您好、欢迎来到现金彩票网!
当前位置:秒速快3 > 瞬时冒险 >

第03章 组合电路的分析与设计_v1_图文

发布时间:2019-06-11 23:59 来源:未知 编辑:admin

  ? 电路中不包含记忆元件. ? 输出无反馈到输入的回路. ? 任意时刻, 电路的输出仅取决于当时 的输入.

  从输入级开始,逐级写出门的逻辑表达式 对表达式进行化简 列写真值表 描述电路的逻辑功能

  组合电路的级数是指输入信号从输入端到输出端所经历的 逻辑门数的最大数目。

  该函数表达式比较简单,不用列真值 表,由表达式可知此电路是一个异或电路。

  (2) 列写线) 描述电路的逻辑功能 多数输入变量为1,输出F为1; 多数输入变量为0,输出 F为0 因此,该电路为少数服从多数 电路,也称多数表决电路。

  推广到一般,将n位自然二进制码转换成n位格雷码: Gi = Bi⊕Bi+1 (i = 0、1、2、…、 n-1)

  – 小 规 模SSI ? 逻辑门数最少 – 中大规模 MSI? 集成块数最少 速度最快, 性价比最高等

  设计要求通常是用文字描述的具有一定因果的一个事件,必须 运用逻辑抽象的方法抽象成一个逻辑问题。即将起因定为逻辑变量, 将结果定为输出函数;然后对逻辑赋值,规定0、1分别表示意义, 最后做出真值表。

  例: 设计一个汽车安全告警系统。 当驾驶员在车门没有关好,或 没有系安全带的情况下启动汽车时, 该系统发出告警。 解: (1) 由题意确定逻辑变量

  根据题意,该题的逻辑变量为: 启动开关 以变量A表示 车门开关 以变量B表示 系安全带 以变量C表示 逻辑函数 告警输出信号 以变量F表示

  根据题意,该题的逻辑变量为: 启动开关 以变量A表示 车门开关 以变量B表示 系安全带 以变量C表示 逻辑函数 告警输出信号 以变量F表示

  时工作, 但至少有一台工作, 要求设计一个供电 控制电路, 以达到节能的目的.

  若输入信号源能提供原变量和反变量(双轨输入),仅需两级 逻辑门电路即可实现。

  求出函数的最简“与或”式; 对函数两次取反,再运用反演律, 变成与非-与非式;

  (2)从各函数相同的最小项出发, 改变原圈法, 以求更多公共圈; (3) 写出多输出函数表达式, 绘制逻辑电路图.

  ?若“总圈数”减少,则改 ?若“总圈数”增加,则不改 ?若“总圈数”一样,则取最大的合并圈

  例: 设计一个两位二进制数码比较器 解: (1) 确定逻辑变量,并赋值 设A=A1A0, B=B1B0, 根据题意, 输入变量为A、B;电路的输出

  在电路设计时,实际使用的都是集成电路芯片,每种 芯片通常封装固定数目的逻辑门,每个门输入端的数目 是固定的,在设计时还需考虑这些限制。

  两输入端四或非门 六非门 三输入端三与非门 三输入端三与非门(OC) 两输入端四异或门

  [例] 设输入不提供反变量,试用一片74LS00和一片74LS386实现

  [例] 设输入不提供反变量,试用一片74LS00和一片74LS386实现

  数字电路包括逻辑运算电路和算术运算电路,加法器是实现多 位二进制数加法运算的逻辑电路,加法器由全加器和半加器构成。

  信号变化: 过渡时间 信号通过逻辑门: 响应时间 多个信号变化: 有先有后

  – 某一个输入变量发生变化, – 变化前后函数值相同, – 变化时出现一次瞬时输出错误.

  – 多个输入变量同时发生变化, – 变化前后函数值相同, – 变化时出现一次瞬时输出错误.

  某一变量同时以原/反变量形式出现 消去其余变量(积项取1,和项取0), 若函数式变为

  – 输入变量变化前后函数值相同 – 有N个变量同时发生变化 – 由N个变量组合构成的2N个格,既有1又有0.

