MSI:medium-scale integration

目录:

加法器

半加器:不考虑前面前一位是否有进位

全加器

全加器实现四位二进制加法

超前进位加法器(4位超前进位加法器74LS283)

超前进位加法器实现四位数乘法

数值比较器

一位数值比较器

多位数值比较器(74LS85)

多位数值比较器扩展

二进制译码器

双2-4线二进制译码器(74LS139)

3-8线译码器

使能端的作用

二-十进制译码器

数字显示译码器(七段数码显示译码器74LS48)

编码器

基本模型

优先编码器74LS47

8-3线优先编码器74LS148

扩展16-4线优先编码器

地址选择器

前面涉及

双四多选一多路选择器74LS153

八选一多路选择器74LS151

扩展为十六选一多路选择器

利用多路选择器实现组合逻辑函数

双四选一多路选择器实现多输出

多路分配器

数据分配器

多通道数据分时传送

MSI数字集成电路芯片特点


加法器

半加器:不考虑前面前一位是否有进位

输入:

输出:

本位和:,模拟加法

本位仅为 ,同为1即进位

全加器

输入:

输出:

本位和:,模拟加法

本位进位:,三个输入有任意两个为1即进位

全加器实现四位二进制加法

超前进位加法器(4位超前进位加法器74LS283)

原理: ,输入一个1且进位为1的情况+ 输入为两个1的情况,可以往下推,最终化为AB、C的逻辑表达式

输入:

输出:

超前进位加法器实现四位数乘法

设计电路:

设计乘法电路的例题

电路实现:

数值比较器

一位数值比较器

输入:

输出:

多位数值比较器(74LS85)

输入:8个数,3个级联输入(低位的比较结果)

输出:先前四个比较结果,前四个相等看级联输入

多位数值比较器扩展

串联扩展方式:

并联扩展方式(16位二进制比较):

原理:我们比较每个四位数,小于等于对方的四位用0总结,大于对方的四位用1总结,这样一来,这两个十六位数就可以被总结成两个的四位二进制数。我们就可以根据谁的总结比较大,输出我们的判断结果。

二进制译码器

被称为最小项发生器

双2-4线二进制译码器(74LS139)

输入: (使能端,0时电路运行,1 时电路输出全为1,连在4个三输入与非门Y上,相当于开关机键)

输出:

低电平有效:工作时,只有一个端口为 0(高电平有效就是只有一个端口为 1 了)

3-8线译码器

输入:使能端(1,0,0 时输出 1, 为工作状态) 输入二进制

输出: ~ ,四输入与非门,低电平有效

使能端的作用

  • 避免输入变化不同步而在输出端产生瞬时脉冲
  • 逻辑功能扩展(下讲)

1、用3-8线译码器构成4-16译码器

2、用3-8线译码器实现全减器

3、用3-8线译码器实现8路分配器

二-十进制译码器

数字显示译码器(七段数码显示译码器74LS48)

编码器

基本模型

输入:(低电平有效,没输入时这些全部为 1 ,若要输入,则让它的值变为低电平)

输出: ( 数值为 1 表示有输入,数值为0表示没输入 )

编码形式:不是普通的二进制形式

缺点:当有多个输入时会混乱

优先编码器74LS47

输入:(9的优先级最高,1的优先级最低,全为 1 表示输入0)

输出:,取反后输出

8-3线优先编码器74LS148

输入:8个 + 使能端(低电平有效)

输出:3个(低电平有效)+ 2个状态输出

扩展16-4线优先编码器

原理:真不会

使能端:高 8 位输入0让使能端有效芯片正常工作, 的值是由高 8 位输入决定的,0无输入,1有输入;把  作为第 8 位使能端,这样一来,一旦高 8 位没输入,低 8 位就会工作。

输出:

 : 高8位有输入时这个输出需要为 1 。 由输入状态决定,0表示芯片工作且有输入,

把  的值取反刚好可以用。

: 不懂,我觉得应该用或门

地址选择器

前面涉及

3-8线译码器可将其中一个使能端(原变量输入低电平有效)改成,变成地址分配器

双四多选一多路选择器74LS153

八选一多路选择器74LS151

扩展为十六选一多路选择器

老师的课件:

利用多路选择器实现组合逻辑函数

1、三输入:3-8线

2、四输入:2-4线

双四选一多路选择器实现多输出

多路分配器

前面有涉及

数据分配器

多通道数据分时传送

MSI数字集成电路芯片特点

  1. 通用性。一个功能部件,通过适当的外部连线可以实现多种逻辑功能。
  2. 扩展性。若干个功能部件通过适当连接,可以扩展成位数更多的复杂部件。
  3. 兼容性。便于不同品种及功能的电路混合使用。
  4. 体积小、功耗低、可靠性高。

图片来源:厦门大学计算机科学与技术系 程明

本笔记仅供个人学习与他人参考使用

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