发布时间 : 星期一 文章第 七 章 中规模通用集成电路及其应用 教案更新完毕开始阅读a585c376804d2b160b4ec0d2
例7.5 用译码器74138和适当的与非门实现全减器的功能。
全减器：能实现对被减数、减数及来自相邻低位的借位进行减法运算，产生本位差及向高位借位的逻辑电路。
解：设被减数用Ai表示、减数用Bi表示、来自低位的借位用Gi-1表示、差用Di表示、向相邻高位的借位用Gi表示。
根据全减器的功能，可得到全减器的真值表如下表所示。
由真值表可写出差数Di和借位Gi的逻辑表达式为：
Di(Ai,Bi,Gi?1)?m1?m2?m4?m7?m1?m2?m4?m7
Gi(Ai,Bi,Gi?1)?m1?m2?m3?m7?m1?m2?m3?m7
例7.6 用译码器和与非门实现逻辑函数
F(A,B,C,D)??m(2,4,6,8,10,12,14)
3．二-十进制译码器 功能：将4位BCD码的10组代码翻译成10个十进制数字符号对应的输出信号。 例如，常用芯片7442是一个将8421码转换成十进制数字的译码器，芯片引脚图和逻辑符号如下。
该译码器的输出为低电平有效。其次，对于8421码中不允许出现的6个非法码(1010～1111)，译码器输出端 Y0 ～ Y9均无低电平信号产生，即译码器对这6个非法码拒绝翻译。 4．数字显示译码器
功能:数字显示译码器是驱动显示器件(如荧光数码管、液晶数码管等)的核心部件，它可以将输入代码转换成相应数字，并在数码管上显示出来。
常用的数字显示译码器有器七段数字显示译码器和八段数字显示译码器。 例如，中规模集成电路74LS47，是一种常用的七段显示译码器，该电路的输出为低电平有效，即输出为0时，对应字段点亮；输出为1时对应字段熄灭。该译码器能够驱动七段显示器显示0～15共16个数字的字形。输入A3、A2、A1和A0接收4位二进制码，输出Qa、Qb、Qc、Qd、Qe、Qf和Qg分别驱动七段显示器的a、b、c、d、e、f和g段。
(教材中给出的74LS48的输出为高电平有效。) 二、编码器
功能：编码器的功能恰好与译码器相反，是对输入信号按一定规律进行编排，使每组输出代码具有其特定的含义。
1．二-十进制编码器
(1) 功能：将十进制数字0～9分别编码成4位BCD码。 (2)结构框图
这种编码器由10个输入端代表10个不同数字，4个输出端代表相应BCD代码。结构框图如下：
注意：二-十进制编码器的输入信号是互斥的，即任何时候只允许一个输入端为有效信号。
最常见的有8421码编码器，例如，按键式8421码编码器。 2．优先编码器
(1) 功能：识别输入信号的优先级别，选中优先级别最高的一个进行编码，实现优先权管理。
优先编码器是数字系统中实现优先权管理的一个重要逻辑部件。它与上述二-十进制编码器的最大区别是，优先编码器的各个输入不是互斥的，它允许多个输入端同时为有效信号。
优先编码器的每个输入具有不同的优先级别，当多个输入信号有效时，它能识别输入信号的优先级别，并对其中优先级别最高的一个进行编码，产生相应的输出代码。
(2)典型芯片：MSI优先编码器74LS148 。 7.2.3 多路选择器和多路分配器
多路选择器和多路分配器是数字系统中常用的中规模集成电路。其基本功能是完成对多路数据的选择与分配、在公共传输线上实现多路数据的分时传送。此外，还可完成数据的并串转换、序列信号产生等多种逻辑功能以及实现各种逻辑函数功能。 一、多路选择器
多路选择器(Multiplexer)又称数据选择器或多路开关，常用MUX表示。它是一种多路输入、单路输出的组合逻辑电路。 1．逻辑特性
(1) 逻辑功能：从多路输入中选中某一路送至输出端，输出对输入的选择受选择控制量控制。通常，一个具有2n路输入和一路输出的多路选择器有n个选择控制变量，控制变量的每种取值组合对应选中一路输入送至输出。 (2) 构成思想
多路选择器的构成思想相当于一个单刀多掷开关，即
由选择控制信号（或称为地址）决定选择哪路数据输出。 如四选一数据选择器：
F?EABD0?EABD1?EABD2?EABD3 (1)E?1,F?0
(2)E?0,F?ABD0?ABD1?ABD2?ABD3 用四选一数据选择器扩展为八选一的数据选择器
2．典型芯片
常见的MSI多路选择器有4路选择器、8路选择器和16路选择器。 (1) 四路数据选择器74153
图(a)、(b)是型号为74153的双4路选择器的管脚排列图和逻辑符号。该芯片中