11.数电复刻之组合逻辑电路_8-3线逻辑表达式-程序员宅基地

技术标签：数字电路

1.四个基本值的关系

| I_OL | >= n*| I_IL |
|I_OH | >= n* | I_IH |
V_OH >= V_IH
V_OL <= V_IL

2.门电路接负载的接入电路

门—非门–LED—负载电阻----地

R = (V_OH - V_F)/I_D

门—非门–LED—负载电阻----V_CC

R = (V_CC - V_OL - V_F) / I_D

四：组合逻辑电路

1.组合逻辑电路：

当前输出与之前的状态无关，只取决于当前输入（无记忆）

2.逻辑功能分析的步骤

1.写逻辑表达式
2.化简
3.写真值表
4.分析功能

在真实实践中，我们不必拘泥于步骤，一变写逻辑式和化简的过程就应该思考其逻辑功能

eg.半加器:

对于输入二进制Ａ和Ｂ，输出Ｓ为Ａ+B的值，输出Ｃ为Ａ＋Ｂ的进位值

Ｓ＝Ａ异或Ｂ
Ｃ＝ＡＢ

eg.全加器

对于输入二进制ＡＢＣ，输出Ｓ为Ａ+B＋Ｃ的值，输出Ｃ_i为Ａ＋Ｂ＋Ｃ的进位值

S = A异或Ｂ异或Ｃ
Ｃ_i=AB + C(A+B) = AB+AC+BC

3.抽象过程

1.设计步骤

１．分析因果
２．逻辑赋值
３．画真值表
４．写逻辑式
５．选择元器件
６．画出电路图

例子后手写补

编码器

１．编码：用二值代码表示不同事物
２．编码器：把输入的每个高低电平信号变成对应的二进制代码
３．分类：普通编码器和优先编码器

差别：普通编码器，每次只能有一个口输入有效电平
优先编码器，按照优先级从高到低，允许多个口输入有效电平，但只有这里面优先级最高的的那个有效输入才有效，其他舍去

普通编码器：８－３线编码器

八个输入口，表面有２⁸种输入模式，但因为每次只有一个有效输入（假设高电平）所以实际上只有８种输入方式，列出真值表

得到逻辑表达式：

Y2 = I4(I1’.I7’) + I5(I1’…I7’) +I6()+I7()（由于优先级要求不能有多个输入）
所以这里相当于有了约束项和无关项

所以：Y2 = I4+I5+I6+I7
同理：Y1 = I2+I3+I6+I7
Y0 = I1+I3+I5+I7

优先编码器：８－３线　74HC148

优先级：I7最高，依次递减

我们从普通推导优先级的表达式

普通：Y2 = I4+I5+I6+I7
分析：
I7优先级最高，所以不变
I6优先级低于I7，所以变为　I６I７'：即只有在７不是１的时候６才有效
I5优先级低于６７，所以变为I５I6'I7'：即只有在７和６不是１的时候５才有效
I4依次类推

但根据化简，Ｙ２还是等于Ｉ４＋Ｉ５＋Ｉ６＋Ｉ７
但这这是恰巧因为这是顶到最大优先级的连号，其他只能消去在同一个式子里出现的其他元素

优先编码器：１６－４线　74HC148

在设计８－３优先编码器的时候，如图所示:
下边上有四个输出口，除了三个输出位外，最左边的那个称为Y_EX’
左边边上有输入S’
右边边上有输出Y_S’

S’ = 0 表示该编码器可以工作，S’ = 1则表示不能工作
Y_EX’ = 0表示编码器在工作状态，但是没有输入信号
Y_S’ = 0表示电路工作有输出

这三个参数可以完全反映当前编码器的状态

而我们发现Y_EX’ 和Y_S’的功能似乎重复，但实际上，Y_EX’存在的目的是方便多个编码器一起使用

例如，这里我们分析１６－４线的编码器，从输入位数我们可以看到，我们只需要两个８－３线的编码器就可以通过并联实现１６位输出

那么我们来看，左边芯片编号１为高８位，右边编号２为低８位
所以我们发现：
Y_EX1 = 1表示电路正常工作并且有输入，那么我们显然根据优先级只需要考虑１芯片的三位输出就可以
Y_EX1 = ０表示电路正常，但没有输入，显然此刻芯片２在编码，那么我们考虑２的输出即可

同时我们发现只要把１的Y_S’输出和芯片２的S’输入连在一起
当芯片１有输入时，输出１给到芯片２，芯片２关闭
芯片１无输入是，输出０给到芯片２，芯片２打开

那么这里我们就了解了该怎么连接两个芯片构成新的１６－４线编码器

ａ．１的Y_S’输出和芯片２的S’输入连在一起
ｂ．对应位输出取或
即Y1 = Y11 + Y12 = (Y11’ Y12’)’
…以此类推

这里我们说明一下，在编码器的所有输出输入端口，有一点就是，所有的输入都是低电平有效，而输入在表示的时候都是 X’的形势，意味着我们在编码器内部分析计算的时候还是以高电平为有效，但实际是输入低电平有效

而所有的输出在编码器内部都是Ｘ的形式，但口上有非门，表示输出的都是 X’
所以上面我们选择用与非来表示，这样在电路上，只需要画一个与非门就好了

本文链接：https://blog.csdn.net/k_x_k_baoqian/article/details/102691735

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