  功能冒险是函数的逻辑功能决定的,因此不能在设计中消除, 需外加选通脉冲或滤波电容。

  在输出端加小电容C可以消除毛刺,但输出波形的前后沿将变 坏, 在对波形要求较严格时,应再加整形电路。

  电路加入取样脉冲,在取样脉冲作用期间输出的信号才有效, 可以避免毛刺影响输出波形。

  由于冒险仅发生在 输入信号变化的瞬间, 只要使选通脉冲出现的 时间与输入信号变化的 时间错开,即可消除任 何形式的冒险,此时输 出不再是电位信号,而 是脉冲信号。

  利用冗余项:只能消除逻辑冒险,而不能消除功能冒险;适用范围有限 吸收法:加滤波电容使输出信号变坏,引起波形的上升、下降时间变长, 不宜在中间级使用。实验调试阶段采用的应急措施; 取样法:加取样脉冲对逻辑冒险及功能冒险都有效。目前大多数中 规模集成模块都设有使能端,可以将取样信号作用于该端,待电路 稳定后才使输出有效。 –冒险现象仅发生在输入信号变化的瞬间

  在输入信号变化瞬间,输出不是变化奇数次 。 消除了静态冒险,动态冒险也自然消除。

  通用性、兼容性及扩展功能较强 . 外接元件少,可靠性高,体积小,功耗低,使用方便 . 标准化封装,关心的是外部功能.

  理解器件功能表的含义. 根据功能表和逻辑符号,熟悉器件的功能,能正确使用器件. 会灵活使用,例如器件逻辑功能的扩展.

  对两组同样位数的二进制数进行数值比较且判断其大小的逻辑 电路称为数码比较器。

  定义了器件的输入、输出引脚 真值表的一种形式,定义了器件的功能 有时需分析器件的内部结构 基本逻辑功能 逻辑功能的扩展

  将所要处理的信息或数据赋予二进制代码的过程称为编码, 实现编码功能的电路称为编码器 。

  优先编码器允许几个输入端同时加上信号,电路只对其中 优先级别最高的信号进行编码。

  例:用8-3线线线线)实现优先编码:高位选通输出与低位控制端连接; (3)第 I 片工作时,编码器输出:0000-0111 第II 片工作时,编码器输出:1000-1111

  译码是编码的逆操作,是将每个代码所代表的信息翻译过来, 还原成相应的输出信息。实现译码功能的逻辑电路称作译码器。

  二进制译码器满足关系式:m=2n,即完全译码,输出是输入变 量的各种组合,一个输出对应一个最小项,又称为最小项译码器。 若输出是1有效,称作高电平译码,一个输出就是一个最小项; 若输出0有效,称作低电平译码,一个输出对应一个最小项的非。

  译码器的输出: 选通信号: Y 0 ~ Y 7 八个输出端,低电平有效。

  解:由输出线片三线至八线译码器,此时使能端 不能完成高位控制,常采用树型结构扩展,再加1片译码器对高三位 译码,其8个输出分别控制其余8片的使能端,选择其中一个工作。

  本例是用译码器作函数发生器。因为译码器的输出分别对应一 个最小项(高电平译码)或一个最小项的非(低电平译码),所以 附加适当门,可实现任意函数。 特点:方法简单,无须简化,工作可靠。

  例:试用 74LS138和与非门构成一位全加器 解:全加器的最小项表达式应为 Si =

  例:试用 74LS138和与非门构成一位全加器 注 意 地 址 端 的 高 低 位

  二-十进制译码器可由4-16线译码器构成,也有专用的4-10 线译码器。CMOS型译码器C301的输入为BCD码,无使能端,输出 f f f f f f f f f f 为高电平有效 。

  二-十进制译码器可以构成带有使能端的3-8线译码器,只需 将最高位输入端D当作使能端,输出端f8、f9不用即可。

  在数字系统中,常需结果用十进制数码显示出来,数字显示电 路包括译码驱动电路和数码显示器。 数字显示器有许多种不同类型的产品,如发光二极管、荧光数 码管、液晶数字显示器等。

