集成逻辑电路
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概述
主要讨论集成组合逻辑器件和集成时序逻辑器件
侧重于集成芯片的介绍和应用
集成组合逻辑器件主要介绍中规模集成逻辑电路,功能比较完善,除了基本功能以外还具有控制,功能扩展等
集成编码器和译码器
CD4532:8线-3线优先译码器
- 输入I7～I0为8个编码对象，Y2～Y0为编码后的3位代码输出.CD4532基本功能是8线-3线优先编码器，输出为原码输出，优先级为大数优先
- EI为该编码器的使能控制端,EI=1时使能编码器,EN=0时禁止编码器工作,输出0
- EO在EI=0,且无编码对象输入时输出1,EO与EI配合,实现多片编码器级联
- GS表示编码器处于工作状态。当EI=“1”，且有编码输入时才为1。用于区分编码器输出000的情况
功能扩展:用两片CD4532组成的16线-4线优先编码器
当底下那一片没有输入的时候,就是顶上的那一片的EO输入1,开始工作
74HC138：集成3线-8线译码器
- 3个输入，8个输出，低电平有效
- 3个使能端同时有效时，译码器才对输入译码
输出是低电平有效
功能扩展:用两片74HC138组成的4线-16线译码器
当A3A2A1A0为0000-0111时,需要前四位有效
当A3A2A1A0为1000-1111时,需要后四位有效
分界点在A3上,所以第2片SA接在A3,第一片not STB和not STC接在A3上
译码器应用2:实现组合逻辑电路
例题
利用译码器的输出能转化为与或标准项的形式,再转化到输入项的方式可以很好的实现组合逻辑电路
例题
两个2线-4线译码器扩展成3线-8线译码器
最高项连在两个使能端,表示高低位的选择
例题
集成数据选择器和分配器
74HC153:集成数据选择器
74HC151:集成8选1数据选择器
具体还是看书本上的图吧
就是一种译码器,输入地址给出输出的数据通路,主要是译码器的数据输出不能选择,这个可以在D0-D8上自定义是高电平还是低电平
74HC153可以通过不同的使能端输入,变成一个8选1的数据选择器
解法
用4片74HC151八选一数据选择器和4片74HC253四选一数据选择器实现一个32选1的数据选择电路
选两次,一此是ABC选择哪一位,另外是DE选择哪一片
选择数据器应用2:实现组合逻辑函数:
数据选择器的输出函数式是与-或表达式,采用数据选择器能够实现各种组合逻辑电路
用一片74HC151八选一数据选择器实现函数:
解答
74HC151数据选择器的输出可以表示为:
Y=D0+D1+D2+D3+D4+D5+D6+D7
其中D0-D7表示输入信号,Y表示输出信号,+表示与
Z=M0+M1+M5+M6
所以D0 D1 D5 D6=1,D2 D3 D4 D7=0
得到电路图
产生序列脉冲
这个原理是这样的,CP作为时钟信号,过一个clk就在二进制加法器那边加上1,然后输入三位8421码到S2S1S0上,一个一个遍历I0-I7
在Y这里输出脉冲
集成加法器与数值比较器
874HC283:四位二进制加法器
CO和C-1分别为进位输出和低位进位输入.
利用中规模二进制加法器，可以组成多种功能的逻辑电路
加法器的应用:
- 多位加法,这个很若只,第四位的CO接在高四位上,要是有进位就输出一个1
- 减法运算:
算出来的差数D是正常的表示
加法器应用3:实现代码转换
- 用一片74HC283将8421BCD码转化为余三码
- 用一片74HC283和或非门将8421BCD码转化为2421BCD码
老老实实话真值表写卡诺图然后得到具体关系吧
这个+1表示的是运算要求要+6这个事件为真
数值比较器:
74HC85:四位数值比较器
8位数字比较
集成时序逻辑器件
74HC175：集成4位数码寄存器:
上升沿寄存数:主要CP这里的判断
当S1第一个按下按钮的时候,G2变0,此时下降沿不会触发,直接关门不接受数据
74HC194：集成4位双向移位寄存器:
74HC194由4个RS触发器构成,MR为清零端,CP为上升沿起作用,S1S0为功能选择,DSL和DSR表示的是左移,右移之后的那个空出来的位置的电平高低
74HC595:移位+锁存+三态输出:
- SRCLR异步清零
- SRCLK移位时钟
- SER串行输入
- RCLK锁存时钟
- E三态输出控制
移位寄存器的应用举例:
- 数字延迟线:n位移位寄存器产生n-1个Tcp
- 循环序列脉冲:
- 环形计数器:寄存器型计数器
- 串入并出功能：发光管显示串行数据
集成计数器
主要要求能读懂真值（功能表）、引脚排列，就可以使用它
74HC163和74HC161：4位二进制加法计数器
满足某种条件时，立即将计数器或触发器的状态清零，而不需要等待时钟信号的到来
74HC161是异步清零计数器，74HC163是同步清零计数器