导图社区 3.组合逻辑电路
数字电路与系统设计,概述了使用SSI(小规模集成电路)和MSI(中规模集成电路)构成的组合逻辑电路的分析与设计。组合逻辑电路即通过不同的逻辑门电路和组件,将输入的逻辑变量(通常是二进制信号)转换为所需的输出逻辑变量的系统。
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组合逻辑电路
SSI构成的组合电路(smal scale)
组合逻辑电路的分析
从输入到输出,退出函数表达式
利用代数、卡诺图对表达式进行化简
列出真值表,判断电路逻辑功能
设计
分析逻辑功能、设逻辑变量并赋值
列出真值表、写出逻辑表达式、并化简
根据式子画出逻辑图
MSI构成的组合电路(middle scale)
编码器
功能:将输入选择的数编码成为二进制
常见编码器(低位有效)
8-3线普通编码器
8-3优先编码器 74148(扩展为16-4优先编码器)
二-十进制优先编码器 74141(1~9的编码)
译码器
功能:将二进制转换为对应位置的输出电平
常见译码器(输出低电平有效)
2-4译码器 74139
3-8译码器 74138(扩展成4-16译码器)
8421BCD码译码器 7442(只译0~9的码)
七段数码管(译码配合各种使能端使用,具体请参看笔记)
实现任意逻辑函数:MSI+SSI(加在输出Y部分)
列出逻辑表达式、并化简
根据式子画出SSI
数据选择器
功能:类似译码器,将二进制转换为十进制,再选择对应位置上的电平输出
常见数选
四选一MUX
俩个四选一 74153
八选一 74151
级联扩展【笔记】
四选一 ——>八选一
八选一 ——>三十二选一
实现任意逻辑函数:MSI+SSI(加在选择端[D输入])
数据比较器
功能:比较俩个数
常见数据比较器
4位二进制数比较 7485
16位二进制数比较 (用5个7485级联)
全加器
功能:输入:加数1、加数2、低位进位;输出:结果、高位进位
常见:74283
有时可以改成减法器:将减数反码,将低位进位置1
竞争和冒险
概念
竞争
输入是一个逻辑变量,由于集成门的延迟,导致到达输出的信号有先后(A与A非)
输入是俩个及以上逻辑变量,由于变化快慢不同,导致到达最后的输出信号的的时候会产生本不该出现的电平(卡诺图中的绕路)
冒险
逻辑冒险:一个逻辑变量,输出的信号有先后(A与A非)
功能冒险:俩个逻辑变量,输出信号的路径不同(路径经过了圈外电平、0型冒险?)
0型冒险:出现了不该出现的0电平(F=A+A非)
1型冒险:出现了不该出现的1电平(F=A*A非)
冒险的判别方法
逻辑冒险
公式法
卡诺图:两个卡诺图相切,且相切部分没有被其他卡诺图圈走
冒险的消除方法
增加多余项
加滤波电容(将高频脉冲过滤掉)
加取样脉冲(有脉冲的地方代表高电平)
注意降维
具体内容可以看笔记