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1、第3章 组合逻辑电路3.2 组合逻辑电路的分析与设计组合逻辑电路的分析与设计 3.3 典型的组合逻辑集成电路典型的组合逻辑集成电路 3.1 概述概述3.43.4 组合逻辑电路中的竞争冒险组合逻辑电路中的竞争冒险为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 学习要点：学习要点：组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的设计典型组合逻辑电路的功能典型组合逻辑电路的应用为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3.1 概述概述组合逻辑电路组合逻辑电路：在任意时刻电路
2、的输出仅取决于该时在任意时刻电路的输出仅取决于该时刻的输入，而与输入信号作用前电路刻的输入，而与输入信号作用前电路所处的状态无关。所处的状态无关。电路特点：电路特点：无记忆，无反馈。无记忆，无反馈。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益即任意一个输出端的输出与该时刻所有输入端即任意一个输出端的输出与该时刻所有输入端的逻辑取值有关。的逻辑取值有关。图中第图中第i i个输出与输入逻辑变量的关系可用如下个输出与输入逻辑变量的关系可用如下逻辑函数来描述：逻辑函数来描述：为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济
3、体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3.2 组合逻辑电路的分析与设计组合逻辑电路的分析与设计 3 3.2.1 组合逻辑电路的分析方法组合逻辑电路的分析方法3.2.2 组合逻辑电路的设计方法组合逻辑电路的设计方法为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益一般分析步骤一般分析步骤一般分析步骤一般分析步骤 ：（1 1）根据给定的逻辑电路写出逻辑函数表达式。）根据给定的逻辑电路写出逻辑函数表达式。（2 2）列出真值表）列出真值表。（3 3）分析得出电路的逻辑功能。）分析得出电路的逻辑功能。-借助于逻辑函数
4、、真值表等找出给定电路的借助于逻辑函数、真值表等找出给定电路的输入输出之间的关系进而知道电路所实现的逻辑输入输出之间的关系进而知道电路所实现的逻辑功能。功能。3.2.1 组合逻辑电路的分析方法组合逻辑电路的分析方法为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益例例例例 逻辑电路如图所示，试分析其逻辑功能。逻辑电路如图所示，试分析其逻辑功能。逻辑电路如图所示，试分析其逻辑功能。逻辑电路如图所示，试分析其逻辑功能。解：（解：（1 1）从输入端依次写出：）从输入端依次写出：为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体
5、制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益（2 2）列出真值表）列出真值表。A AB BC CF F0 00 00 00 00 00 01 10 00 01 10 00 00 01 11 10 01 10 00 00 01 10 01 11 11 11 10 01 11 11 11 11 1（3 3）由真值表可以）由真值表可以看出该电路可以实看出该电路可以实现四舍五入的判别，现四舍五入的判别，当输入的二进制码当输入的二进制码大于等于大于等于5 5时，输出时，输出为为1 1，而小于，而小于5 5时输时输出为出为0 0。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的
6、事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3.2.2 组合逻辑电路的设计方法组合逻辑电路的设计方法根据给定的逻辑功能要求，设计出能实现根据给定的逻辑功能要求，设计出能实现这这 个功能要求的逻辑电路个功能要求的逻辑电路。实现的电路要最简，即所用器件品种最少、实现的电路要最简，即所用器件品种最少、数量最少、连线最少。数量最少、连线最少。要求：要求：为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益（1 1）根据设计要求确定输入输出变量并逻辑赋）根据设计要求确定输入输出变量并逻辑赋 写出真值表。写出真值表。（2 2）由真值
7、表写出逻辑函数表达式并化简或转换。）由真值表写出逻辑函数表达式并化简或转换。（3 3）选用合适的器件画出逻辑图。）选用合适的器件画出逻辑图。一般设计步骤：一般设计步骤：为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益例例设计一个交通灯故障自动检测器，以实现红、黄、设计一个交通灯故障自动检测器，以实现红、黄、绿三种灯的远程监控，要求用与非门实现。绿三种灯的远程监控，要求用与非门实现。解：解：（1 1）逻辑赋值。）逻辑赋值。红、黄、绿三种灯分别红、黄、绿三种灯分别用变量用变量A A、B B、C C表示，灯表示，灯亮为亮为1 1，不
8、亮为，不亮为0 0。用变量用变量F表示，正常表示，正常为为1，有故障为，有故障为0。输入：输入：输出：输出：真值表A A A AB B B BC C C CF F F F0 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 10 0 0 01 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 10 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 10 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1
