注册电气工程师专业基础考试-数字电子基础2说课讲解

1 逻辑电路 组合逻辑电路 时序逻辑电路 现时的输出仅取决于现时的输入 除与现时输入有关外还与原状态有关 3 4集成组合逻辑电路 2 构成 1 由各类逻辑门组成 电路中不含存储元件 2 输入和输出之间没有反馈通路 3 4 1组合逻辑电路输入输出的特点 特点 电路在任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入 而与电路以前的状态无关 4 例 分析下列电路的功能 第一步 写逻辑表达式 并化简 5 第二步 列写真值表 第三步 分析真值表 电路可实现两个1位二进制相加 称半加器 6 0 1 被封锁 1 1 例 分析下图的逻辑功能 7 1 0 被封锁 1 分析结果 选通电路 8 任务要求 最简单的逻辑电路 1 根据实际问题的逻辑含义 列出真值表 2 由真值表写出逻辑表达式 3 对逻辑表达式进行化简 4 根据最简逻辑表达式画出逻辑电路图 设计步骤 2 组合逻辑电路的设计方法及步骤 9 例 设计三人表决电路 A B C 每人一个按键 如果同意则按下 不同意则不按 结果用指示灯表示 多数同意时指示灯亮 否则不亮 1 首先指明逻辑符号取 0 1 的含义 三个按键A B C按下时为 1 不按时为 0 输出是F 多数赞成时是 1 否则是 0 2 根据题意列出逻辑状态真值表 10 逻辑真值表 3 由真值表写出逻辑表达式 11 4 用卡诺图化简逻辑表达式 12 5 根据逻辑表达式画出逻辑图 13 若用与非门实现 14 3 4 3编码器 译码器 显示器 多路选择器及多路分配器的原理和应用 1 编码器 所谓编码就是赋予选定的一系列二进制代码以固定的含义 n个二进制代码 n位输出 有2n种不同的组合 可以表示2n个信号 2n位输入 二进制编码器 将一系列信号状态编制成二进制代码 15 例 用与非门组成三位二进制编码器 设八个输入端为I1 I8 八种状态 与之对应的输出设为F1 F2 F3 共三位二进制数 设计编码器的过程与设计一般的组合逻辑电路相同 首先要列出状态表 然后写出逻辑表达式并进行化简 最后画出逻辑图 16 真值表 17 18 2 译码器 译码是编码的逆过程 即将某二进制翻译成电路的某种状态 二进制译码器 将n种输入的组合译成2n种电路状态 也叫n 2n线译码器 译码器的输入 一组二进制代码 译码器的输出 一组高低电平信号 19 2 4线译码器74LS139的内部线路 20 74LS139的功能表 表示低电平有效 21 3 显示译码器 二 十进制编码 显示译码器 显示器件 在数字系统中 常常需要将运算结果用人们习惯的十进制显示出来 这就要用到显示译码器 22 共阴极显示器 共阳极显示器 段组合 七段显示器件 23 显示器件显示原理 a b c d f g 输入输出显示A3A2A1A0abcdefg 000011111100 000001100001 001010110112 e 24 显示译码器电路 25 4 数据选择器 从一组数据中选择一路信号进行传输的电路 称为数据选择器 控制信号 输入信号 输出信号 数据选择器类似一个多投开关 选择哪一路信号由相应的一组控制信号控制 26 四选一数据选择器 当G 0时 输出Y Di i由地址线BA四种状态确定 当G 1时 所有的与门都被封锁 Y总为0 27 功能表 28 5 数据分配器 将一路输入数据分配到多路输出端的电路称为数据分配器 由地址 编码 控制端来确定选择哪路输出信号 29 1 加法器 3 4 4加法器 数码比较器 存储器 可编程逻辑阵列的原理和应用 1 逢二进一 2 最低位是两个数最低位的叠加 不需考虑进位 3 其余各位都是三个数相加 包括加数 被 加数和低位来的进位 4 任何位相加都产生两个结果 本位和 向高位的进位 30 半加器 半加运算不考虑从低位来的进位 A 加数 B 被加数 S 本位和 C 进位 真值表 31 真值表 32 逻辑图 逻辑符号 33 全加器 an 加数 bn 被加数 cn 1 低位的进位 sn 本位和 cn 进位 逻辑状态表见下页 34 35 半加和 所以 36 逻辑图 逻辑符号 37 应用举例 用一片SN74LS183构成两位串行进位全加器 串行进位 38 2 数码比较器 比较器的分类 1 仅比较两个数是否相等 2 除比较两个数是否相等外 还要比较两个数的大小 第一类的逻辑功能较简单 下面重点介绍第二类比较器 39 1 一位数值比较器 功能表 40 41 逻辑图 逻辑符号 42 3 半导体存储器 分为只读存储器 ROM 和随机存储器 RAM 1 半导体存储器的特点ROM的特点 只能读出 不能写入 掉电后信息不丢失 RAM的特点 可读可写 掉电后信息丢失 2 半导体存储器的结构 略 43 4 可编程逻辑器件 PLD的原理和应用 PLD表示法在芯片内部配置和逻辑图之间建立了一一对应的关系 并将逻辑图和真值表结合起来 形成了一种紧凑而易于识读的表达形式 44 PLD的连接方式 45 基本门电路PLD的表示法 与门符号或门符号 46 例子