數字電子技術緒論第一章-資料下載頁

　　

【正文】 制的 8421BCD碼形式，輸出也是十進制 BCD碼，這樣可省去二進制與十進制之間的轉換。二進制加法器的輸入是二進制數，輸出也是二進制數。如果將兩個 BCD碼十進制數輸入到一個 4位二進制加法器，則加法器的輸出將是一個從 0到 19范圍內的二進制和數，如表 132的左邊一欄所示，顯然這些和數不是所要求的 BCD碼輸出形式，要求的BCD碼輸出形式如表 132的中間一欄所示。概述 +項目 1概述 +項目 1? 分析表 132可知，當二進制和數小于或等于 1001時，二進制和數等于BCD碼和數；當二進制和數大于 1001時，二進制和數不等于 BCD碼和數，需要加以校正。校正的方法是將二進制和數加上 0110，就可以得到正確的 BCD碼和數，并產生進位輸出。所以，進行二 十進制數碼加法運算需分兩步進行：第一步按二進制運算規則進行運算；第二步對運算結果進行判斷，若和數大于 1001，則電路自動對和數加上0110，并在組間產生進位，否則即為最后運算結果。所以一個 1位二．十進制加法器應由兩個 4位二進制加法器和一個加 0110的校正網絡組成。? 進一步分析表 132，可找出校正條件的邏輯表達式。顯然，在二進制和數具有進位輸出，即 C3=l時，需加以校正；當和數出現從 1010～1111這 6種代碼之一時，也需要進行校正。所以，校正條件的邏輯表達式為： C=C3+S3S2+S3S1? 由此得到 1位二 十進制加法器的邏輯圖，如圖 184所示。 概述 +項目 1圖 184 1位二 十進制加法器概述 +項目 1? 2 . 集成二進制譯碼器? 譯碼器是將輸入二進制代碼的狀態翻譯成輸出信號，以表示其原來含義的電路。譯碼器的種類很多，但各種譯碼器的工作原理類似，設計方法也相同。? 把二進制代碼的各種狀態，按照其原意翻譯成對應輸出信號的電路，稱為二進制譯碼器。? 3位二進制譯碼器? 3位二進制代碼可表示 8種不同的狀態，所示輸出的必須是8個譯碼信號，設 8個輸出信號分別為 Y0、 Y … 、 Y7。根據二進制譯碼器的功能。可列出 3位二進制譯碼器的真值表，如表 133所示．概述 +項目 1? 從真值表可知，對應于一組變量輸入，在 8個輸出中只有 1個為 1，其余 7個為 0。因為輸入端 3個，輸出端 8個，故又稱之為 3線 8線譯碼器，也稱為 3變量譯碼器。由真值表可直接寫出各輸出信號的邏輯表達式：概述 +項目 1? 根據這些邏輯表達式畫出的邏輯圖見圖 185。由于譯碼器各個輸出信號表達式的基本形式是有關輸入信號的與運算，所以它的邏輯圖是由與門組成的陣列，這也是譯碼器基本電路結構的一個顯著特點。? 如果把圖 185所示電路的與門換成與非門，那么所得到的就是由與非門構成的輸出為反變量 (低電平有效 )的 3位二進制譯碼器。圖 185 3位二進制譯碼器 概述 +項目 1概述 +項目 1? 二進制譯碼器的級聯? 利用譯碼器的選通控制端可以擴展譯碼器的規模。圖 187所示是用兩片 3線 8線譯碼器構成的 4線 16線譯碼器。(a)引腳排列圖 (b)邏輯功能圖圖 186集成 3線 8線譯碼器概述 +項目 1? 3．集成二 十進制譯碼器? 8421BCD碼譯碼器? 把二 十進制代碼翻譯成 10個十進制數字信號的電路，稱為二 十進制譯碼器。? 二一十進制譯碼器的輸入是十進制數的 4位二進制編碼 (BCD碼 )，分別用 A A Al、 A0表示：輸出的是與 10個十進制數字相對應的 10個信號，用 Y9～ Y0表示。