9、 10 0 0 0为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益变换成与非式变换成与非式（2 2）由真值表写出逻辑表达式。）由真值表写出逻辑表达式。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益（3 3）画出逻辑图。）画出逻辑图。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3.3 典型的组合逻辑集成电路典型的组合逻辑集成电路3.3.1 编码器编码器3.3.2 译码器译码器3.3.3 数
10、据分配器和数据选择器数据分配器和数据选择器 3.3.4 数值比较器数值比较器3.3.5 加法器加法器为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益编码：编码：3.3.1 编码器编码器将信息符号与二进制代码之间建立一一对应的将信息符号与二进制代码之间建立一一对应的关系。关系。编码器编码器：能实现编码功能的逻辑电路。能实现编码功能的逻辑电路。1 1编码器工作原理编码器工作原理即在某一时刻电路只把一个输入信号转换为即在某一时刻电路只把一个输入信号转换为n n位二进制代码。位二进制代码。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主
11、义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益例：例：4 4线线-2-2线编码器线编码器-把把4 4个输入信号编成对应的个输入信号编成对应的2 2位二进制代码输出的编码电路。位二进制代码输出的编码电路。设输入设输入4 4个分别为个分别为I I0 0I I3 3，高电平有效；，高电平有效；输出输出为为Y Y1 1Y Y0 0两位二进制代码。两位二进制代码。输输输输入入入入输输输输出出出出I I I I3 3 3 3I I I I2 2 2 2I I I I1 1 1 1I I I I0 0 0 0Y Y Y Y1 1 1 1Y Y Y Y0 0 0 00 0 0 00 0
12、 0 00 0 0 01 1 1 10 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 10 0 0 00 0 0 01 1 1 10 0 0 01 1 1 10 0 0 00 0 0 01 1 1 10 0 0 01 1 1 10 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 1真值表：真值表：解：解：注意：编码器在任一时刻只能对一个输入信号进行编码。注意：编码器在任一时刻只能对一个输入信号进行编码。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益输出表达式输出表达式 根据表达式：根据表达式
13、：如果某一时刻，有两个输入端如如果某一时刻，有两个输入端如I1、I2同时为同时为1时，时，输出输出Y1Y0为为00；而输出而输出Y1Y0为为00本应表示信号本应表示信号I0，所以以上输，所以以上输出就是错误输出。出就是错误输出。为避免此问题，可设定输入信号的优先级，即优为避免此问题，可设定输入信号的优先级，即优先编码器。先编码器。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益4线线-2线优先编码器真值表线优先编码器真值表 输输输输入入入入输输输输出出出出I I I I3 3 3 3I I I I2 2 2 2I I I I1
14、 1 1 1I I I I0 0 0 0Y Y Y Y1 1 1 1Y Y Y Y0 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 10 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 10 0 0 01 1 1 10 0 0 01 1 1 1 1 1 1 10 0 0 01 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1表达式表达式 此时输出此时输出I1、I2即使同时为即使同时为1，输出为，输出为I0仍然表仍然表示对优先级高的示对优先级高的I2的编码。的编码。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工
15、的合法权益优先编码器实质就是优先编码器实质就是对优先级最高的一个输对优先级最高的一个输入信号进行编码入信号进行编码避免了输出紊乱。避免了输出紊乱。除了二进制编码器，常用的还有二除了二进制编码器，常用的还有二-十十进制编码器，也称为进制编码器，也称为BCD码编码器，就是码编码器，就是把把09十个十进制数码编成十个十进制数码编成BCD代码，其代码，其工作原理与二进制编码器相同。工作原理与二进制编码器相同。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益2集成编码器集成编码器74LS148（74HC148）为）为TTL（CMOS）8
16、线线-3线线优先编码器，两者电性能参数不同，但逻辑功能相同。优先编码器，两者电性能参数不同，但逻辑功能相同。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益输出端，变量上的非号表示输出为反码形式。输出端，变量上的非号表示输出为反码形式。为输入端，变量上的非号表示低电平有效，为输入端，变量上的非号表示低电平有效，优先级最高；优先级最高；三个控制端：三个控制端：为输入使能端，低电为输入使能端，低电平有效；平有效；为输出使能端；为输出使能端；为扩为扩展展输输出端。出端。EO为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制
