学习计算机电路基础：组合逻辑电路

2023-11-24 理论教育版权反馈

【摘要】：5.数据选择器定义：能够从多路数据中选择一路进行传输的电路称为数据选择器。③实现组合逻辑函数。

1.组合逻辑电路基本概念

组合逻辑电路任一时刻的稳态输出只取决于该时刻输入信号的组合，而与这些输入信号作用前电路原来的状态无关。

2.编码器

（1）定义：能将各种输入信号用二进制代码表示的电路称为编码器。

（2）分类：编码器一般可分为普通编码器和优先编码器；按编码形式可分为二进制编码器和BCD编码器；按编码器编码输出位数可分为4-2线编码器、8-3线编码器和16-4线编码器。

（3）优先编码器。

当有两个或两个以上输入端信号同时有效时，仅对其中一个优先等级最高的输入信号编码，从而避免输出编码出错。

（4）常用典型集成编码器：8-3线优先编码器74 LS148。

3.译码器

（1）定义：能将给定的二值代码转换为相应输出信号或另一种形式二值代码的电路称为译码器。

（2）分类：译码器按用途可分为通用译码器和显示译码器。

（3）译码器应用：译码；实现组合逻辑函数。

（4）常用典型集成译码器：3-8线译码器74LS138。

4.数码显示电路

（1）LED数码管。

LED数码管由发光二极管分段组成。发光二极管正向电压降大多在1.5～2V之间；工作电流一般为几至几十毫安，亮度随电流增大而增强。

LED数码管按其内部连接方式可分为共阴型和共阳型两类。共有8个笔段：abcdefg组成数字8，Dp为小数点。

（2）常用典型集成显示译码器：74 LS 47/48、CC 4511。

5.数据选择器

（1）定义：能够从多路数据中选择一路进行传输的电路称为数据选择器。

（2）基本功能：相当于一个多位开关，如图7-4所示。

（3）分类：有2选1、4选1、8选1和16选1等多种类型。

（4）应用。

①从多路数据中选择一路输出。

②将并行数据变为串行数据。(www.chuimin.cn)

③实现组合逻辑函数。

（5）常用典型数据选择器：8选1数据选择器74 LS151/251。

6.数据分配器

（1）定义：能将一路输入信号根据地址，分配给相应输出端的电路称为数据选择器。

图7-4 数据选择器原理框图

（2）基本功能：操作过程是数据选择器的逆过程，图7-5为其原理框图。

7.数值比较器

（1）定义：能够比较两组数字大小的数字电路称为数值比较器。

（2）比较方法：多位二进制数据比较，先比较高位。高位大即大，高位小即小；若高位相等，再比较低位；依此类推。

8.加法器

（1）基本概念：加法器分为半加器和全加器。半加器运算仅是两个数A、B之间的加法运算；全加器运算除两个加数外，还包括加上来自低位的进位。

（2）逻辑表达式。1）半加器。和：。进位：C_O=AB。

2）全加器。和：S=A⊕B⊕C_I。进位：C_O=（A⊕B）C_I+AB。

（3）逻辑符号。如图7-6所示。

图7-5 数据分配器原理框图

图7-6 逻辑符号

a）半加器 b）全加器

（4）串行加法和超前进位。

串行加法器的优点是电路结构简单，缺点是由于串行逐级进位，完成整个运算所需时间较长。

超前进位是根据加法运算前的低位状态直接得到本位进位信号。因此，速度上明显快于逐级传输方法。

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