第4章-组合逻辑电路(1) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/23 0:52:59星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

Y?S2S1S0D0?S2S1S0D1?S2S1S0D2?S2S1S0D3?S2S1S0D4?S2S1S0S5?S2S1S0D6?S2S1S0D7?m0D0?m1D1?m2D2?m3D3?m4D4?m5D5?m6D6?m7D7将L与Y比较可得

D0=D2=D3=D6=D7=0 D1=D4=D5=1 将A、B、C分别与地址输入端S2、S1、S0 所示。

(2) 将逻辑函数表达式展开成最小项形式

连接,即可得到电路,如图题解4.4.21(a)

Y?A?B?C?(AB?AB)?C?AB?ABC?(AB?AB)C?(AB?AB)C?ABC?ABC?ABC?ABC?ABC?ABC ?m1?m2?m4?m7可得 D0=D3=D5=D6=0 D1==D2=D4=D7=1

同理,将A、B、C分别与地址输入端S2、S1、S0;;连接,即可得到电路,如图题解4.4.21(b)所示。

4.4.22 应用已介绍过的中规模组合逻辑电路设计一个数据传输电路,其功能是在4位通道选择信号的控制下,能将16个输入数据中的任何 一个传送到16个输出端中相对应的一个输出端, 其示意图如图题4.4.22所示。

解:应用书中介绍过的中规模组合逻辑电路,8选1数据选择器74HC151和3线﹣8线译码器74HC138(此处作数据分配器用)各两片组成数据传输电路,如图题解4.4.22所示,其中74HC138的数据输入端和数据输出端均为低有效,经过两次求反,在输出端得到原数据。当S3=0时,(1)组得74HC151和74HC138工作,将输入的数据I0~I7中的任意一个传输到8个输出端Y0?Y7中对应的一个。(2)组得74HC151和74HC138不工作。当S3=1时,(2)组得74HC151和74HC138工作,将输入的数据I8~I15从输出端Y8?Y15对应输出,(1)组得74HC151和74HC138不工作。

25

4.4.23 试用三个3输入端与门、一个或门和非门实现“A>B”的比较电路,A和B均为2位二进制数。

解:先根据题意写出FA>B的逻辑表达式。

由主教材中的表4.4.14写出2位数值比较器“A>B”的逻辑表达式

FA?B?A1B1?(A1B1?A1B1)A0B0?A1B1?A1B1A0B0?A1B1A0B0

要求与门的输入端不能超过3个,因此对上述表达式进行化简,将后面两项的四个变量相与,变为每项最多只有三个变量相与的与或表达式。

26

FA?B?A1(B1?B1A0A0)?B1(A1?A1A0B0)?A1(B1?A0B0)?B1(A1?A0B0)?A1B1?A1A0B0?A0B1B0根据上述表达式,可用三个3输入端与门、一个或门和两个非门实现语句“A>B”,如图题解4.4.23所示。

4.4.25 试设计一个8位相同数值比较器,当两数相等时,输出L=1,否则L=0。

解:8位相同数值比较器要求对应的2位数相等。首先设计两个1位二进制数相等的比较器,设两个1位二进制数为Ai、Bi,输出为Li,则列出1位二进制数相等的真值表,如表题解4.4.25所示。

由真值表写出逻辑表达式

Li?AiBi?AiBi?Ai?Bi

如果两个8位二进制数相等,则它们对应的每1位应相等。设8位比较器的输出为L,则

L?L0?L1?L2?L3?L4?L5?L6?L7?A0?B0?A1?B1?A2?B2?A3?B3?A4?B4?A5?B5?A6?B6?A7?B7?A0?B0?A1?B1?A2?B2?A3?B3?A4?B4?A5?B5?A6?B6?A7?B7由逻辑表达式可得逻辑图,如图题解4.4.25所示。

4.4.26 试用数值比较器74HC85设计一个8421BCD码有效性测试电路,当输入为8421BCD码时,输出为1,否则为0。

解:BCD码的范围是0000~1001,即所有有效的BCD码均小于1010。用74HC85构成的测试电路如图题解4.4.26所示,当输入的8421BCD码小于1010时,FA<B输出为1,否则为0。

27

4.4.27 试用数值比较器74HC85和必要的逻辑门设计一个余3码时,输出为1,否则为0。 解:余3码的范围是0011~1100。因此需要两片74HC85和一个或非门构成测试电路,如图题解4.4.27所示,当输入数码在0011~1100范围内,片(1)的FA<B和片(2)的FA<B均为0,或非门的输出L为1;超出此范围L为0。

4.4.28 试用反相器和与或非门设计1位二进制全加器。

解:1位全加器的真值表,如表题解4.4.28所示。为了求出Si和Ci的逻辑表达式,首先分别画出Si和Ci的卡诺图,如图题解4.4.28(a)所示。为便于与﹣或﹣非的表达式,采用包围0的方法进行化简得

Si?AiBiCi?1?AiBiCi?1?AiBiCi?1?AiBiCi?1Ci?AiBi?BiCi?1?AiCi?1由此得出

Si?AiBiCi?1?AiBiCi?1?AiBiCi?1?AiBiCi?1Ci?AiBi?BiCi?1?AiCi?1

28