《數(shù)字電子電路（第二版）》 課件 邵展圖 第1、2章 數(shù)字電路基礎(chǔ)、組合邏輯電路

第一章數(shù)字電路基礎(chǔ)1§１—２數(shù)制與碼制§１—１

數(shù)字信號(hào)與數(shù)字電路§１—３

邏輯門電路學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解數(shù)字電路的特點(diǎn)及應(yīng)用，掌握數(shù)字信號(hào)的表示方法。2.掌握二進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)的表示方法，會(huì)進(jìn)行數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換，熟悉8421BCD碼的表示形式。3.掌握與門、或門、非門基本邏輯門的邏輯功能，熟悉其圖形符號(hào)。4.掌握與非門、或非門、與或非門等復(fù)合邏輯門的邏輯功能，熟悉其圖形符號(hào)。5.掌握集成門電路的邏輯功能測(cè)試方法，了解數(shù)字集成電路的使用注意事項(xiàng)。3§１—１數(shù)字信號(hào)與數(shù)字電路4當(dāng)人們?cè)诔匈徫锝Y(jié)賬付款時(shí)，收銀員只要把條形碼掃描器對(duì)準(zhǔn)貨物上的條形碼一掃，計(jì)算機(jī)屏幕上立刻就會(huì)顯示該物品的價(jià)格。這是因?yàn)闂l形碼經(jīng)掃描器掃描后，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的“數(shù)字信號(hào)”，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后就可以顯示為貨物的名稱及價(jià)格等信息，進(jìn)而可刷卡付款，打印付款收據(jù)。超市自動(dòng)收款設(shè)備如圖所示。5超市自動(dòng)收款設(shè)備一、模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)電子電路處理的信號(hào)有模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)兩類。通常將那些在時(shí)間上和數(shù)值上均是連續(xù)變化的信號(hào)稱為模擬信號(hào)。數(shù)字信號(hào)是指在時(shí)間上和數(shù)值上都是離散的信號(hào)。6模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)a）模擬信號(hào)b）數(shù)字信號(hào)實(shí)際上，數(shù)字信號(hào)中的1和0不僅可以用于表示高低電平，在生產(chǎn)生活中還可以代表許多信息，如發(fā)光二極管亮還是不亮，開關(guān)閉合還是斷開，對(duì)某一建議同意還是反對(duì)等，也都可以用1和0來表示。處理模擬信號(hào)的電子電路稱為模擬電子電路，簡(jiǎn)稱模擬電路；處理數(shù)字信號(hào)的電子電路則稱為數(shù)字電子電路，簡(jiǎn)稱數(shù)字電路。7二、數(shù)字信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)1.便于記錄保存由于數(shù)字信號(hào)只有1和0兩種狀態(tài)，所以可以很方便地用電路輸出電壓的高與低、電容器上電荷的有與無、磁性物質(zhì)的極化方向N與S等方式記錄保存，也可以利用打孔紙帶上孔的有與無、光盤上有無凹坑來記錄0和1。數(shù)字信號(hào)的記錄方式如圖所示。8數(shù)字信號(hào)的記錄方式a）磁卡9數(shù)字信號(hào)的記錄方式b）打孔紙帶c）光盤2.抗干擾能力強(qiáng)數(shù)字信號(hào)中的高電平與低電平有一定的允許范圍，例如在TTL電路（Transistor-TransistorLogic，即晶體管—晶體管邏輯電路，因輸入級(jí)和輸出級(jí)均采用晶體管而得名）中，高電平的范圍是2.4～5V，低電平的范圍是0～0.8V，如圖所示，因此數(shù)字電路的抗干擾能力很強(qiáng)。10高電平范圍與低電平范圍圖所示為利用整形電路消除干擾和失真的方法，即設(shè)置一個(gè)門限電壓，使其值介于高電平與低電平之間，高于此門限電壓的信號(hào)通過后輸出為1，低于此門限電壓的信號(hào)通過后輸出為0，這樣就可以方便地將疊加在傳輸信號(hào)上的干擾去除掉。此外，還可利用差錯(cuò)控制技術(shù)對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行查錯(cuò)和糾錯(cuò)。11整形電路的作用3.處理精度高增加數(shù)字電路中數(shù)字的位數(shù)，即可相應(yīng)提高電路的精度。下面以CD唱盤用數(shù)字信號(hào)記錄聲音為例進(jìn)行說明，其信號(hào)類型及波形圖見表。12用數(shù)字信號(hào)記錄聲音13用數(shù)字信號(hào)記錄聲音4.可進(jìn)行邏輯判斷和運(yùn)算數(shù)字電路不僅能進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算，還可以進(jìn)行邏輯運(yùn)算和邏輯判斷，這在控制系統(tǒng)中有廣泛應(yīng)用。正因如此，數(shù)字電路又稱為數(shù)字邏輯電路。14三、數(shù)字電路的基本組成下面以兩個(gè)應(yīng)用電路為例，說明數(shù)字電路的基本組成。1.用數(shù)字電路測(cè)量電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速使用非接觸式數(shù)字轉(zhuǎn)速表來測(cè)量電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，其原理框圖如圖所示。使用時(shí)只要在被測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上裝一圓盤，圓盤上打一小孔，用光源照射。電動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)一周，光電管被照射一次，每次輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，這一信號(hào)經(jīng)放大整形后成為幅度較大也較為規(guī)則的矩形脈沖，測(cè)得單位時(shí)間的脈沖個(gè)數(shù)，再經(jīng)計(jì)數(shù)、處理，最后便能從顯示器直接讀出被測(cè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。1516用數(shù)字電路測(cè)量電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的原理框圖2.四人搶答器四人搶答器原理框圖如圖所示。17四人搶答器原理框圖從以上兩個(gè)電路的工作過程可以看出，數(shù)字電路大致包含數(shù)字信號(hào)的產(chǎn)生與整形、編碼、寄存、譯碼、顯示等典型單元數(shù)字電路。此外，為了將傳感器轉(zhuǎn)換而來的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制系統(tǒng)所需要的數(shù)字信號(hào)，必須采用模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/DConverter）。數(shù)字信號(hào)被處理后，通常還要經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器（D/AConverter）恢復(fù)成模擬信號(hào)，去驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件，如圖所示。18數(shù)字電路基本組成原理框圖§1—2