17、的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益74LS148功能表功能表输输 入入输输 出出EIEII I7 7I I6 6I I5 5I I4 4I I3 3I I2 2I I1 1I I0 0Y Y2 2Y Y1 1Y Y0 0EOEO CSCS1 11 11 11 11 11 10 01 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 10 01 10 00 00 00 00 01 10 00 01 10 00 00 01 11 10 00 01 11 10 00 01 10 01 10 00 01 11 11 10 00 01 11 11 10 00 01 11
18、11 11 10 01 10 00 01 10 00 01 11 11 11 11 10 01 10 01 11 10 00 01 11 11 11 11 11 10 01 11 10 01 10 00 01 11 11 11 11 11 11 10 01 11 11 11 10 0为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益例例 用用74LS148和逻辑门电路实现和逻辑门电路实现16线线-4线优先编码器。线优先编码器。解：解：74LS148为为8个输入，现要对个输入，现要对16个输入进行编码，个输入进行编码，因此至少要用
19、两片因此至少要用两片74LS148，根据功能表画出逻辑，根据功能表画出逻辑图。图。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益其中片1为高位，片0为低位。片1的EO端和片0的级联，用于控制是否允许低位片编码输出。片1和片0的相与作为总的输出，用于标志输出端是否为有效编码引出，作为输出的最高位。端输出，另外，将片1的显然，片1的优先级要高于片0优先级，输入端中优先级最高，优先级最低。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 常见的集成编码器还有常见的
20、集成编码器还有74LS147、74HC147、CD4532等。等。这些芯片都有相应的资料可供查询，具体的这些芯片都有相应的资料可供查询，具体的型号因厂家的不同而有很多种，因此对于芯片内型号因厂家的不同而有很多种，因此对于芯片内部结构不必深究，在学习时要学会看芯片引脚的部结构不必深究，在学习时要学会看芯片引脚的名称和排列，分清输入和输出，会读功能表，弄名称和排列，分清输入和输出，会读功能表，弄懂输入输出之间的关系以及功能端的作用和有效懂输入输出之间的关系以及功能端的作用和有效电平，要掌握如何运用器件。电平，要掌握如何运用器件。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位
21、工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3.3.2 译码译码器器 编码的逆过程，把给定的二进制代码转编码的逆过程，把给定的二进制代码转换为相应的输出信号或另一种形式的代换为相应的输出信号或另一种形式的代码。码。译码：译码：译码器：译码器：具有译码功能的逻辑电路具有译码功能的逻辑电路。一般结构框图：一般结构框图：输入输出之间关系要满足：输入输出之间关系要满足：M2N为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益1二进制译码器二进制译码器 将输入代码转换成一一对应的有效信号，在使能控将输入代码转换成一一对应的有效信号，在使
22、能控制端有效的情况下，对应每一组输入代码，输出端只有制端有效的情况下，对应每一组输入代码，输出端只有一个输出有效一个输出有效。注意：输入输出满足注意：输入输出满足M=2N，也称为，也称为N线线-M线线译码器或译码器或 唯一地址译码器。唯一地址译码器。下面介绍常用的集成译码器下面介绍常用的集成译码器74138和和74139，它们分别具有它们分别具有 TTL和和 CMOS系列的产品。系列的产品。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 74LS139为双为双2线线-4线译码器，即内部有两个相互独线译码器，即内部有两个相互独
23、立的立的2线线-4线译码器线译码器。引脚图引脚图 为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益74LS139功能表输输输输 入入入入输输输输 出出出出A A A A1 1 1 1A A A A0 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 10 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 10 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 10 0 0 01 1 1 10 0 0 01 1 1 1
24、0 0 0 01 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 1即每个即每个译码译码器有器有2 2个个输输入端，入端，4 4个反个反码输码输出端，出端，为为使能控制使能控制时时，译码译码器器处处于非工作状于非工作状态态，有一个有一个输输出端有效，从而出端有效，从而识别识别四种不同的四种不同的输输入代入代码码。端，低电平有效。当端，低电平有效。当输出为输出为1111。当。当时，译码器工作，对应每个代码仅时，译码器工作，对应每个代码仅为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保