  共阳极 :低电平亮 (2)七段显示译码器 输入:二—十进制代码 输出:译码结果,可驱动相 应的七段数码管显示 正确的数字

  数据选择器又称为多路选择器,简称MUX,它能够从多路输入 数据中选择一路输出,选择哪一路由当时的控制信号决定,其功能 类似于单刀多掷开关 。

  74LS151是一种TTL型八选 一数据选择器,其中D7 ~ D0为数 据输入端,A2 ~ A0为地址端,有 两个互补输出端。

  例:试用最少数量的四选一选择器扩展成八选一选择器。 解: (1) 用一片双四选一数据选择器,实现八个数据输入 (2) 高位地址接使能端,实现三位地址,控制八个输入

  1. 低位地址从 16路数据中 选出4路 2. 高位地址从 四路中选出 一路最终输 出

  (2) 中规模四选一数据选择器实现函数, 要求电路形式最简. (3) 用一片四到十六线译码器实现函数,假设译码器的输出为高电 平有效。 AB CD 00 00 01 1 11 10 1 F

  例: 已知逻辑函数F(A,B,C,D)=?(1,2,4,9,10,11,12,14,15), 设输入既提供 原变量, 又提供反变量, 试根据要求实现该函数, 并画出逻辑电路图。 (2) 中规模四选一数据选择器实现函数, 要求电路形式最简.

  例: 已知逻辑函数F(A,B,C,D)=?(1,2,4,9,10,11,12,14,15), 设输入既提供 原变量, 又提供反变量, 试根据要求实现该函数, 并画出逻辑电路图。 (2) 中规模四选一数据选择器实现函数, 要求电路形式最简.

  例: 已知逻辑函数F(A,B,C,D)=?(1,2,4,9,10,11,12,14,15), 设输入既提供 原变量, 又提供反变量, 试根据要求实现该函数, 并画出逻辑电路图。 (3) 用一片四到十六线译码器实现函数,假设译码器的输出为高电 平有效。

  数据分配器的功能与数据选择器相反,根据地址变量将一个输 入数据分配到多路输出中的某一路。数据分配器也等效为单刀多掷 开关,只是方向相反,故称DMUX。

  将双一线ST并接作为高位地 址变量A2输入端,两个数据输入端并接作为数据输入,则可扩展为 一线至八线的分配器。

  利用数据选择器和译码器实现多路信息传输。 0 0 0 由译码器连成的数据分配器

  为了检测存在的错误,人们研制出特殊的可靠性编 码。常用的有奇偶检验码、五中取二码、汉明码等。

  奇偶检验码是由信息码加一位校验位组成。其编码方式有两种: 使代码组中信息码和校验位中“1‖的个数的总和为奇数的,称为奇 校验; 使“1‖的个数的总和为偶数的,称为偶校验。

  特 点: 能够检测出1位错误,但不能纠正错误. 奇校验: 信息码中1的个数为奇数; 偶校验: 信息码中1的个数为偶数;

  偶数个1的异或运算结果为0。 发送端偶检验位表达式:FE=B3 接收端偶检验位表达式: S=B3

  74LS280既适用于奇校验,也适用于偶校验;既可用于校验位的 产生,也可用于奇偶性的校验。

  八位有符号数的最高位表 示符号,0表示正数,1表示负 数,其范围为 –127 ~ +127 或 –128 ~ +127

  反码:正数的反码与原码相同; 负数的反码为原码按位取反 (数值部分),最高为为1。

  74LS381是比较简单的双极型ALU,能够完成一系列的算术运 算和逻辑运算。

http://ellisramseydds.com/shunshimaoxian/155.html
锟斤拷锟斤拷锟斤拷QQ微锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷微锟斤拷
关于我们|联系我们|版权声明|网站地图|
Copyright © 2002-2019 现金彩票 版权所有