果 关 系 ， 把 变 量 的 各 种 取 值 和 相应 的 函 数 值 ， 以 表 格 形 式 一 一 列 出 ， 而 变 量 取 值 顺 序 则常 按 二 进 制 数 递 增 排 列 ， 也 可 按 循 环 码 排 列 。 2、 进 行 化 简 输 入 变 量 比 较 少 时 ， 可 以 用 卡 诺 图 化 简 。 输 入 变 量 比 较 多 用 卡 诺 图 化 简 不 方 便 时 ， 可 以 用 公式 法 化 简 。 3、 画 逻 辑 图 变 换 最 简 与 或 表 达 式 ， 根 据 所 用 元 器 件 (分 立 元 件 或 集 成 芯 片 )的 情 况 将 函 数 式 进 行

13、 化 简 。 求 出 所 需 要 的最 简 式 。 根 据 最 简 式 画 出 逻 辑 图 。 （ 3-14） 二 、 设 计 举 例 例 1： 试 设 计 一 个 三 人 多 数 表 决 电 路 ， 要 求 提 案 通 过时 输 出 为 1， 否 则 为 0。 解 ： 分 析 ： “ 多 数 表 决 电 路 ” 是 按 照 少 数 服 从 多 数 的原 则 对 某 项 决 议 进 行 表 决 ， 确 定 是 否 通 过 。 令 逻 辑 变 量 A、 B、 C 分 别 代 表 参 加 表 决 的 3个 成 员 ， 并 约 定 逻 辑 变 量 取 值 为 0表 示 反 对 ， 取 值 为 1表

14、示 赞 成 ； 逻 辑 函 数 Y表 示 表 决 结 果 。 Y取 值 为 0表 示 决 议 被否 定 ， Y取 值 为 1表 示 决 议 通 过 。 按 照 少 数 服 从 多 数 的 原 则 可 知 ， 函 数 和 变 量 的 关 系是 ： 当 3个 变 量 A、 B、 C中 有 2个 或 2个 以 上 取 值 为 1时 ，函 数 Y的 值 为 1， 其 他 情 况 下 函 数 Y的 值 为 0。 （ 3-15） 1、 列 真 值 表2、 由 真 值 表 可 写 出 ： Y(A,B,C)=m(3,5,6,7)1 1100 0 01BC 00 01 11 10 01AY3、 填 卡 诺 图

15、化 简 逻 辑 函 数 000101110 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1 YA B C 4、 输 出 函 数 式Y=AB+BC+AC5、 用 与 门 、 或 门 设 计电 路 6、 用 与 非 门 设 计 电 路ACBCABY 思 考 ： 若 只 用 二 输 入 与 非 门 设 计 电 路 ， 如 何 画 逻 辑 图 ？提 示 ： 的 形 式 画 逻 辑 图 。将 函 数 式 化 为 ACBCABY )(& 1ABC Y& & &ABC Y& （ 3-16）ACABACABY 首 先 确 定 输 入 变 量 ： 设 ： A,B,C为 输 入 变

16、量 分 别 代 表 参 加 表 决 的 逻 辑 变 量 ， Y为 输 出变 量 ， 表 示 输 出 结 果 。 规 定 ： A,B,C为 1表 示 赞 成 ， 为 0表 示 反 对 。 Y=1表 示 通 过 ， Y=0 表 示 反 对 。 ABAC第 二 步 ： 函 数 化 简 第 三 步 ： 画 逻 辑 电 路 图解 ： 第 一 步 ： 列 真 值 表真 值 表A B C Y0 0 0 00 0 1 00 1 0 0 0 1 1 01 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1 ABC Y& & 例 2： 设 计 一 个 三 变 量 表 决 器 ， 其 中 A具 有 否 决 权 。