數(shù)制與碼制19數(shù)制是指計(jì)數(shù)的方法。在不同的數(shù)制中，數(shù)碼（計(jì)數(shù)符號(hào)）的多少、進(jìn)位的方式和計(jì)算的方法也各不相同。圖所示為我國傳統(tǒng)算盤的數(shù)制。20算盤的數(shù)制圖所示為目前人們普遍使用的計(jì)算器，按鍵輸入十進(jìn)制數(shù)，計(jì)算器將其轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制進(jìn)行運(yùn)算，然后將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)，最后顯示十進(jìn)制數(shù)。21計(jì)算器的工作過程一、幾種常用數(shù)制在數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)中，常用的數(shù)制有十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制等。1.十進(jìn)制十進(jìn)制數(shù)有10個(gè)不同的數(shù)碼：0、1、2、…、9，稱它的基數(shù)為10。任何一個(gè)十進(jìn)制數(shù)都可以用這十個(gè)數(shù)碼按一定規(guī)律排列起來表示。十進(jìn)制的計(jì)數(shù)規(guī)律是“逢十進(jìn)一”。在一個(gè)十進(jìn)制數(shù)中，每個(gè)不同位置的數(shù)碼，代表的數(shù)值不同。222.二進(jìn)制二進(jìn)制數(shù)只有兩個(gè)數(shù)碼：0和1。它的基數(shù)為2，計(jì)數(shù)規(guī)律是“逢二進(jìn)一”。3.十六進(jìn)制和八進(jìn)制采用二進(jìn)制來表示數(shù)，通常位數(shù)很多，書寫起來十分麻煩。十六進(jìn)制數(shù)有16個(gè)數(shù)碼：0、1、…、9，A、B、C、D、E、F，它的基數(shù)為16，計(jì)數(shù)規(guī)律是“逢十六進(jìn)一”。八進(jìn)制數(shù)有8個(gè)數(shù)碼：0、1、2、3、4、5、6、7，它的基數(shù)為8，計(jì)數(shù)規(guī)律是“逢八進(jìn)一”。23十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表。24幾種常用數(shù)制的對(duì)應(yīng)關(guān)系二、不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換1.二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)將二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)，只要按各位權(quán)展開相加即可。為了區(qū)分各種不同的進(jìn)制，可在數(shù)后加上不同的字母來表示，通常用D表示十進(jìn)制（常省略不寫），B表示二進(jìn)制（常省略不寫），O或Q表示八進(jìn)制，H表示十六進(jìn)制等；也可直接用數(shù)字表示。2.十進(jìn)制數(shù)（整數(shù)）轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，可采用除2逆序取余法。253.二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換（1）二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換由于八進(jìn)制數(shù)的基數(shù)8=23，對(duì)應(yīng)為二進(jìn)制數(shù)有000~111共8個(gè)不同的狀態(tài)，故每位八進(jìn)制數(shù)碼可用3位二進(jìn)制數(shù)表示。方法是從低位開始，每3位二進(jìn)制數(shù)為一組，若最后不足3位，在高位用0補(bǔ)足3位即可。將每組二進(jìn)制數(shù)用一個(gè)等值的八進(jìn)制數(shù)碼代替，按順序排列即變?yōu)榘诉M(jìn)制數(shù)。26（2）二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換由于十六進(jìn)制的基數(shù)16=24，對(duì)應(yīng)為二進(jìn)制數(shù)有0000~1111共16個(gè)不同的狀態(tài)，故每位十六進(jìn)制數(shù)碼可用4位二進(jìn)制數(shù)表示。方法是從低位開始，每4位二進(jìn)制數(shù)為一組，若最后不足4位，在高位用0補(bǔ)足4位即可。將每組二進(jìn)制數(shù)用一個(gè)等值的十六進(jìn)制數(shù)碼表示，按順序排列即變?yōu)槭M(jìn)制數(shù)。27三、碼制用數(shù)碼、符號(hào)、文字來表示特定對(duì)象的過程稱為編碼。1.二進(jìn)制代碼數(shù)字系統(tǒng)的信息通常采用多位二進(jìn)制數(shù)表示，稱為二進(jìn)制代碼。一個(gè)二進(jìn)制數(shù)有1和0兩個(gè)代碼，可以表示兩個(gè)信息，n位二進(jìn)制代碼可以表示2n個(gè)不同的信息。如果需要編碼的信息有N項(xiàng)，則應(yīng)滿足N≤2n。2.BCD碼用二進(jìn)制數(shù)表示十進(jìn)制數(shù)的編碼方法稱為二—十進(jìn)制編碼，簡(jiǎn)稱BCD碼。2829幾種常見的BCD碼（1）8421BCD碼最常用的BCD碼是8421BCD碼。（2）5421BCD碼5421BCD碼也是一種有權(quán)碼，從高位到低位分別是5、4、2、1。（3）2421BCD碼2421BCD碼也是一種有權(quán)碼，從高位到低位的權(quán)分別是2、4、2、1。（4）余3碼這是一種無權(quán)碼，它是在相應(yīng)的8421BCD碼上加0011（3）得到的。30（5）格雷碼這也是一種無權(quán)碼，它的特點(diǎn)是相鄰兩個(gè)代碼間只有一位數(shù)不同，這兩個(gè)數(shù)也可以看作是相鄰的，因此它是一種循環(huán)碼（所謂循環(huán)碼，是指具有以下兩個(gè)特點(diǎn)的編碼:一是相鄰性，即任意兩個(gè)相鄰代碼僅有一位數(shù)碼不同；二是循環(huán)性，即首尾的兩個(gè)代碼也具有相鄰性）。（6）標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼在數(shù)字系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)中，需要編碼的信息除了數(shù)字外，還有字符及各種專用符號(hào)。31§1—3