25、障用人单位和职工的合法权益74LS138为为3线线-8线译码器线译码器 引脚图引脚图 译码器有译码器有3个输入，个输入，8个反码输个反码输出，输出为低电平有效，出，输出为低电平有效，3个使个使，当G G1 1=1=1，能控制端能控制端G1G1、，时，译码器工作，时，译码器工作，可以识别可以识别 8 种不同输入状态。利用种不同输入状态。利用使能控制端可以方便的扩展电路功使能控制端可以方便的扩展电路功能。能。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 74LS138功能表功能表 输输输输 入入入入输输输输 出出出出G G G
26、 G1 1 1 1A A A A2 2 2 2A A A A1 1 1 1A A A A0 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 10 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1
27、1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 10 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 10 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 10 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1
28、 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 10 0 0 00 0 0 01 1 1 10 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 10 0 0 00 0 0 01 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 10 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 11
29、1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 10 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 1为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益例例1 下图为两片下图为两片74LS138扩展的扩展的4线线-16线译码器，试线译码器，试分析其工作原理。分析其工作原理。解：解：由图可知片由图可知片1为高位，片为高位，片0为低位。为低位。A3、A2、A1、A0为为4个输入端。个输入端
30、。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益当当A A3 3为为0 0时时，片，片1 1的的G G1 1=0=0，禁止，禁止译码译码，高，高8 8位位输输出全出全为为1 1；而；而，低低8 8位有有效位有有效输输出。出。此时，片此时，片0的的G1=1，时，译码器工作，时，译码器工作，当当A3为为1时，片时，片1的的G1=1，高高8位有有效输出，而片位有有效输出，而片0此时有此时有 输出全为输出全为1。，时，译码器工作，时，译码器工作，禁止译码，低禁止译码，低8位位为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体
31、制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益例例2 用用74LS13874LS138实现逻辑实现逻辑函数函数。解：解：将函数表达式写成最小项之和将函数表达式写成最小项之和 将输入变量将输入变量A、B、C分别接入输入端，注意高位和低位分别接入输入端，注意高位和低位的接法，使能端接有效电平，由于的接法，使能端接有效电平，由于74LS138输出为反码输出为反码输出，需要再将输出，需要再将F变换一下：变换一下：为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益逻辑电路图逻辑电路图 注意：使用中规模集成译码器实现逻辑函数时，
32、译码器的输入注意：使用中规模集成译码器实现逻辑函数时，译码器的输入端个数要和逻辑函数变量的个数相同，并且需要将逻辑函数化端个数要和逻辑函数变量的个数相同，并且需要将逻辑函数化成最小项表达式。成最小项表达式。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益2二二-十进制译码器十进制译码器 常用的有常用的有8421BCD码码集成译码器集成译码器74HC42，将输入的将输入的BCD码译成十码译成十个输出信号，有个输出信号，有4个输入端，个输入端，10个输出端，常称为个输出端，常称为4线线-10线译码器。线译码器。引脚图引脚图 为了规
33、范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益其工作原理与其工作原理与74138基本相同。基本相同。74HC42输出为低电平有效，输出为低电平有效，如输入为如输入为1001时，输出端仅时，输出端仅Y9为低电平，其他输出端为高电平，为低电平，其他输出端为高电平，对应于十进制数对应于十进制数9。当输入超过当输入超过09范围时，输出范围时，输出均为高电平，无有效译码输出，均为高电平，无有效译码输出，这超出范围的六个代码这超出范围的六个代码10101111称为伪码，显然，电路具称为伪码，显然，电路具有拒绝伪码的功能。有拒绝伪码的功能。为了
34、规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3显示译码器显示译码器 数码显示电路通常包括显示译码器、驱动数码显示电路通常包括显示译码器、驱动电路和显示器等部分。电路和显示器等部分。（1）数码显示器件。）数码显示器件。-用来显示数字、文字或其他符号用来显示数字、文字或其他符号。按发光物质：按发光物质：半导体发光二极管数码管（半导体发光二极管数码管（LED数码管）、数码管）、辉光数码管、荧光数码管、液晶显示器辉光数码管、荧光数码管、液晶显示器（LCD）、等离子显示板等；）、等离子显示板等；按组成方式：按组成方式：分段式显示器、点阵