17、BCA 00 01 11 1001 1 11 （ 3-17） 例 3： 设 计 一 个 楼 上 、 楼 下 开 关 的 控 制 逻 辑 电 路 来 控制 楼 梯 上 的 路 灯 ， 使 之 在 上 楼 前 ， 用 楼 下 开 关 打 开 电灯 ， 上 楼 后 ， 用 楼 上 开 关 关 灭 电 灯 ； 或 者 在 下 楼 前 ，用 楼 上 开 关 打 开 电 灯 ， 下 楼 后 ， 用 楼 下 开 关 关 灭 电 灯 。 解 ： 设 定 变 量 和 状 态 赋 值 ： 设 楼 上 开 关 为 A， 楼 下 开关 为 B， 灯 泡 为 Y。 并 设 A、 B闭 合 时 为 1， 断 开 时 为

18、0；灯 亮 时 Y为 1， 灯 灭 时 Y为 0。 列 真 值 表 ： 根 据 逻 辑 要 求 列 出 真 值 表 如 下 。 逻 辑 表 达 式 ： 由 真 值 表得 逻 辑 逻 辑 表 达 式 BABAY 已 为 最 简 与 或 表 达 式 A B Y0 0 00 1 11 0 11 1 0 （ 3-18） 画 逻 辑 电 路 图 ： A B Y & & & & A B Y=1 用 与 非 门 实 现 BABAY BAY 用 异 或 门 实 现BABAY （ 3-19） 例 4： 设 计 一 个 路 灯 控 制 电 路 ， 要 求 实 现 的 功 能 是 ：当 总 电 源 开 关 闭 合

19、时 ， 安 装 在 三 个 不 同 地 方 的 三 个 开关 都 能 独 立 地 将 灯 打 开 或 熄 灭 ； 当 总 电 源 开 关 断 开 时 ，路 灯 不 亮 。 解 ： 逻 辑 抽 象 输 入 、 输 出 信 号 ： 输 入 信 号 是 四 个 开 关 的 状 态 ，输 出 信 号 是 路 灯 的 亮 、 灭 。 设 定 变 量 用 S表 示 总 电 源 开 关 ， 用 A、 B、 C表 示 安装 在 三 个 不 同 地 方 的 分 开 关 ， 用 Y表 示 路 灯 。 状 态 赋 值 ： 用 0表 示 开 关 断 开 和 灯 灭 ， 用 1表 示 开关 闭 合 和 灯 亮 。 （

20、3-20） 列 真 值 表 ： 由 题 意 不 难 理 解 ， 一般 地 说 ， 四 个 开 关 是 不 会 在 同 一 时 刻动 作 的 ， 反 映 在 真 值 表 中 任 何 时 刻 都只 会 有 一 个 变 量 改 变 取 值 ， 因 此 按 循环 码 排 列 变 量 S、 A、 B、 C的 取 值 较 好 ，如 右 表 所 示 。 00000000101010 100 0 0 00 0 0 10 0 1 10 0 1 00 1 1 00 1 1 10 1 0 10 1 0 01 1 0 01 1 0 11 1 1 11 1 1 01 0 1 01 0 1 11 0 0 11 0 0 0

21、 YS A B C 进 行 化 简 由 下 图 所 示 Y的 卡 诺 图 可 得 1010 0101 000000 0 0BC10110001SA 00 01 11 10 CBASCBASSABCCBSAY （ 3-21） 画 逻 辑 图 用 异 或 门 和 与 门 实 现 。 变 换 表 达 式 逻 辑 图 ： 如 下 图 所 示 。 )()()( )()( )( CBASCBACBAS CBCBABCCBAS CBACBAABCCBASY 1 1 & A B C SY （ 3-22） 练 习 ： 设 计 一 个 监 视 交 通 信 号 灯 工 作 状 态 的 逻 辑 电 路 。正 常 情

22、况 下 ， 红 、 黄 、 绿 灯 只 有 一 个 亮 ， 否 则 视 为 故障 状 态 ， 发 出 报 警 信 号 ， 提 醒 有 关 人 员 修 理 。解 1. 逻 辑 抽 象输 入 变 量 ： 1 - 亮0 - 灭输 出 变 量 ： R（红）Y（黄）G（绿）Z（有 无 故 障）1 - 有0 - 无 列 真 值 表R Y G Z0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1 100101112. 卡 诺 图 化 简 RYG01 00 01 11 1011 111 YGRG RYGYRZ （ 3-23） 练 习 ： 设 计 一 个 监 视 交 通 信 号 灯