邏輯門電路32圖所示是三人表決器示意圖。A、B、C三人參加表決，按下按鈕表示同意，不按按鈕表示不同意。根據(jù)少數(shù)服從多數(shù)的原則，表決通過則綠燈亮，反之則紅燈亮。33三人表決器a)表決器b)電路框圖這是一個(gè)簡(jiǎn)單的控制電路。三個(gè)按鈕送入的信號(hào)是輸入信號(hào)，分別代表A、B、C是否同意，其輸出信號(hào)是控制兩盞指示燈的信號(hào)，代表表決是否通過。其中，A、B、C是否同意為邏輯條件，紅、綠燈是否亮為邏輯結(jié)果，每一種條件對(duì)應(yīng)一種結(jié)果。把輸入狀態(tài)作為條件，輸出狀態(tài)作為結(jié)果，輸入與輸出的關(guān)系即為邏輯關(guān)系。三人表決器邏輯關(guān)系見表。在邏輯系統(tǒng)中，任何復(fù)雜的邏輯關(guān)系都由與、或、非三種邏輯關(guān)系組合而成，實(shí)現(xiàn)這三種基本邏輯關(guān)系的電路分別稱為與門（AND）、或門（OR）和非門（NOT）。3435三人表決器邏輯關(guān)系一、基本門電路1.與門（AND）在圖所示的與邏輯開關(guān)電路中，只有當(dāng)A、B兩個(gè)開關(guān)都閉合時(shí)，燈才亮；只要有一個(gè)開關(guān)斷開，燈就不亮。這就是說，只有當(dāng)決定一件事情的幾個(gè)條件完全具備時(shí)，這件事情才能發(fā)生，否則不發(fā)生。這樣的關(guān)系稱為與邏輯關(guān)系。圖所示為與門邏輯符號(hào)。3637與邏輯開關(guān)電路與門邏輯符號(hào)把開關(guān)通斷與燈泡亮滅的關(guān)系列在表中。如果設(shè)開關(guān)通為1，不通為0；燈亮為1，不亮為0，可得表所列值，這便是與門的真值表，它反映了與門輸出狀態(tài)與輸入狀態(tài)之間的邏輯關(guān)系。38電路狀態(tài)與門真值表與門的邏輯功能可概括為“有0出0，全1出1”。與門的邏輯表達(dá)式為：Y=A·B=AB該表達(dá)式讀作Y等于A與B或Y等于A乘B，所以通常也把與門邏輯稱為邏輯乘。數(shù)字電路的邏輯關(guān)系也常常用波形圖來描述，在畫波形圖時(shí)可省去坐標(biāo)軸，但輸入波形與輸出波形之間的時(shí)間必須嚴(yán)格對(duì)應(yīng)。如圖所示，與門在A、B兩個(gè)波形的輸入電壓作用下，得到如Y波形所示的輸出電壓。3940與門輸入輸出波形2.或門（OR）在圖所示的或邏輯開關(guān)電路中，A和B兩個(gè)開關(guān)只要有一個(gè)閉合燈就亮。這說明，當(dāng)決定一件事情的幾個(gè)條件中，只要有一個(gè)條件具備，這件事情就會(huì)發(fā)生。這樣的邏輯關(guān)系稱為或邏輯關(guān)系。41或邏輯開關(guān)電路圖所示為非門邏輯符號(hào)。非門真值表見表。42或門邏輯符號(hào)或門真值表或門的邏輯功能可概括為“全0出0，有1出1”?；蜷T的邏輯表達(dá)式為：Y=A+B該表達(dá)式讀作Y等于A或B，也可讀作Y等于A加B，所以或邏輯也稱邏輯加。433.非門（NOT）在圖所示的非邏輯開關(guān)電路中，當(dāng)開關(guān)A斷開時(shí)，燈亮；A閉合時(shí)，燈就不亮。也就是說，事情的結(jié)果與條件總是呈相反狀態(tài)。這種關(guān)系稱為非邏輯關(guān)系。44非邏輯開關(guān)電路圖所示為非門邏輯符號(hào)。非門真值表見表。非門的邏輯功能可概括為“有0出1，有1出0”。非門的邏輯表達(dá)式為：該表達(dá)式讀作Y等于A非。45非門邏輯符號(hào)非門真值表二、復(fù)合門電路由與、或、非三種基本門電路可以組合成復(fù)合門電路，常用的復(fù)合門電路見表。46常用復(fù)合門電路47常用復(fù)合門電路48常用復(fù)合門電路三、其他類型的門電路1.集電極開路與非門（OC門）這種類型的電路內(nèi)部，輸出三極管的集電極是開路的，故稱集電極開路與非門，也稱集電極開路門，簡(jiǎn)稱OC門。OC門具有與非功能，其邏輯表達(dá)式為：OC門的邏輯符號(hào)如圖所示。OC門在電路中使用時(shí)，需要在其輸出端Y與電源VCC之間外接一個(gè)上拉電阻RL，如圖所示。4950OC門a）邏輯符號(hào)b）外接上拉電阻74LS01是一種常用的OC與非門，其外形和引腳排列如圖所示。51OC與非門74LS01a）外形圖b）引腳排列OC門的主要應(yīng)用如下：（1）直接驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管或小型繼電器圖a所示為用OC門驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管的顯示電路圖。該電路只有當(dāng)輸入均為高電平時(shí)，輸出才為低電平，發(fā)光二極管才能導(dǎo)通發(fā)光。圖b所示為用OC門驅(qū)動(dòng)小型繼電器的電路，同樣，也只有當(dāng)輸入均為高電平時(shí)，繼電器KA才能得電動(dòng)作。5253OC門直接驅(qū)動(dòng)小型負(fù)載a）驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管b）驅(qū)動(dòng)小型繼電器（2）實(shí)現(xiàn)線與邏輯功能將幾個(gè)OC門的輸出端并聯(lián)可實(shí)現(xiàn)線與邏輯功能，這種連接方法稱為線與。圖所示為由3個(gè)OC門構(gòu)成的線與電路，其邏輯表達(dá)式為：54用OC門實(shí)現(xiàn)線與功能2.三態(tài)門（TS門）三態(tài)門簡(jiǎn)稱TS門，是在普通門的基礎(chǔ)上，加上使能控制信號(hào)和控制電路構(gòu)成的。三態(tài)門的輸出除了有一般門電路的高電平、低電平狀態(tài)外，還可以呈高阻狀態(tài)（或稱禁止?fàn)顟B(tài)）。三態(tài)輸出與非門邏輯符號(hào)和邏輯功能見表。邏輯符號(hào)中EN為控制端，也稱使能端。5556三態(tài)門邏輯符號(hào)與邏輯功能三態(tài)門主要用于實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)或信號(hào)的總線傳輸?？偩€可以是單向傳輸，也可以是雙向傳輸。74LS125是一種常用的低電平有效型三態(tài)門，其外形和引腳排列如圖所示。5774LS125三態(tài)門a）外形圖b）引腳排列（1）用三態(tài)門構(gòu)成單向總線電路連接如圖所示，圖中三態(tài)門均為高電平有效。只有當(dāng)控制端為高電平時(shí)，該三態(tài)門才處于工作狀態(tài)，其余三態(tài)門均處于高阻狀態(tài)，而且任何時(shí)刻只能有一個(gè)三態(tài)門處于工作狀態(tài)。這樣，總線（或稱母線）就能輪流接受各三態(tài)門的輸出。58用三態(tài)門構(gòu)成單向總線（2）用三態(tài)門構(gòu)成雙向總線電路連接如圖所示。59用三態(tài)門構(gòu)成雙向總線四、TTL與非門的電壓傳輸特性和主要參數(shù)1.電壓傳輸特性晶體管—晶體管邏輯電路（TTL）的電壓傳輸特性是指門電路的輸出電壓隨輸入電壓變化的特性，通常用電壓傳輸特性曲線來表示，如圖所示。60基本TTL與非門的電壓傳輸特性曲線2.主要參數(shù)（1）輸出高電平UOHUOH是指輸出端空載，輸入端有一個(gè)或一個(gè)以上為低電平時(shí)所對(duì)應(yīng)的輸出電壓。（2）輸出低電平UOLUOL是指輸出端空載，所有輸入端都接高電平時(shí)所對(duì)應(yīng)的輸出電壓。（3）閾值電壓UTH電壓傳輸特性轉(zhuǎn)折區(qū)中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輸入電壓稱為閾值電壓UTH，或形象化地稱為門限電壓。61（4）開門電平UONUON是在保證輸出為額定低電平時(shí)所允許的最小輸入高電平值。（5）關(guān)門電平UOFFUOFF是在保證輸出電壓為額定高電平的90%的條件下，所允許的最大輸入低電平值。（6）噪聲容限噪聲容限是指在保證電路正常輸出的前提下，輸入信號(hào)所允許的波動(dòng)范圍。62（7）扇出系數(shù)NN是指一個(gè)與非門可帶同類門的個(gè)數(shù)，它反映了門電路的帶負(fù)載能力。（8）平均傳輸延遲時(shí)間tpd由于開關(guān)器件的轉(zhuǎn)換需要時(shí)間，與非門的輸出與輸入之間存在一定的滯后，如圖所示。63傳輸延遲時(shí)間示意圖五、數(shù)字集成電路系列及型號(hào)命名數(shù)字集成電路根據(jù)內(nèi)部半導(dǎo)體器件的不同，有TTL型和CMOS型兩類。TTL集成電路主要由雙極型三極管構(gòu)成。