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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,高教出版社,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,数字电子技术基础第五版,第二十八讲 组合逻辑电路设计方法、 编码器,一、概述,1、组合逻辑电路的特点,1）从功能上,2）从电路结构上,任意时刻,的输出仅,取决于该时刻的输入,不含记忆（存储）元件,2、逻辑功能的描述,组合逻辑 电路,组合逻辑电路的框图,二、,组合逻辑电路的分析和设计,1、 组合逻辑电路的分析,已知组合逻辑电路,写输出逻辑表达式,化简,分析其功能,填真值表,分析其功能,1）分析方法：,2）、举例：,试分析如下电路图的逻辑功能。,逻辑函数表达式：,解：,逻辑真值表：,结论：,当DCBA表示的二进制数小于或等于5时Y,o,为1，这个二进制数大于5且小于11时Y,1,为1，当这个二进制数大于或等于11时Y,2,为1。,因此，这个逻辑电路可以用来判别输入的4位二进制数数值的范围。,工程上的最佳设计，通常需要用多个指标去衡量，主要考,虑的问题有以下几个方面：, 所用的逻辑器件,数目最少,，器件的,种类最少,，且器件之间,的,连线最少,。这样的电路称,“最小化”电路,。, 满足速度要求，应使,级数最少,，以减少门电路的延迟。, 功耗小，工作稳定可靠。,所谓组合逻辑电路设计，就是根据给出的实际逻辑问题，求出实现这一逻辑功能的,最佳逻辑电路,。,2、组合逻辑电路的设计,1、逻辑抽象,分析因果关系，确定输入/输出变量,定义逻辑状态的含意（赋值）,列出真值表,2、写出函数式,3、选定器件类型,4、根据所选器件：对逻辑式化简（用门）,变换（用MSI）,或进行相应的描述（PLD）,5、画出逻辑电路图，或下载到PLD,6、工艺设计,组合逻辑电路的设计步骤：,组合逻辑电路的设计过程,返回,返回,设计举例：,设计一个监视交通信号灯状态的逻辑电路,如果信号灯,出现故障，,Z为1,R,A,G,Z,设计举例：,1. 抽象,输入变量:,红（R）,、,黄（A）,、,绿（G）,输出变量：,故障信号（Z）,2. 写出逻辑表达式,输入变量,输出,R,A,G,Z,0,0,0,1,0,0,1,0,0,1,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,1,0,1,1,1,1,0,1,1,1,1,1,设计举例：,3. 选用小规模SSI器件,4. 化简,5. 画出逻辑图,用与或非门表示,三、若干常用组合逻辑电路,1、 编码器,编码：将输入的每个高/低电平信号变成一个对应的二进制代码,普通编码器,优先编码器,1）、普通编码器,特点：任何时刻只允许输入一个编码信号。,例：3,位,二进制普通编码器,输 入,输 出,I,0,I,1,I,2,I,3,I,4,I,5,I,6,I,7,Y,2,Y,1,Y,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,1,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,1,1,0,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,1,0,1,0,0,0,0,0,0,1,0,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,利用无关项化简，得：,2）、优先编码器,特点：允许同时输入两个以上的编码信号，但只对其中优先权最高的一个进行编码。,例：8线-3线优先编码器,（设I,7,优先权最高I,0,优先权最低）,输 入,输 出,I,0,I,1,I,2,I,3,I,4,I,5,I,6,I,7,Y,2,Y,1,Y,0,X,X,X,X,X,X,X,1,1,1,1,X,X,X,X,X,X,1,0,1,1,0,X,X,X,X,X,1,0,0,1,0,1,X,X,X,X,1,0,0,0,1,0,0,X,X,X,1,0,0,0,0,0,1,1,X,X,1,0,0,0,0,0,0,1,0,X,1,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,低电平,实例：74HC148,选通信号,选通信号,附加输出信号,为0时，电路工作,无,编码输入,为0时，电路工作,有,编码输入,输 入,输 出,1,X,X,X,X,X,X,X,X,1,1,1,1,1,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,1,0,X,X,X,X,X,X,X,0,0,0,0,1,0,0,X,X,X,X,X,X,0,1,0,0,1,1,0,0,X,X,X,X,X,0,1,1,0,1,0,1,0,0,X,X,X,X,0,1,1,1,0,1,1,1,0,0,X,X,X,0,1,1,1,1,1,0,0,1,0,0,X,X,0,1,1,1,1,1,1,0,1,1,0,0,X,0,1,1,1,1,1,1,1,1,0,1,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,状态,1,1,不工作,0,1,工作，但无输入,1,0,工作，且有输入,0,0,不可能出现,附加输出信号的状态及含意,控制端扩展功能举例：,例：用两片8线-3线优先编码器,16线-4线优先编码器,其中， 的优先权最高 ,Y,s,Y,EX,状态,1,1,不工作,0,1,工作，但无输入,1,0,工作，且有输入,0,0,不可能出现,第一片为高优先权,只有(1)无编码输入时，(2)才允许工作,第(1)片 时表示对 的编码,低3位输出应是两片的输出的“,或,”,3）、二,-,十进制优先编码器,将 编成0110 1110,的优先权最高，,最低,输入的低电平信号变成一个对应的十进制的编码,74LS147的功能表,输,入,：逻辑0(低电平）有效,输,出,：,反码,输出,注意：,
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