23、 工 作 状 态 的 逻 辑 电 路 。正 常 情 况 下 ， 红 、 黄 、 绿 只 有 一 个 亮 ， 否 则 视 为 故 障状 态 ， 发 出 报 警 信 号 ， 提 醒 有 关 人 员 修 理 。解 YGRG RYGYRZ 3. 画 逻 辑 图 &1 &11 1RGY Z （ 3-24） 作 业 题P225 题 3.1(a) P226 题 3.5 （ 3-25） 3.2 加法器和数值比较器3.2.1 加 法 器一 、 半 加 器 和 全 加 器1. 半 加 器（Half Adder）两 个 1 位 二 进 制 数 相 加 ， 不 考 虑 来 自 低 位 的 进 位 。 ii BA ii

24、 CS 0 00 11 01 1 0 01 01 00 1 iiiii BABAS iii BAC 真值表 函 数 式 BAAi+Bi = Si (和 ) Ci (进 位 ) （ 3-26） 逻辑图曾用符号 国标符号半 加 器（Half Adder）Si&AiBi =1 CiCOSiA i BiCiHASiAi BiCi iiiii BABAS iii BAC 函数式 BA （ 3-27） 2. 全 加 器（Full Adder）两 个 1 位 二 进 制 数 相 加 ， 考 虑 来 自 低 位 的 进 位 。 Ai + Bi + Ci -1 ( 来 自 低 位 进 位 ) = Si ( 和

25、) Ci ( 向 高 位 进 位 ) 1 0 1 1 - A 1 1 1 0 - B+ -来 自 低 位 进 位100101111真值表 1-1-1-1- iiiiiiiiiiiii CBACBACBACBAS 1111 iiiiiiiiiiiii CBACBACBACBAC标 准与 或 式 Ai Bi Ci-10 0 00 0 10 1 00 1 1 1 0 01 0 11 1 01 1 1Si Ci Ai Bi Ci-1 Si Ci0 01 01 00 1 1 00 10 11 1- S高 位 进 位 （ 3-28） 卡 诺 图全 加 器（Full Adder）AiBiCi-101 00

26、01 11 1011 11Si AiBiCi-101 00 01 11 1011 11Ci圈 “ 0 ” 1111 iiiiiiiiiiiii CBACBACBACBAS 11 iiiiiii CBCABAC 1-1-1-1- iiiiiiiiiiiii CBACBACBACBAS 11 iiiiiii CBCABAC最 简 与 或 式圈 “ 1 ” （ 3-29） 逻 辑 图(a) 用 与 门 、 或 门 和 非 门 实 现 曾 用 符 号国 标 符 号COCIS iAiBiCi-1CiFASiAiBiCi-1Ci& & & & 11 1 1Ai Si CiBi Ci-1 1 （ 3-30）

27、 (b) 用 与 或 非 门 和 非 门 实 现 1111 iiiiiiiiiiiii CBACBACBACBAS 11 iiiiiii CBCABAC & 1 & 11 1 1Ci SiA i Bi Ci-1 （ 3-31） 3. 集 成 全 加 器 TTL：74LS183CMOS：C661双 全 加 器VCC 2Ai 2Bi 2Ci-1 2Ci 2Si VCC 2A 2B2CIn 2COn+1 2F1A 1B 1CI n 1F GND1Ai 1Bi 1Ci-1 1Si 地1Ci 1 2 3 4 5 6 714 13 12 11 10 9 8VDD 2Ai 2Bi 2Ci-1 1Ci 1Si

28、 2Si 1Ci-1 2Ci 1Ai1Bi VSS （ 3-32） 二 、 加 法 器（Adder）实 现 多 位 二 进 制数 相 加 的 电 路1. 四 位 串 行 进 位 加 法 器特 点 ： 电 路 简 单 ， 连 接 方 便速 度 低 = 4 t pd tpd 1位 全 加 器 的 平 均 传 输 延 迟 时 间 01230123 BBBBBAAAAA C0 S0B0A0 C0-1CO S CIC1 S1B1A1CO S CIC2 S2B2A2CO S CIC3 S3B3A3CO S CI （ 3-33） 2. 超 前 进 位 加 法 器 作 加 法 运 算 时 ， 各 位 数 的

29、进 位 信 号 由 输 入 二 进 制数 直 接 产 生 。 1000000 )( CBABAC 011111 )( CBABAC 1000001111 )()( CBABABABA特 点优 点 ： 速 度 快缺 点 ： 电 路 比 较 复 杂 1 )( iiiiii CBABAC （ 3-34） 逻 辑 结 构 示 意 图 超 前 进 位 电 路 S3 S2 S1 S0C3A3B3A2B2A1B1A0B0C 0-1 CICICICI （ 3-35） 3. 2. 2 数 值 比 较 器（Digital Comparator）一 、 1 位 数 值 比 较 器 0 00 11 01 1 0 1

30、00 0 11 0 00 1 0真值表函 数 式 逻 辑 图 用 与 非 门和 非 门 实 现Ai Bi Li Gi MiLi ( A B )Gi ( A = B )Mi( A B L = 1A = B M = 1A 1 0 0= 1 0 0= = 1 0 0= = = 1 0 0= = = = 0 1 0 0 0 1= 0 0 1= = 0 0 1= = = 0 0 1B = B3B2B1B0L G M4位 数 值 比 较 器A3 B3 A2 B2 A1 B1 A0 B0 （ 3-37）G = (A3 B3)(A2 B2) (A1 B1)(A0 B0) &1 &1 & &1 &1 & &1

31、&1 & 1 1&1 &1 & 1 1 MLGA2A1B3A3B2B1B0 1 A04 位 数 值 比 较 器M = A3B3+ (A3 B3) A2B2 + (A3 B3)(A2 B2) A1 B1+ (A3 B3)(A2 B2)(A1 B1) A0B01 位 数 值 比 较 器 3M 3G2M 2G1M 1G0M 0G Ai MiBi Ai BiAiBi LiGiAiBi&1 &1 &L = M G =M+G （ 3-38） 扩 展 ： 级联输入 集 成 数 值 比 较 器 74LS85 (TTL) 两 片 4 位 数 值 比 较 器 74LS85 AB74LS85 AB VCC A3 B

32、2 A2 A1 B1 A0 B0B3 AB FAB FA=B FAB地1 2 3 4 5 6 7 816 15 14 13 12 11 10 97485 74LS85比 较 输 出 1 8 位 数 值 比 较 器 低 位 比 较 结 果高 位 比 较 结 果 F AB FAB B7 A7 B6 A6 B5 A5 B4 A4 B3 A3 B2 A2 B1 A1 B0 A0 （ 3-39） 比 较 输 入 级 联 输 入 输 出A3B3 A2B2 A1B1 A0B0 AB FA B 0 0 1= 0 0 1= = 0 0 1= = = 0 0 1= = = = 0 0 1 0 0 1= = = =

33、 0 1 0 0 1 0= = = = 1 0 0 1 0 0 1 0 0= 1 0 0 4 位 集 成 数 值 比 较 器 的 真 值 表 级 联 输 入 ： 供 扩 展 使 用 ， 一 般 接 低 位 芯 片 的 比 较 输 出 ， 即 接 低 位 芯 片 的 F A B 。= = = = B 只 是 为 了 电 路 对 称 ， 不 起 判 断 作 用B7 A7 B6 A6 B5 A5 B4 A4 FAB CC14585 AB B3 A3 B2 A2 B1 A1 B0 A0 FAB CC14585 AB 集 成 数 值 比 较 器 CC15485(CMOS)扩 展 ： 两 片 4 位 8