國產(chǎn)TTL集成電路主要有54、74兩大系列，其中，54系列為軍用產(chǎn)品，74系列為民用產(chǎn)品?；パa(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（ComplementaryMetalOxideSemiconductor，CMOS）集成電路主要由單極型場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成。64按照我國國家標(biāo)準(zhǔn)，集成電路型號(hào)命名由5部分組成，第一部分用字母表示國家標(biāo)準(zhǔn)，第二部分用字母表示器件的類型，第三部分用阿拉伯?dāng)?shù)字表示器件的系列和品種代號(hào)，第四部分用字母表示器件的工作溫度范圍，第五部分用字母表示器件的封裝形式，各部分符號(hào)及意義見表。65集成電路的型號(hào)及其意義例如CT74LS20ED型和CC4011EP型：CT74LS××有時(shí)簡(jiǎn)稱74LS××或LS××。66六、數(shù)字集成電路使用注意事項(xiàng)1.TTL電路使用注意事項(xiàng)（1）TTL電路的電源正端通常標(biāo)VCC，負(fù)端標(biāo)GND。電源電壓的允許范圍為4.5～5.5V。一般使用5V電源。（2）TTL與非門輸入端通過電阻R接地時(shí)，若R＜680Ω，相當(dāng)于接低電平；若R＞2.5kΩ（最好10kΩ以上），相當(dāng)于接高電平。TTL與非門輸入端接地，相當(dāng)于接低電平；輸入端懸空，相當(dāng)于接高電平。對(duì)多余輸入端一般不要懸空，防止受外界干擾。67（3）TTL與門（與非門）、或門（或非門）多余輸入端處理方法分別見表。68TTL與門（與非門）多余輸入端處理方法69TTL或門（或非門）多余輸入端處理方法（4）除OC門和TS門外，TTL門電路輸出端不允許并聯(lián)使用，否則不僅會(huì)造成邏輯混亂，還可能損壞器件。（5）輸出端不允許直接接電源或接地。（6）多余門的處理。2.CMOS電路使用注意事項(xiàng)（1）CMOS電路的電源正端標(biāo)VDD，負(fù)端標(biāo)VSS，使用時(shí)通常將VSS接地。（2）CMOS集成電路的多余輸入端不能懸空，否則電路將受到干擾，不能正常工作。（3）與門（與非門）多余輸入端接VDD，或門（或非門）多余輸入端接地，盡量不要將輸入端并聯(lián)使用。70（4）輸出端不允許直接與VDD或VSS連接。（5）接通電源后，才能輸入信號(hào)；斷電時(shí)，要求先撤信號(hào)，后斷電源。（6）在裝接電路、改變電路連接或插電路板時(shí)，均應(yīng)斷開電源，嚴(yán)禁帶電操作。（7）CMOS集成電路應(yīng)存放在導(dǎo)電的容器內(nèi)，有良好的靜電屏蔽。（8）焊接CMOS電路時(shí)，電烙鐵功率不得大于20W，電烙鐵外殼要有良好的接地，最好利用電烙鐵斷電后的余熱快速焊接。713.TTL與CMOS電路的連接TTL電路和CMOS電路之間電壓和電流參數(shù)各不相同，一般不能直接連接，而需要采用接口電路作為過渡。這主要是考慮兩個(gè)問題：一是要求電平匹配，即前級(jí)驅(qū)動(dòng)門要為后級(jí)負(fù)載門提供符合標(biāo)準(zhǔn)的輸出高電平和低電平；二是要求電流匹配，即驅(qū)動(dòng)門要為負(fù)載門提供足夠大的驅(qū)動(dòng)電流。72（1）TTL驅(qū)動(dòng)CMOS電路由于CMOS電路的輸入阻抗高，所以用TTL電路驅(qū)動(dòng)CMOS電路時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流一般不會(huì)受到限制。73TTL驅(qū)動(dòng)CMOS電路此外，還可以采用具有電平轉(zhuǎn)換作用的CMOS門（如CC40109）來實(shí)現(xiàn)電平匹配，如圖所示。74用CMOS門實(shí)現(xiàn)電平匹配（2）CMOS驅(qū)動(dòng)TTL電路CMOS電路輸出電平能滿足要求，但驅(qū)動(dòng)電流受到限制，主要是輸出低電平時(shí)帶負(fù)載能力差，解決辦法有以下幾種：1）幾個(gè)同功能的CMOS電路并聯(lián)使用，即將其輸入端并聯(lián)，輸出端也并聯(lián)（TTL電路是不允許并聯(lián)的），如圖所示。75將CMOS并聯(lián)以提高帶負(fù)載能力a)與非門b)或非門c)非門2）選用74HC/74HCT系列CMOS門直接驅(qū)動(dòng)TTL門電路。3）在CMOS電路輸出端增加一級(jí)CMOS驅(qū)動(dòng)器（如CC4010、CC40107）作為接口電路，如圖a所示，也可增加一級(jí)三極管放大器來擴(kuò)展輸出電流，如圖b所示。76驅(qū)動(dòng)TTL電路a）用CMOS驅(qū)動(dòng)器b）用三極管電流放大器擴(kuò)展輸出電流第二章組合邏輯電路77§２—２組合邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)§２—１組合邏輯電路基礎(chǔ)知識(shí)§２—３編碼器§２—４譯碼器和顯示器§２—５數(shù)據(jù)選擇器和分配器§２—６加法器§２—７數(shù)值比較器§2—1組合邏輯電路基礎(chǔ)知識(shí)80學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解組合邏輯電路的一般分析方法和設(shè)計(jì)方法。2.了解編碼器、譯碼器典型集成電路的引腳功能和使用方法。3.了解數(shù)碼選擇器、數(shù)據(jù)分配器、加法器的基本工作原理和應(yīng)用。4.掌握半導(dǎo)體七段顯示數(shù)碼管的使用方法。5.能根據(jù)電路圖安裝表決器、數(shù)碼顯示器等組合邏輯電路。81一、什么是組合邏輯電路組合邏輯電路是由各種門電路組合而成，它某一時(shí)刻的輸出直接由該時(shí)刻的輸入狀態(tài)所決定，與電路原來的狀態(tài)無關(guān)，也就是說它沒有記憶功能。圖所示為超市寄存包裝置，存包人只需按一下“存”按鈕，裝置立即輸出一張有條形碼的紙條，取下紙條相應(yīng)箱門打開，便可寄存物品。82超市寄存包裝置二、邏輯函數(shù)及其表示方法組合邏輯電路的功能可用邏輯函數(shù)來描述。對(duì)于某一實(shí)際問題的功能要求，如果以邏輯自變量（原因）作為輸入，以邏輯因變量（結(jié)果）作為輸出，那么當(dāng)輸入變量的取值確定后，輸出量便隨之而定，這種輸出與輸入之間的函數(shù)關(guān)系就稱為邏輯函數(shù)，也稱邏輯表達(dá)式。83下面以圖所示的開關(guān)控制電路為例，說明邏輯函數(shù)的表示方法。84開關(guān)控制電路1.真值表真值表是用表格的形式表述輸入變量所有可能的取值與相應(yīng)輸出變量數(shù)值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。2.邏輯函數(shù)表達(dá)式把輸出與輸入之間的邏輯關(guān)系用與、或、非等的運(yùn)算組合形式表示出來，得到的就是邏輯表達(dá)式。85開關(guān)控制電路真值表3.邏輯圖把邏輯函數(shù)中各變量之間的與、或、非等邏輯關(guān)系用相應(yīng)的邏輯門符號(hào)代替，畫出的與邏輯函數(shù)對(duì)應(yīng)的圖形，稱為邏輯電路圖，簡(jiǎn)稱邏輯圖。Y=(A+B)C的邏輯圖，如圖所示。86開關(guān)控制電路的邏輯圖除上述三種表示方法外，邏輯函數(shù)還可用波形圖及卡諾圖表示。波形圖是用信號(hào)電平高低表示輸出信號(hào)按一定規(guī)律變化的圖形，此前在分析基本門電路時(shí)已有所應(yīng)用?？ㄖZ圖也是一種圖形表示方法，常用于邏輯表達(dá)式的化簡(jiǎn)。87三、邏輯表達(dá)式的化簡(jiǎn)同一邏輯關(guān)系往往可以有幾種不同的表達(dá)式，如下面兩個(gè)表達(dá)式：實(shí)際上，這兩個(gè)表達(dá)式的邏輯關(guān)系是完全一樣的，顯然，第二個(gè)表達(dá)式比第一個(gè)要簡(jiǎn)單。邏輯表達(dá)式越簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)它的電路也就越簡(jiǎn)單，電路工作也越穩(wěn)定可靠。邏輯表達(dá)式化簡(jiǎn)的方法主要有公式法和卡諾圖法。881.邏輯代數(shù)的基本公式和定律邏輯代數(shù)又稱布爾代數(shù)，是分析邏輯電路的數(shù)學(xué)工具，其基本公式及定律見表。89邏輯代數(shù)基本公式及定律90邏輯代數(shù)基本公式及定律2.邏輯運(yùn)算的基本規(guī)則（1）代入規(guī)則任何一個(gè)含有某變量的等式，如果將式中所有該變量都用另一個(gè)變量或邏輯函數(shù)代替，該等式仍成立。例如

，當(dāng)?shù)仁絻蛇叺腂都用CD代替時(shí)，可得：91（2）反演規(guī)則對(duì)于任何一個(gè)邏輯表達(dá)式Y(jié)，如果將其中與變或，或變與，0變1，1變0，原變量變反變量，反變量變?cè)兞?，所得到的新函?shù)式即為原函數(shù)時(shí)的反函數(shù)（或稱補(bǔ)函數(shù)），記作

。在使用反演規(guī)則時(shí)需注意以下兩點(diǎn)：1）遵守“先括號(hào)，再算與，最后算或”的運(yùn)算順序。2）不屬于單個(gè)變量上的非號(hào)應(yīng)保留不變。92（3）對(duì)偶規(guī)則對(duì)于任何一個(gè)邏輯表達(dá)式Y(jié)，如果將其中所有與變或，或變與，0變1,1變0，而變量不變，所得到的新函數(shù)式即為原函數(shù)的對(duì)偶式，記作Y′。在使用對(duì)偶規(guī)則時(shí)，需注意以下兩點(diǎn)：1）進(jìn)行對(duì)偶變換時(shí)，式中的非號(hào)一律不變。2）變換前后的運(yùn)算順序不變。933.邏輯表達(dá)式化簡(jiǎn)舉例常用的邏輯表達(dá)式有多種，例如與或式、與或非式、與非式等，其中較常用的是與或式，即邏輯式中只有與和或兩種關(guān)系。表達(dá)式化簡(jiǎn)的最終目標(biāo)是：表達(dá)式所含乘積項(xiàng)數(shù)最少，且每個(gè)乘積項(xiàng)中所含的變量個(gè)數(shù)最少。94四、邏輯函數(shù)各種表示方式之間的轉(zhuǎn)換邏輯函數(shù)的不同表示方式之間可以相互轉(zhuǎn)換1.由邏輯表達(dá)式列寫真值表將輸入的n個(gè)變量的2n種取值按二進(jìn)制遞增規(guī)律列表，同時(shí)在相應(yīng)位置填入相應(yīng)函數(shù)值，便可得到函數(shù)的真值表。952.由真值表寫出邏輯表達(dá)式以表為例，由真值表寫出邏輯表達(dá)式的步驟如下：（1）找出真值表中所有Y=1的輸入變量組合：共三組。（2）每組輸入變量的組合對(duì)應(yīng)一個(gè)乘積項(xiàng)（與關(guān)系），其中等于1者寫原變量，等于0者寫反變量：（3）將所有乘積項(xiàng)相加（或關(guān)系）即可得到邏輯表達(dá)式：9697真值表3.由邏輯表達(dá)式畫出邏輯圖將邏輯表達(dá)式中各變量之間的與、或、非等邏輯關(guān)系用圖形符號(hào)表示出來，就可以畫出該邏輯表達(dá)式的邏輯圖。4.由邏輯圖寫出邏輯表達(dá)式從輸入端到輸出端逐級(jí)寫出每個(gè)圖形符號(hào)對(duì)應(yīng)的邏輯式，最后寫出輸出端的邏輯表達(dá)式。98邏輯圖五、卡諾圖化簡(jiǎn)法利用公式化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)，不僅要熟悉邏輯代數(shù)的基本定理、常用公式，而且要有一定的技巧，尤其是用公式化簡(jiǎn)的結(jié)果是否為最簡(jiǎn)，往往很難確定。如果利用卡諾圖來化簡(jiǎn)，則可以較方便地得到最簡(jiǎn)的邏輯函數(shù)表達(dá)式。1.卡諾圖的構(gòu)成卡諾圖是將邏輯函數(shù)用方格圖來表示，卡諾圖中每一個(gè)小方格對(duì)應(yīng)邏輯函數(shù)的一個(gè)最小項(xiàng)。所謂最小項(xiàng)是指這樣的乘積項(xiàng)：（1）有n個(gè)變量，則最小項(xiàng)就有n個(gè)因子。（2）各乘積項(xiàng)中，每一個(gè)變量都以原變量或反變量的形式作為一個(gè)因子出現(xiàn)一次，且僅出現(xiàn)一次。99100三變量的最小項(xiàng)及其編號(hào)將n個(gè)變量的邏輯函數(shù)的2n個(gè)最小項(xiàng)用小方格代表并按相鄰規(guī)則排列，所形成的圖形稱為最小項(xiàng)卡諾圖，簡(jiǎn)稱卡諾圖。所謂相鄰規(guī)則就是指相鄰2個(gè)最小項(xiàng)只有1個(gè)變量不同，其他變量都相同。101卡諾圖a)二變量b)三變量c)四變量2.用卡諾圖表示邏輯函數(shù)先將邏輯函數(shù)化為與或表達(dá)式，然后在卡諾圖中把每一個(gè)乘積項(xiàng)所包含的最小項(xiàng)都填上1，其余的填上0（或不填），便可得到該邏輯函數(shù)的卡諾圖。3.用卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)在卡諾圖中每?jī)蓚€(gè)相鄰的小方格所代表的最小項(xiàng)只有一個(gè)變量不同，如果這兩個(gè)小方格均填的是1，則可利用這個(gè)特點(diǎn)消去一個(gè)變量。依次類推：4個(gè)標(biāo)有1的相鄰項(xiàng)可合并為一項(xiàng)，消去2個(gè)變量；8個(gè)標(biāo)有1的相鄰項(xiàng)可合并為一項(xiàng)，消去3個(gè)變量。102103鄰最小項(xiàng)合并的方法示例【例2-7】用卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)，合并相鄰最小項(xiàng)方法分別如圖2-10所示，試寫出化簡(jiǎn)結(jié)果，并進(jìn)行比較。解：按圖a圈法可以得到邏輯函數(shù)的最簡(jiǎn)表達(dá)式為：按圖b圈法可以得到邏輯函數(shù)的最簡(jiǎn)表達(dá)式為：由此例可以看出，應(yīng)用卡諾圖化簡(jiǎn)時(shí)由于圈法不同，邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)的結(jié)果也不是唯一的。104105例2-7卡諾圖a)列圈b)行圈§2—2組合邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)106一、組合邏輯電路的分析電桿按其在電力線路中的作用可分為以下六種類型，見表。根據(jù)給定的組合邏輯電路圖，找出其輸出與輸入之間的邏輯關(guān)系，得出邏輯表達(dá)式。若表達(dá)式較復(fù)雜，應(yīng)將其化簡(jiǎn)為最簡(jiǎn)表達(dá)式，以便于判斷電路的邏輯功能，必要時(shí)還可借助真值表或波形圖來判斷電路的邏輯功能。107組合邏輯電路的分析步驟【例2-9】分析圖所示邏輯電路的功能。解：（1）由邏輯圖寫出邏輯表達(dá)式，并化簡(jiǎn)如下：108例2-9邏輯圖（2）列出真值表，見表2-5。（3）確定邏輯功能由邏輯表達(dá)式和真值表可判斷該電路具有異或功能。109例2-9真值表二、組合邏輯電路的設(shè)計(jì)組合邏輯電路設(shè)計(jì)的一般步驟，如圖所示。首先，對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行分析，確定提出的問題中什么是輸入變量、什么是輸出變量，并分析它們之間的邏輯關(guān)系，即把一個(gè)實(shí)際問題歸納為邏輯問題。其次，合理地設(shè)置變量，列出真值表，然后由真值表寫出邏輯表達(dá)式，并根據(jù)所使用的邏輯門器件對(duì)表達(dá)式進(jìn)行化簡(jiǎn)或變換。最后，根據(jù)化簡(jiǎn)或變換后的邏輯表達(dá)式畫出邏輯圖。110組合邏輯電路的設(shè)計(jì)步驟【例2-12】交叉路口的信號(hào)燈有紅、黃、綠三色，正常工作時(shí)，應(yīng)該只能有一燈亮，其他情況均屬電路故障，試用與非門組成故障報(bào)警電路。解：設(shè)燈亮用1表示，燈滅用0表示；報(bào)警狀態(tài)用1表示，正常工作用0表示；紅、黃、綠三燈分別用A、B、C表示，電路輸出用Y表示。（1）按題意列出真值表，見表。111例2-12真值表（2）根據(jù)真值表畫出卡諾圖并化簡(jiǎn)，如圖所示，可得邏輯表達(dá)式為：（3）由邏輯表達(dá)式畫出邏輯圖。由于限定電路用與非門組成，邏輯表達(dá)式可變換為：112例2-12卡諾圖由此可畫出邏輯電路圖，如圖所示。113例2-12邏輯圖§2—3

