数字逻辑:常用MSI组合逻辑器件
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
- 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。
- 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。
- 兼容性。便于不同品种及功能的电路混合使用。
- 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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