由于二 十進制譯碼器有 4根輸入線， 10根輸出線，所以又稱為 4線 10線譯碼器。 8421BCD碼譯碼器的真值表如表 135所示。圖 187 譯碼器的擴展概述 +項目 1? 表中左邊是輸入的 8421BCD碼，右邊是譯碼輸出。其中 1010～ 1111共 6種狀態沒有使用，是無效狀態，在正常工作狀態下不會出現，化簡時可以作為隨意項處理。 概述 +項目 1? 在中規模集成二 十進制譯碼器中，對 BCD碼采用了完全譯碼方案，即輸出函數沒有利用隨意項化簡。這樣做的好處是，輸入端代碼出現無效狀態時，譯碼器不予響應，各個輸入信號之間沒有約束。? 采用完全譯碼方案的輸出函數，可直接由真值表 135寫出，分別為：? 由這些表達式畫出邏輯圖如圖 188所示。 概述 +項目 1? 集成 4線 10線譯碼器? 圖 189所示是 8421BCD輸入的集成 4線 10線譯碼器 74LS42的引腳排列圖和邏輯功能示意圖。圖 189 集成 4線 10線譯碼器 74LS42概述 +項目 1? 4．顯示譯碼器? 在各種數字設備中，經常需要將數字、文字和符號直觀地顯示出來，供人們直接讀取結果，或用以監視數字系統的工作情況。因此，顯示電路是許多數字設備中必不可少的部分。用來驅動各種顯示器件，從而將用二進制代碼表示的數字、文字、符號翻譯成人們習慣的形式直觀地顯示出來的電路，稱為顯示譯碼器。? 數碼顯示器? 顯示器件的種類很多，在數字電路中最常用的顯示器是半導體顯示器 (又稱為發光二極管顯示器， LED)和液晶顯示器 (LCD)。 LED主要用于顯示數字和字母， LCD可以顯示數字、字母、文字和圖形等。概述 +項目 1? 7段 LED數碼顯示器俗稱數碼管。其工作原理是將要顯示的十進制數碼分成 7段，每段為一個發光二極管，利用不同發光段組合來顯示不同的數字。圖 190(a)所示為數碼管的外形結構。? 數碼管中的 7個發光二極管有共陰極和共陽極兩種接法，如圖 190(b)、 (c)所示，圖中的發光二極管 a～ g用于顯示十進制的 lO個數字 O～ 9， h用于顯示小數點。從圖中可以看出，對于共陰極的顯示器，某一段接高電平時發光；對于共陽極的顯示器，某一段接低電平時發光，使用時每個二極管要串聯一個約 100Ω的限流電阻。? 7段數碼管是利用不同發光段組合來顯示不同的數字。以共陰極顯示器為例，若 a、 b、 c、 d， g各段接高電平，則對應的各段發光，顯示出十進制數字 3；若 b、 c、 f、 g各段接高電平，則顯示十進制數字 4。概述 +項目 1? 顯示譯碼器? 設計顯示譯碼器首先要考慮顯示器的字形，現以驅動共陰極的 7段發光二極管的二 十進制譯碼器為例，具體說明顯示譯碼器的設計過程。? 設輸入信號為 8421BCD碼，根據數碼管的顯示原理，可列出驅動共陰極數碼管的 7段顯示譯碼器的真值表，如表 136所示。概述 +項目 1? 用卡諾圖進行化簡。根據真值表畫出輸出函數 a的卡諾圖，如圖 191所示。? 由圖 191可得 a的最簡與或表達式為：? 用同樣的方法可以求得 b～ g的最簡與或表達式，為：? 用與非門實現上述函數，邏輯圖如圖所示。 概述 +項目 1? 集成顯示譯碼器? 常用的集成 7段譯碼驅動器屬 TTL型的有 74LS4 74LS48等， CMOS型的有 CD4055液晶顯示驅動器等。 74LS47為低電平有效，用于驅動共陽極的 LED顯示器，因為 74LS47為集電極開路 (OC)輸出結構，工作時必須外接集電極電阻。 