35、式显示器等。分段式显示器、点阵式显示器等。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益由发光二极管构成的七段显示器（由发光二极管构成的七段显示器（LED数码管）数码管）ag七个发光二极管分段封装而成，共阳极接法将各段阳七个发光二极管分段封装而成，共阳极接法将各段阳极接在一起作为公共阳极接到高电平，需要某段发光，则将相极接在一起作为公共阳极接到高电平，需要某段发光，则将相应二极管的阴极接低电平，共阴极接法反之。应二极管的阴极接低电平，共阴极接法反之。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人
36、员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益（2）七段集成显示译码器。）七段集成显示译码器。将需要显示的十进制数的代码经过译码器译出送将需要显示的十进制数的代码经过译码器译出送到到LED数码管，点亮相应的段即可在数码管上显示数码管，点亮相应的段即可在数码管上显示十进制数十进制数。例如，要显示数字例如，要显示数字7，其，其8421BCD码为码为0111，经译码器，经译码器输出后应使输出后应使a、b、c输出端有效，对应段能点亮即可。输出端有效，对应段能点亮即可。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 但注意在选用显示译码但注
37、意在选用显示译码器时要选择正确的驱动方器时要选择正确的驱动方式，式，共阳极接法的共阳极接法的LED数码管要选用输出为低电数码管要选用输出为低电平有效的译码器，共阴极平有效的译码器，共阴极接法的接法的LED数码管要选用数码管要选用输出为高电平有效的译码输出为高电平有效的译码器。器。LED工作电压比较低，工作电压比较低，且工作电流不大，一般可且工作电流不大，一般可以直接用显示译码器驱动以直接用显示译码器驱动LED数码管。数码管。74HC4511引脚图 为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益74HC4511是常用的是常用的
38、CMOS七段显示译码器，七段显示译码器，A3、A2、A1、A0为输入端，输入为输入端，输入8421BCD码，码，ag为七段输出，为七段输出，输出高电平有效，可用来驱动共阴极输出高电平有效，可用来驱动共阴极LED数码管。数码管。为测试输为测试输入端，低入端，低电电平有效，当平有效，当时时ag输出全为输出全为1，用于检查译码器和，用于检查译码器和LED数数码码管是否能正常工作管是否能正常工作。数据时，可强制将不需要显示的位消去。如四位数码管，某数据时，可强制将不需要显示的位消去。如四位数码管，某时刻只需显示最低的两位数据，则可以让最高两位数据的时刻只需显示最低的两位数据，则可以让最高两位数据的为灭
39、灯输入端，低电平有效，显示多位为灭灯输入端，低电平有效，显示多位数码管的数码管的，达到最高两位消显的目的，易读结果。达到最高两位消显的目的，易读结果。LE为锁存使能端，输入码在为锁存使能端，输入码在LE由由0跳变为跳变为1时被锁存，时被锁存，译码器输出只取决于此时锁存器中的内容，输入端的变化将译码器输出只取决于此时锁存器中的内容，输入端的变化将不再引起输出端的变化，即此时输出将保持不变。不再引起输出端的变化，即此时输出将保持不变。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益74HC4511功能表功能表 功能功能功能功能/数
40、数数数字字字字输输输输 入入入入输输输输 出出出出显显显显示示示示LELELELEA A A A3 3 3 3A A A A2 2 2 2A A A A1 1 1 1A A A A0 0 0 0a a a ab b b bc c c cd d d de e e ef f f fg g g g测试测试测试测试0 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 1全全全全显显显显灭灭灭灭灯灯灯灯0 0 0 01 1 1 10 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 0全全全全灭灭灭灭锁锁锁
41、锁存存存存1 1 1 11 1 1 11 1 1 1维维维维持不持不持不持不变变变变维维维维持持持持0 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 10 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 10 0 0 00 0 0 01 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 10 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 10 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 12 2 2 20 0 0 01 1 1 11 1 1
42、 10 0 0 00 0 0 01 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 12 2 2 23 3 3 30 0 0 01 1 1 11 1 1 10 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 10 0 0 00 0 0 01 1 1 13 3 3 34 4 4 40 0 0 01 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 10 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 10 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1