編碼器114編碼是用文字、符號(hào)或數(shù)字表示特定對(duì)象的過程，實(shí)現(xiàn)編碼功能的電路稱為編碼器。例如，計(jì)算機(jī)鍵盤內(nèi)部就是一個(gè)編碼器，當(dāng)按下某個(gè)按鍵時(shí)，就是給編碼器輸入了一個(gè)信號(hào)，編碼器會(huì)將該信號(hào)轉(zhuǎn)換成一串由0、1組成的代碼（鍵位碼）送入計(jì)算機(jī)。115圖所示為某單片機(jī)的矩陣式鍵盤。116單片機(jī)矩陣式鍵盤a)實(shí)物圖b)電路圖又如，銀行的叫號(hào)機(jī)也用到了編碼器，如圖所示。去銀行辦事的人員只要在叫號(hào)機(jī)的觸摸屏上觸摸相應(yīng)位置，叫號(hào)機(jī)立即就能打印出一張辦事排隊(duì)編號(hào)——也就是辦事人員的編碼。1177銀行叫號(hào)機(jī)一、二進(jìn)制編碼器用二進(jìn)制代碼表示某種信號(hào)的電路稱為二進(jìn)制編碼器。1.三位二進(jìn)制編碼器三位二進(jìn)制編碼器有8個(gè)輸入端和3個(gè)輸出端，所以也稱8線—3線編碼器，其編碼表見表，輸入為高電平有效。118119三位二進(jìn)制編碼表由該編碼表（即真值表）寫出各輸出端的邏輯表達(dá)式為：根據(jù)邏輯表達(dá)式可以畫出或門組成的三位二進(jìn)制編碼器，如圖所示。120三位二進(jìn)制編碼器a)簡(jiǎn)化圖b)邏輯圖2.優(yōu)先編碼器上述編碼器每次只能對(duì)一個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行編碼，如同時(shí)有兩個(gè)以上的信號(hào)輸入，編碼器就會(huì)出錯(cuò)。優(yōu)先編碼器允許同時(shí)輸入兩個(gè)以上的信號(hào)，并對(duì)所有的輸入信號(hào)規(guī)定了優(yōu)先順序，當(dāng)多個(gè)信號(hào)同時(shí)輸入時(shí)，只對(duì)其中優(yōu)先級(jí)別最高的一個(gè)進(jìn)行編碼。121集成8線―3線優(yōu)先編碼器74LS148a)實(shí)物圖b)引腳排列表所示為集成8線―3線優(yōu)先編碼器的真值表。122集成8線—3線優(yōu)先編碼器的真值表在集成8線―3線編碼器中，