74LS48為高電平有效，用于驅動共陰極的 LED顯示器，其內部電路的輸出級有集電極電阻，使用時可直接接顯示器。? 74LS48的引腳排列如圖 193所示，其真值表見表 137。概述 +項目 1? 由真值表可以看出，為了增強器件的功能，在 74LS48中還設置了一些輔助端。這些輔助端的功能如下：概述 +項目 1概述 +項目 1? 5．數據選擇器? 數據選擇器又叫多路選擇器或多路開關，它是多輸入單輸出的組合邏輯電路。數據選揮器能夠從來自不同地址的多路數字信息中任意選出所需要的一路信息作為輸出，至于選擇哪一路數據輸出，則完全由當時的選擇控制信號決定。? 4選 1數據選擇器? 4選 1數據選擇器有 4個輸入數據 D0、 D D D3，兩個選擇控制信號 A1和 A0，一個輸出信號 Y。設 AlA0取值分別為 00、 0 11時，分別選擇數據 D0、 D D D3輸出。由此可列出 4選 1數據選擇器的真值表，如表 138所示。概述 +項目 1? 根據真值表很容易得到輸出 l，的邏輯表達式為：? 式中 mi為 A A0組成的最小項。根據上式畫出的邏輯圖如圖所示。? 因為隨著 AlA0取值不同，被打開的與門也隨之變化，而只有加在被打開與門輸入端的數據才能傳送到輸出端，所以圖 194中的 AlA0也稱為地址碼或地址控制信號。概述 +項目 1? 集成數據選擇器? 集成數據選擇器的規格品種較多，圖 195為集成雙 4選 1數據選擇器74LSl53和集成 8選 1數據選擇器 74LSl51的引腳排列圖。? 由圖 195(a)可以看到， 74LSl53包含兩個 4選 1數據選擇器，兩者共用一組地址選擇信號 AlA0，這樣，可以利用一片 74LSl53實現 4路 2位的二進制信息傳送。此外，為了擴大芯片的功能，在 74LSl53中還設置了選通控制端 S，利用它可控制選擇器處于工作或禁止狀態，選通端S為低電平有效，當 S=1時，選擇器被禁止，無論地址碼是什么， Y總是等于 O；當 S=O時，選擇器被選中，處于工作狀態，由地址碼決定選擇哪一路輸出。? 圖 195(b)所示的 8選 l數據選擇器有 8個數據輸入端 D0～ D7， 3個地址輸入端 A Al、 A0，兩個互補的輸出端 Y和 Y反， 1個選通控制端 S反。其真值表如表 139所示。概述 +項目 1? 由表 139所示真值表可以看出：當選通輸入信號 S=1時選擇器被禁止， Y=O，輸入數據和地址均不起作用。當 S=0時選擇器被選中，此時有：概述 +項目 1? 利用選通控制端很容易擴展數據選擇器的功能。圖 196所示是用兩片74LSl51連接起來構成的 16選 1數據選擇器。由圖可知，當選擇地址變量高位 A3=O時， S1=0、 S2=1，片 (2)禁止、片 (1)工作， Y2=O，所以 Y=Y1+Y2=Y1；當選擇地址變量高位 A3=1時， S1= S2=0，片(1)禁止、片 (2)工作， Y1=O，所以 Y=Y1+Y2=Y2。? 上述分析結果說明，圖 196所示電路的連接是正確的。圖 196用 74LSl51擴展為 16選 1數據選擇器概述 +項目 1如果希望獲得更多資源，請發郵件至 ,我們會及時回復您的！感謝您選用我們的教材，請多提寶貴意見！概述 +項目 1謝謝觀看 /歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAIT