文档介绍：第3章组合逻辑电路
授课计划 教学内容 教学小结
一、授课计划 1、教学目标
1、掌握半加器、全加器、常用算术/逻辑运算单元等运算电路的电路结构及其使用方法;
2、掌握典型的译码器、编码器、数据选择器、数据分配器等信号变换电路的电路结构及其使用方法;
3、了解数字比较器的电路结构及其扩展方法;
2、重点与难点
1、重点:1)半加器、全加器的电路结构及其逻
辑功能.
2)四位算术/逻辑运算单元74LS381的逻
辑功能、引脚图及逻辑符号图.
3)8421BCD编码器、优先编码器的逻
辑功能及引脚图.
4)译码器、数据选择器、数据分配器
的逻辑功能.
2、难点:1)十进制数七段数码显示译码器.
2)数据选择器的扩展.
3、学时分配:共6学时
第1、2学时:算术运算电路
第3、4学时:信号变换电路
第5、6学时:数值比较器
算术运算电路(第1、2学时)
数字系统的基本任务之一是进行算术运算。加法器是数字系统中最基本的运算单元。因为在数字系统中加、减、乘、除都是通过加法来实现。本节先介绍半加器电路,然后介绍集成算术/逻辑单元电路74LS381 。
半加器电路
半加器是只考虑两个加数本身相加,而不考虑来自低位进位的逻辑电路。设计一位二进制半加器,输入变量有两个,分别为加数A和被加数B;输出也有两个,分别为和数S和进位C。。
由真值表写逻辑表达式: 半加器的真值表
,
它是由异或门和与门组成的,
也可以用与非门实现。
0 1
1 1
1 0
1 0
1 0
0 1
0 0
0 1
S C
A B
0 1
1 1
1 0
1 0
1 0
0 1
0 0
0 1
S C
A B
二、教学内容
半加器
a)  逻辑图(b) 逻辑符号
全加器电路
全加器是完成两个二进制数Ai和Bi及相邻低位的进位Ci-1相加的逻辑电路。它与半加器的区别在于半加器只有加数和被子加数两数相加而全加器不光有加数和被子加数还有相邻低位的进位三数相加。
。其中,Ai和Bi分别是被加数和加数,Ci-1为相邻低位的进位,Si为本位的和,Ci为本位的进位。
由真值表写出逻辑表达式
=1
&
A
B
S
C
A
B
CO
S
C
输入
输出
Ai
Bi
Ci--1
Si
Ci
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
1
1
0
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
全加器的真值表
(a) 全加器的逻辑图
(b) 全加器的逻辑符号 CI是进位输入端,CO是进位输出端。
C1
C0
S i
C i
Ai
Bi
C i-1
集成算术/逻辑运算单元
集成算术/逻辑运算单元(ALU)能够完成一系列算术运算和逻辑运算。在这里我们介绍一种常用的集成算术/逻辑运算单元74LS381,它是四位算术/逻辑运算单元,,A和B是预定的输入状态,根据输入信号S2~S0选择八种不同的功能。
74LS381集成算术/逻辑运算单元
(a)符号图(b)引脚图
下面我们可以通过74LS381的功能表了解其功能。
74LS381功能表
选择
算术/逻辑运算功能
S2
S1
S0
0
0
0
清零
0
0
1
B减A
0
1
0
A减B
0
1
1
A加B
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
预置
,74LS381能够进行六种算术和逻辑运算,并有清零和预置功能。所谓清零是将各数据输出端的状态全为0;预置是使数据输出端输出预定的状态,进行预置操作时,预定的状态从A和B端输入。
信号变换电路(第3、4学时)
           编码器
一般的说,用文字、符号或者数码表示特定对象的过程,都可以叫做编码。例如,给孩子取名,给运动员编号等,都是编码。不过他们用的是汉字或十进制数。汉字或十进制数用电路难以实现,在数字电路中一般采用二进制编码。所谓二进制编码是用二进制代码表示有关对象(信号)的过程。一般地说,n位二进制代码有2n种状态,可以表示2n个信号。所以,对N个信号进行编码时,可用公式2n≥ N来确定需要使用的二进制代码的位数n。
编码器是实现编码操作的电路,按照被