為是否允許編碼的使能控制端，或稱選通輸入端，低電平有效，只有當(dāng)

=0時(shí)，才允許對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行編碼；當(dāng)

=1時(shí)，禁止編碼，所有輸出端均被封鎖。

為編碼輸入信號(hào)，低電平有效。

為輸出端，輸出三位二進(jìn)制反碼。YS為選通輸出端，為擴(kuò)展輸出端，當(dāng)

=0時(shí)，只要有編碼信號(hào)，

輸出即為低電平。當(dāng)編碼器輸入信號(hào)數(shù)超過8時(shí)，可用多片74LS148通過級(jí)聯(lián)來擴(kuò)展編碼器的功能。1231243.編碼器的級(jí)聯(lián)圖所示是由兩片74LS148級(jí)聯(lián)而成的16線―4線優(yōu)先編碼器，它可將

分別編碼成1111～0000四位代碼輸出。74LS148（1）為低位片，74LS148（2）為高位片。

優(yōu)先級(jí)別最高，

次之，依次類推，

級(jí)別最低。8線―3線擴(kuò)展為16線―4線優(yōu)先編碼器二、二—十進(jìn)制編碼器將十進(jìn)制數(shù)字0～9編成二進(jìn)制代碼的電路稱為二—十進(jìn)制編碼器，也稱為8421BCD碼編碼器。1258421BCD碼編碼表1268421BCD碼編碼表根據(jù)該編碼表可以讀出邏輯表達(dá)式：根據(jù)上述邏輯表達(dá)式可以直接畫出圖所示的邏輯圖。1278421BCD編碼邏輯電路§2—4

譯碼器和顯示器128將某種輸入代碼轉(zhuǎn)換成相應(yīng)信號(hào)的過程稱為譯碼，能實(shí)現(xiàn)譯碼功能的電路稱為譯碼器，又稱解碼器。譯碼器按照功能不同可分為通用譯碼器和顯示譯碼器。其中，顯示譯碼器按照顯示材料不同又分為熒光、發(fā)光二極管譯碼器和液晶顯示譯碼器；按照顯示內(nèi)容不同又分為文字、數(shù)字和符號(hào)譯碼器。129電子記分牌、列車時(shí)刻表a)記分牌b)列車時(shí)刻表一、二進(jìn)制譯碼器二進(jìn)制譯碼器是將輸入的二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換成相應(yīng)信號(hào)的電路。假設(shè)譯碼器有n位輸入代碼，N個(gè)輸出信號(hào)，若N=2n，稱為完全譯碼器；若N<2n，稱為部分譯碼器。13074LS138譯碼器a)實(shí)物圖b)引腳排列它有3個(gè)輸入端，8個(gè)輸出端，所以也稱3線—8線譯碼器，屬于完全譯碼器。其功能表見表。13174LS138譯碼器的功能表A2、A1、A0為三位二進(jìn)制代碼輸入，