34、位 VDDA3 B3 FAB FABA BA=BA1VSS1 2 3 4 5 6 7 816 15 14 13 12 11 10 9CC14585 C663 1低 位 比 较 结 果高 位 比 较 结 果 1 （ 3-41） 3. 3 编码器和译码器3. 3. 1 编 码 器（Encoder）编 码 ： 用 文 字 、 符 号 或 者 数 字 表 示 特 定 对 象 的 过 程（ 用 二 进 制 代 码 表 示 不 同 事 物 ）二 进 制 编 码 器二 十 进 制 编 码 器分 类 ： 普 通 编 码 器优 先 编 码 器2 nn104 或 Y1I1 Y2YmI2In 代码输出信息输入 编

35、码 器 框 图 （ 3-42） 一 、 二 进 制 编 码 器用 n 位 二 进 制 代 码 对 N = 2n 个 信 号 进 行 编 码 的 电 路1. 3 位 二 进 制 编 码 器 (8 线 - 3 线 ) 编 码 表函数式 Y 2 = I4 + I5 + I6 + I7Y1 = I2 + I3+ I6 + I7Y0 = I1 + I3+ I5 + I7输入 输出 I0 I7 是 一 组 互 相 排 斥 的 输 入 变量 ， 任 何 时 刻 只 能 有 一 个 端 输 入 有 效信 号 。 输 入 输 出0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1Y2

36、 Y1 Y0I0I1I2I3I4I5I6I73 位二 进 制编 码 器I0I1I6I7 Y2Y1Y0I2I4I5I3 （ 3-43） 函 数 式逻 辑 图 用 或 门 实 现 用 与 非 门 实 现76542 IIIIY 76321 IIIIY 75310 IIIIY 7654 IIII 7632 IIII 7531 IIII Y0 Y1 Y21 1 1I 7 I6 I5 I4 I3I2 I1I0 & & &Y0 Y1 Y24567 IIII 23II 01II （ 3-44） 优 先 编 码 ： 允 许 几 个 信 号 同 时 输 入 ， 但 只 对 优 先 级 别 最 高的 进 行 编 码

37、 。 优 先 顺 序 ： I7 I0编 码 表输 入 输 出 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0 Y2 Y1 Y0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 函 数 式Y2 = I7 + I6 + I5 + I42. 3 位 二 进 制 优 先 编 码 器 Y1 = I7+I6+I5I4I3+ I5I4I2Y0 = I7 + I6I5 + I6I4I3 + I6I4I2I1 （ 3-45

38、） 输 入输 出为 原变 量逻辑图输 入输 出为 反变 量 Y2 Y1 Y01 1 1& &1 1 1 1 11111111 7I 6I 5I 4I 3I 2I 1I 0I 1 1 12Y 1Y 0YI7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0 （ 3-46） 用 4 位 二 进 制 代 码 对 0 9 十 个 信 号 进 行 编 码 的 电 路1. 8421 BCD 编 码 器2. 8421 BCD 优 先 编 码 器3. 集 成 10线 -4线 优 先 编 码 器（74147 74LS147）三 、 几 种 常 用 编 码1. 二 -十 进 制 编 码8421 码 余 3 码 2421

39、码5211 码 余 3 循 环 码 右 移 循 环 码循 环 码 （ 反 射 码 或 格 雷 码 ）ISO码 ANSCII（ ASCII） 码二 、 二 -十 进 制 编 码 器2. 其 它 二 -十 进 制编 码 器I0I2I4I6I8 I1I3I5I7I9 Y0Y1Y2Y3 （ 3-47） 3.3.2 译 码 器（Decoder）编 码 的 逆 过 程 ， 将 二 进 制 代 码 翻 译 为 原 来 的 含 义一 、 二 进 制 译 码 器 (Binary Decoder) 输 入 n 位 二进 制 代 码如 ： 2 线 4 线 译 码 器 3 线 8 线 译 码 器4 线 16 线 译

