数字逻辑电路分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两种,其中组合逻辑电路输出仅取决于当前输入,不存在记忆元件。集成门是组合逻辑电路的最基本器件。
通常遇到的问题分为两类,分别是逻辑电路的分析和设计,其实就是电路连接图和功能表的互相推导。对于中规模逻辑器件,一般要学会查看数据手册中的逻辑符号图和功能表,这样可以了解其外部特性与功能。
逻辑函数
中规模集成逻辑器件MSI
译码器
译码器是将具有特定含义的二进制代码转换为对应的输出信号,将来自n个输入线的二进制信息转换为最多达
以74LS138为例,有3个译码输入端,8个输出端,还有3个使能控制端。(对于每个输出项对应一个最小项,又称最小项唯一译码器)
扩展应用
- 扩展
如果用最高位输入连上两片3-8译码器的控制端,则可以用两片实现4-16译码器的功能。 - 实现逻辑函数
可以把逻辑函数表示成为最小项之和的形式。输出高电平有效用或门,低电平有效用与非门。
可以实现多输出的逻辑函数。
数码管与译码器
七段译码管LED有共阴级和共阳极两种接法。显示方法也有静态显示(亮度高但硬件驱动电路复杂),或动态显示(动态扫描,分时循环显示)两种。
当显示器较大时也就需要较大的驱动电流。
74LS47是BCD-七段显示译码器,输入BCD码,输出七段反码驱动共阳极数码管。LT¯¯¯¯¯是试灯信号(全亮),RBI¯¯¯¯¯¯¯是灭零信号,熄灭不需要的零。BI¯¯¯¯/RBO¯¯¯¯¯¯¯¯既可以作熄灭输入,也是灭零输出。若将低位灭零输出接到高位灭零输入上,可以起到确定有效数字的作用。
计算机的地址译码
编码器
编码器进行的是和译码器正好相反的操作,即是将一些特定对象用一定规则的二进制数码表示。
优先编码器对输入信号安排了优先编码顺序,允许同时输入多路编码信号,但编码电路只对其中优先权最高的一个输入信号进行编码。
多路选择器与分配器
多路选择器可用来实现单输出变量的逻辑函数。
通过将选通信号用门电路连接起来,可以把两个4选1合为一个8选1,此时注意未选能的输出端输出是高阻还是高低电平。
加法器
不考虑低位进位的加法器叫半加器,考虑的称为全加器。
n个全加器级联,可实现n位二进制相加的电路(串行进位加法器),缺点是运算速度慢,优点是电路结构简单。
- 单级先行进位加法器:“组内并行,组间串行”
将每一组(单片)内进位同时算出
- 多级先行进位加法器
:“组内并行,组间并行”
即是将每一组最高位进位直接计算送出
比较器
用于比较两个二进制数的大小
有二进制数的输入端,级联输入端,和比较结果输出端。
级联时,低4位的输出端连接到高4位的级联输入端。
ALU
略