当前课程知识点：电工电子技术 > 9 门电路与组合逻辑电路 > 9.6 设计应用举例 > 92-中规模集成芯片的组合逻辑电路设计
大家好
我们这次课的内容是中规模集成芯片的组合逻辑电路的设计
我们首先来看用译码器来设计组合逻辑电路
有N个输入端的译码器有2N个信号输出端
也就是每一个信号的输出端与N个输入变量的每一个最小项是一一对应的
那么设计的步骤是这样的
首先我们要找出最小项
其次我们要按照顺序与输入信号相连
那么按照什么顺序
是按照最小象高低位的顺序与输入相连
那么最后输出函数一般我们是用与非门来设计输出的
下面我们来看一个例子
利用138来实现下面这个逻辑函数
从逻辑函数的表达时我们发现
这个表达式里的乘积项不是最小项
因此第一步我们需要将表达式进行变换
将其化成对应的最小项
然后写出每一个最小项的编号
例如我们看这一项
那么它所对应的最小项的编码是110
因此对应的最小项是Y6
这一项111对应的最小项是Y7
那么这一项是011
所以对应的最小项是Y3
那么这一项是101
所以对应的最小项是Y5
这是第一步
然后我们需要把这个表达式化成与非与非的形式
画好了以后我们就可以连线了
刚才我们说过要按照最小象高低位的顺序进行连接
因此首先我们把控制信号接成电路能够工作的形式
然后连上最小项的输入端
那么注意在刚才的表达式当中
A是最小项的最高位
因此要与地址的输入端A2相连
那么输出端根据刚才我们求出的表达式是Y3Y5Y6Y7
因此我们连线用与非门输出
就可以设计实现我们刚才需要设计的电路了
那么总结一下
用译码器来设计组合逻辑电路的时候
用N位地址输入的译码器
可以产生任何一种输入变量不大于N的组合逻辑电路
下面我们再来看一个例子
用138来实现我们前面讲过的全加器
那么这是全加器的真值表
那么根据这个真值表
我们可以写出两路输出函数所对应的最小项
比如首先我们看S S所对应的最小项分别是1、2、4、7
那么写出它的表达式1.2.4.7
同样C的输入信号
我们也可以写出它所对应的最小项
那么这是一个两输出的函数
因此在设计的时候
我们需要有两个与非门来实现
同样我们先把控制端接到电路能够工作的情况下
然后连接输入信号
那么最后根据刚才我们求出的函数
用两个与非门来实现我们全加器的输出
本位的和向高位的进位
第二个我们来看一下用数据选择器怎么来设计组合逻辑电路
那么数据选择器的功能表如图所示
这是一个4选1的数据选择器
那么在这个功能表中我们发现
当控制信号等于0的时候
电路处于工作状态
他的输出函数表达式就是这个式子
在这个表达式当中
函数被分成了两组
一组是数据
一组是地址信号
比如说我们看D0对应的这一项
就是D0与上A1A0的反
那么大家可以看到它所对应的最小项编号是M0
所以传送的数据就是D0依次类推
下面我们来看一个例子
用4选1的数据选择器要生成这样一个函数
注意设计的方法就是采用函数比较法
比如说我们要生成这样一个函数
那么在这个函数当中
我们看需要对这个表达式进行一下变换
变换成4选1的数据选择器的函数表达式的形式
我们也把这个表达式进行分组
分成两组
括号内的对应的是地址
括号外的对应的是数据
然后与四选一的数据选择器的逻辑表达式进行比较
那么找出对应项的关系
比如说我们可以令G等于A1
A等于A0
然后对应的数据项就可以确定了
比如说大家看A1反A0反
对应的就是G反A反
所以它前面的这一项D0就等于α
那么D1也等于α
这是一组数据
我们再往后看
那么由于地址项是A0反A1
那么对应的就是GA反
所以他前面的数据项D2就等于R
那么最后一项D3就等于1
那么有了数据项的结果
我们就可以进行连线了
我们画出接线图
大家看
根据刚才我们求解的结果
我们需要把G和A连到地址输入端上
然后根据刚才求出的D0到D3的值来接数据线
接好以后对应的输出W就是我们要求的函数Y
下面我们总结一下
用数据选择器来设计组合逻辑的方法
第一用N位地址输入的数据选择器
可以产生任何一种输入变量不大于N加一的组合逻辑电路
第二
设计的时候可以采用函数比较法
那么控制端作为输入端
数据输入端可以综合为一个输入端
好
这次课的内容就介绍到这里
谢谢大家
-1.1 电路的基本概念
-1.2 基尔霍夫定律
-1.3 电路的分析方法
--9-支路电流法
--10-节点电压法
--12-叠加原理
--14-电位的计算
-1 电路的基本定律与分析方法
-2.1 换路定则及初始值的确定
-2.2 RC电路的暂态过程
-2.3 一阶线性电路暂态分析的三要素法
-2.4 RL电路的暂态过程
-2.5 一阶电路的脉冲响应
-2 电路的暂态分析
-3.1 正弦交流电的基本概念
-3.2 单一参数的正弦交流电路
-3.3 简单正弦交流电路的分析
-3.4 电路的谐振
-3 交流电路
-4.1 三相电源
--36-三相电源
-4.2 三相电路中负载的连接
-4.3 三相电路的功率
-4.4 安全用电技术
-4 三相电路
-5.1 半导体基础知识
-5.2 半导体二极管
-5.3 稳压二极管
--44-稳压二极管
-5.4 半导体三极管
-5.5 场效应管
--46-场效应管
-5.6 光电器件
--47-光电器件
-5 常用半导体器件
-6.1 基本放大电路的组成及工作原理
-6.2 基本放大电路的分析
--54-图解法
-6.3 常用基本放大电路的类型及特点
--6 基本放大电路--6.3 常用基本放大电路的类型及特点
-6.4 实用放大电路
-6 基本放大电路
-7.1 集成运算放大器
-7.2 放大电路中的负反馈
--61-反馈的概念
-7.3 集成运算放大器的线性应用
--7 集成运算放大器及其应用--7.3 集成运放的线性应用
-7.4 集成运算放大器的非线性应用
-7.5 集成运算放大器的应用举例
--7 集成运算放大器及其应用--7.5 集成运放的应用举例
-7 集成运算放大器及其应用
-8.1 整流电路
-8.2 滤波电路
-8.3 稳压电路
-8 半导体直流稳压电源
-9.1 数字电路概述
-9.2 逻辑代数与逻辑函数
--79-逻辑代数
-9.3 逻辑门电路
-9.4 组合逻辑电路的分析与设计
-9.5 常用的组合逻辑模块
--87-加法器
--88-编码器
--89-译码器
--90-显示译码器
-9.6 设计应用举例
-9 门电路与组合逻辑电路
-10.1 双稳态触发器
--93-RS触发器
-10.2 寄存器
-10.3 计数器
--97-异步计数器
--98-同步计数器
-10.4 中规模集成计数器组件及其应用
--10 触发器与时序逻辑电路--10.4 中规模集成计数器组件及其应用
-10 触发器与时序逻辑电路
