本篇內(nèi)容主要回顧第三章組合邏輯電路的知識,雖然前面提到過組合邏輯電路是數(shù)字電路中很重要的一部分,但是學(xué)習(xí)起來相對簡單,主要是要學(xué)會掌握方法。
1考點總結(jié)
1.組合邏輯電路的分析
2.用門電路設(shè)計最簡組合邏輯電路
3.清楚了解譯碼器74138的功能
4.清楚了解四選一、八選一數(shù)據(jù)選擇器的功能
5.利用譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成中規(guī)模組合邏輯電路
2各考點分析
1.組合邏輯電路的分析
所謂的組合邏輯電路分析就是指,給出一個組合邏輯電路,要求你畫出它的真值表,抽取出邏輯表達式,并用自然語言描述出來。這是一個并不復(fù)雜的過程,因為給出來的都是門電路,很容易得到真值表。得到真值表后,抽取邏輯表達式的過程可能有的同學(xué)忘記了,這里簡單說一下。舉個栗子,如下圖的真值表,我們找到對應(yīng)輸出是“1”的兩行輸入,然后把他們加起來,就是我們得到的最初的邏輯表達式,看情況化簡一下,最后描述一下“這是一個三變量一致電路”。
2.用門電路設(shè)計最簡組合邏輯電路
設(shè)計其實和分析大同小異,關(guān)鍵在于題設(shè)的問題。題設(shè)一般會給出一個實際要求,比如“設(shè)計三人表決電路”等等。這里我們首先要做的就是根據(jù)要求畫真值表,然后根據(jù)真值表抽象出表達式并化簡,根據(jù)化簡結(jié)果,使用門電路搭建即可。個人認(rèn)為考試之中不會過多的糾結(jié)于你的電路設(shè)計是不是最簡,只要你得出的邏輯表達式是最簡的,并根據(jù)這個最簡表達式搭建了電路,就可以算是最簡電路。
3.譯碼器74138功能以及搭建中規(guī)模組合邏輯電路
譯碼器說白了就是把輸入的一個N位二進制數(shù)轉(zhuǎn)化為對應(yīng)十進制的輸出,當(dāng)然輸出是對應(yīng)Yk高(低)電平而已。74138就是一個3-8線譯碼器,輸入一個三位二進制數(shù),對應(yīng)后面八個輸出端的某一個輸出端輸出。其輸入高電平有效,輸出低電平譯中,并且當(dāng)選通端S1=1,S2(非)=S3(非)=0時正常工作。這里一定要注意這個輸出是“非”,使用時一定要注意摩根定律的應(yīng)用。
仔細觀察上右圖,可以很明顯的發(fā)現(xiàn),每一個輸出都對應(yīng)輸入的一個最小項,而任意的邏輯表達式都可化為最小項之和的形式,因此譯碼器可以用來構(gòu)建任意的組合邏輯電路。如果用74138,因為邏輯表達式是最小項之和的形式,因此一定要注意用摩根定律變成與非-與非式,因為這樣的結(jié)果才可以用74138的輸出接與非門實現(xiàn)。
4.數(shù)據(jù)選擇器以及搭建中規(guī)模組合邏輯電路
數(shù)據(jù)選擇器就是在給定一組數(shù)據(jù)(D0--DK)之后,你想輸出誰,就給地址段一個對應(yīng)的二進制數(shù)。比如我想在一個四選一的數(shù)據(jù)選擇器里輸出D1的數(shù)據(jù),那么我的地址端A1
A0就要輸入“0 1”,注意這里地址端的順序。如此,數(shù)據(jù)選擇器的輸出就明朗了:
有趣的是,數(shù)據(jù)選擇器的輸出也是最小項之和的形式,因此也可以用于表示任意的邏輯表達式。當(dāng)然這里要注意的一點是,譯碼器有N位地址端就最多能表示N變量的表達式,但是數(shù)據(jù)選擇器可以表示N+1位變量,因為有數(shù)據(jù)端Dk。舉個栗子:
這樣數(shù)據(jù)選擇器的接線就是下圖的樣子:
至于八選一的數(shù)據(jù)選擇器,TTL的是用74153兩片接在一起出來的,CMOS的是CC4512直接八選一,具體情況大同小異,請讀者自行閱讀。
Last but not least,以上所說的中規(guī)模組合邏輯電路的最開始一步都是畫真值表然后得到邏輯表達式,然后再去思考怎樣拼接電路的問題。
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