40、码 器A0 Y0A1An-1 Y1Ym-1二进制译码器 输 出 m 个信 号 m = 2n （ 3-48） 1. 三 位 二 进 制 译 码 器 ( 3 线 8 线 )真 值 表函 数 式 0127 AAAY 0120 AAAY 0121 AAAY 0122 AAAY 0123 AAAY 0124 AAAY 0125 AAAY 0126 AAAY A0 Y0A1A2 Y1Y73 位二进制译码器 012 AAA 01234567 YYYYYYYY0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0

41、0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1 （ 3-49） 3 线 - 8 线 译 码 器 逻 辑 图0 0 0 输 出 低 电 平 有 效工 作 原 理 ：1 11 1 11 01&Y7 &Y6 &Y5 &Y4 &Y3 &Y2 &Y1 &Y0A2A2A1A1A0A0 1 111 11A 2 A1 A01 0 11 001 0000 （ 3-50） 2. 集 成 3 线 8 线 译 码 器 - 74LS138引 脚 排 列 图 功 能 示 意 图 321

42、 SSS 、输 入 选 通 控 制 端 1S 0 321 SS 或 芯 片 禁 止 工 作0 1 321 SSS 且 芯 片 正 常 工 作 VCC 地1 32 4 5 6 7 816 15 14 13 12 11 10 974LS138Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 S3 S2 S1 Y7 74LS138Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 S3 S2 S1 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 A0 A1 A2 STB STC STA Y7 （ 3-51） 3. 二 进 制 译 码 器 的 级 联 两 片 3 线 8 线 4 线

43、-16 线Y0 Y7 Y8 Y1574LS138Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 STB STC STA 高 位 Y7 A 0 A1 A2 A3 74LS138Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 STB STC STA 低 位 Y7 1 0工 作 禁 止 有 输 出 无 输 出 1禁 止 工 作无 输 出 有 输 出0 78 15 （ 3-52） 三 片 3 线 - 8 线5 线 - 24 线 34 AA（1）（2）（3）输 出工 禁 禁 70 YY禁 工 禁 158 YY禁 禁 工 2316 YY0 00 11 01 1 禁 禁 禁 全 为

44、174LS138 (1)Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A 0 A1 A2 STB STC STA Y0 Y7 Y7 74LS138 (3)Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 STB STC STA Y16 Y7 Y2374LS138 (2)Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 STB STC STA Y8 Y7 Y15A0 A1 A2 A3 A4 1 （ 3-53） 功 能 特 点 ： 输 出 端 提 供 全 部 最 小 项电 路 特 点 ： 与 门 (原 变 量 输 出 )与 非 门 (反 变 量 输 出 )4. 二 进 制 译 码

45、器 的 主 要 特 点二 、 二 -十 进 制 译 码 器(Binary-Coded Decimal Decoder)将 BCD 码 翻 译 成 对 应 的 十 个 输 出 信 号集 成 4 线 10 线 译 码 器 ： 7442 74LS42 （ 3-54） 半 导 体 显 示 (LED)液 晶 显 示 (LCD)共 阳 极 每 字 段 是 一 只发 光 二 极 管三 、 显 示 译 码 器数 码 显 示 器 ae bcf gda b c d e f g R+ 5 V YaA3A2A1A0 +VCC +VCC显示译码器共阳YbYcYdYeY fYg0000 000000111 1111101

46、1 1 低 电 平 驱 动 020213 AAAAAAYa Ya （ 3-55） 驱 动 共 阳 极 数 码 管 的 电 路 020213 AAAAAAYa Ya 020213 AAAAAAYa 圈 零 ： （ 3-56）A3A2A1A0 YfYeYdYcYbYa YgYa 圈 1： Ya=A2A1A0+A3A2A1A0=A2A1A0+A3A2A1A0=A2A1A0A3A2A1A0 （ 3-57） 共 阴 极a b c d e f g R+5 V YaA3A2A1A0 +VCC显示译码器共阴YbYcYdYeYfY g 高 电 平 驱 动 0000 111111011 00000111 0ae bcf gd 020213 AAAAAAYa