43、1 14 4 4 45 5 5 50 0 0 01 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 15 5 5 56 6 6 60 0 0 01 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 10 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 16 6 6 61010101011111111六个代码，输出均为低电平，显示器不显示。六个代码，输出均为低电平，显示器不显示。为了规范事业单位聘用
44、关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益例例 七段显示译码电路如图（七段显示译码电路如图（a），对于图（），对于图（b）所示的）所示的输入波形，分析在输入波形，分析在LED数码管上的显示结果。数码管上的显示结果。解：解：由于由于 所以只需考虑所以只需考虑LE的控制作用。的控制作用。、当当LE=0时，译码器正常工作，输入代码时，译码器正常工作，输入代码ABCD有效，有效，LED数数 码数码管依次显示码数码管依次显示3、8、5。当当LE由由0跳变到跳变到1时，输入为时，输入为0101，即数字，即数字5被锁存，当被锁存，当LE=1时，即使输入代
45、码发生了变化，时，即使输入代码发生了变化，LED数码管仍维持显示数字数码管仍维持显示数字5。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3.3.3 数据分配器和数据选择器数据分配器和数据选择器 1数据分配器数据分配器 实现数据分配的逻辑电实现数据分配的逻辑电路，将一路通道上的公共数路，将一路通道上的公共数据根据需要分配到多路通道据根据需要分配到多路通道上去，至于传送到哪路通道上去，至于传送到哪路通道上，则需要用唯一地址译码上，则需要用唯一地址译码器来决定。器来决定。通常数据分配器有一根输通常数据分配器有一根输入线，入线，n
46、根地址控制线，根地址控制线，2n根数据输出线，因此根根数据输出线，因此根据输出线的个数也称为据输出线的个数也称为2n路数据分配器路数据分配器 为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益用用74LS138译码器实现的数据分配器译码器实现的数据分配器 译码器的三个输入端译码器的三个输入端A2、A1、A0作为选择通作为选择通道用的地址信号输入，道用的地址信号输入，八个输出端作为数据输八个输出端作为数据输出通道，三个控制端接出通道，三个控制端接法如下：法如下：接低电平，接低电平，G1接高接高电平，电平，接数据线接数据线D作为数作
47、为数据输入。据输入。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益工作原理：工作原理：设地址信号为设地址信号为001，即选择的是，即选择的是 通道。而数据线上数据只有通道。而数据线上数据只有两种：当两种：当D=1时，时，不工作，输出全为不工作，输出全为1，即有，即有，根据译码器功能表知此时译码器，根据译码器功能表知此时译码器通道输出也为通道输出也为1；当；当D=0时，时，且且，G1=1，此此时时译码器工作，根据地址译码器工作，根据地址信号，应是 输出有效低电平，输出有效低电平，即有即有通道输出为0，因此，因此，被分配到了被分
48、配到了不论不论D为何值，总有为何值，总有 出和出和D相同，也就是说数据相同，也就是说数据D通道输通道输通道。通道。同理，当地址信号为其他通道同理，当地址信号为其他通道时，数据时，数据D D也相应的被分配到这也相应的被分配到这些通道上去了。些通道上去了。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益74LS138实现的数据分配器功能表实现的数据分配器功能表 输输输输 入入入入输输输输 出出出出G G G G1 1 1 1A A A A2 2 2 2A A A A1 1 1 1A A A A0 0 0 01 1 1 1D D D
49、 D0 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 1D D D D1 1 1 1D D D D0 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 1D D D D1 1 1 11 1 1 1D D D D0 0 0 00 0 0 01 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 1D D D D1 1 1 11 1 1 11 1 1 1D D D D0 0
50、0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 1D D D D1 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 1D D D D0 0 0 01 1 1 10 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 1D D D D1 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 1D D D D0 0 0 01 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 1D D D D1 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 1D D D D0 0 0 01 1