為8個(gè)譯碼輸出，低電平有效，即某一輸出信號(hào)為0時(shí)譯碼成功。

為選通控制，當(dāng)

時(shí)，允許譯碼，由輸入代碼A2、A1、A0取值組合使

中的某一位輸出低電平。當(dāng)3個(gè)選通控制信號(hào)中只要有一個(gè)不滿足時(shí)，譯碼器禁止譯碼，輸出皆為無用信號(hào)。132二、二—十進(jìn)制譯碼器將二—十進(jìn)制代碼翻譯成十進(jìn)制數(shù)碼0～9的電路稱為二—十進(jìn)制譯碼器。常用的是8421BCD譯碼器。該譯碼器有4個(gè)輸入端，10個(gè)輸出端，所以也稱4線—10線譯碼器，屬于部分譯碼器。圖所示為8421BCD譯碼器74LS42的實(shí)物圖和引腳排列圖，真值表見表，表中輸出0為有效電平，1為無效電平。1331348421BCD譯碼器74LS42a)實(shí)物圖b)引腳排列1358421BCD譯碼器74LS42真值表三、數(shù)碼顯示器用以顯示數(shù)字和字符的電子器件稱為數(shù)碼顯示器，最常用的為七段數(shù)碼顯示器，如圖所示。它把要顯示的十進(jìn)制數(shù)碼分成七段，因此稱為七段數(shù)碼顯示器，俗稱數(shù)碼管。136七段半導(dǎo)體數(shù)碼顯示器a)筆畫圖b)七段顯示數(shù)值外形相同的數(shù)碼管，由于其內(nèi)部七段發(fā)光二極管的連接方式不同，分共陽極和共陰極兩種接法，如圖所示。137數(shù)碼管的兩種接法a)共陽極b)共陰極有些數(shù)碼管還在右下角增加了一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，成為字形的第8段，例如BS202數(shù)碼管，其實(shí)物圖及引腳排列如圖所示。138BS202數(shù)碼管a)實(shí)物圖b)引腳排列四、顯示譯碼器顯示譯碼器的作用是將輸入端的8421二—十進(jìn)制代碼譯成數(shù)碼管的字段信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，顯示出相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)碼?，F(xiàn)以CC4511為例說明其應(yīng)用方法。CC4511是高電平輸出的七段顯示譯碼器，驅(qū)動(dòng)共陰極接法的數(shù)碼管。其實(shí)物圖和引腳排列如圖所示。139140CC4511七段顯示譯碼器a)實(shí)物圖b)引腳排列CC4511七段顯示譯碼器的各引腳功能說明如下：A、B、C、D——8421BCD碼輸入端a、b、c、d、e、f、g——譯碼輸出端，高電平有效，用來驅(qū)動(dòng)共陰極VD數(shù)碼管。

——測(cè)試輸入端（俗稱試燈輸入端），

=0時(shí)，譯碼輸出全為1，顯示字形“日”。

——消隱輸入端（俗稱滅燈輸入端），

=0時(shí)，譯碼輸出全為0，無顯示。LE——鎖定端，LE=1時(shí)，譯碼器處于鎖定（保持）狀態(tài)，譯碼輸出保持在LE=0時(shí)的數(shù)值，LE=0時(shí)正常譯碼。141表所列為CC4511七段顯譯碼器的功能表。142CC4511七段顯示譯碼器的功能表143CC4511七段顯示譯碼器的功能表§2—5數(shù)據(jù)選擇器和分配器144大家都了解信件的收發(fā)過程：郵局在把郵件收齊后，會(huì)先按大范圍地址進(jìn)行傳送，然后再由郵遞員按具體地址分送到收信人手中，如圖所示。145郵件的傳送在數(shù)字系統(tǒng)中，信息的收集、傳送和分發(fā)的過程與郵局收送信件有相似之處，為了減少傳輸線，提高傳輸效率，經(jīng)常采用總線技術(shù)，即在同一條傳輸線上對(duì)多路數(shù)據(jù)進(jìn)行接收或傳送，為了實(shí)現(xiàn)這種邏輯功能，就要用到數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器。其數(shù)據(jù)傳送如圖所示。146數(shù)據(jù)的傳送一、數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器又稱多路調(diào)制器或多路選擇開關(guān)，其功能是在選擇輸入（又稱地址輸入）信號(hào)的作用下，能從多路輸入數(shù)據(jù)中選擇其中一路并將其傳送至公共輸出端。其功能相當(dāng)于多個(gè)輸入的單刀多擲開關(guān)，如圖所示。數(shù)據(jù)選擇器是目前邏輯設(shè)計(jì)中應(yīng)用十分廣泛的邏輯部件，常用的有2選1、4選1、8選1、16選1等。147數(shù)據(jù)選擇器1.4選1數(shù)據(jù)選擇器4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS153的實(shí)物圖和引腳排列如圖所示，功能表見表。14874LS1534選1數(shù)據(jù)選擇器a)外形圖b)引腳排列14974LS153數(shù)據(jù)選擇器的功能表（1）當(dāng)使能端

=1時(shí)，禁止選擇，無輸出。（2）當(dāng)使能端

=0時(shí)，正常工作，根據(jù)地址輸入碼A1、A0的狀態(tài)，將相應(yīng)數(shù)據(jù)送到輸出端。2.8選1數(shù)據(jù)選擇器8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151的實(shí)物圖和引腳排列，如圖所示，功能表見表。15074LS1518選1數(shù)據(jù)選擇器a)外形圖b)引腳排列15174LS151數(shù)據(jù)選擇器的功能表3.數(shù)據(jù)選擇器的擴(kuò)展利用使能端

可以擴(kuò)展數(shù)據(jù)選擇器功能。4.用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)多路數(shù)據(jù)選擇器不僅可以用來作為數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的數(shù)據(jù)選擇開關(guān)，而且還可以用來實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)。152兩片74LS151組成的16選1