常用的中規模組合邏輯電路組合邏輯電路的分析，通過習題練習分析：已知電路圖，求邏輯功能設計：已知邏輯功能，畫電路圖中間步驟：功能表，表達式一定不可少本章習題4.3,4.7,4.12,4.15,4.18,4.19,4.20,4.26這些作業與上次門電路作業一起，下周交今天下午答疑：2:30－5:00,8區4樓找巴老師復習：譯碼器與數據選擇器S1S0Y00D001D110D211D3S1S0D0D1D2D3Y111011110101101110011100

Y0Y1Y2Y3ABY0Y1Y2Y3AB復習：譯碼器與數據選擇器（續）都是與非，與或非邏輯的全組合都可以有E控制端，用于擴展和選通都可以實現邏輯函數（最小項的全組合）擴展應用：譯碼器都要用E，選擇器可以不用E（擴展時要先畫真值表，找規律）選擇器的輸出結構可以帶有三態輸出、OC門輸出等結構，因此選擇器可以用于總線發送器。有使能端E的2-4譯碼器有使能端的雙4選1數據選擇器

（輸出結構：W＝Y）

用作擴展（譯碼器）5片2－4譯碼器構成4－16譯碼器。第一層的一個譯碼器用作選片。E=0時，CD＝00時選中左邊一片，譯出Y0…Y3;依此類推。選擇器擴展:用雙4選1選擇器

擴展成16選1選擇器S3S2S1S0Y0000Y001Y110Y211Y30100Y401Y510Y611Y71000Y801Y910Y1011Y111100Y1201Y1310Y1411Y1516選1功能表兩種不同的擴展方案，從功能表上分析，可以先選低兩位，也可以先選高兩位。選擇器擴展：用雙4選1選擇器(無E)

擴展成16選1選擇器(1)S0

S1

D0

D3

Y

D0

D3

Y

S0

S1

D0

D3

Y

D0

D3

Y

S0

S1

D0

D3

Y

S1

S0

S3

S2

D0

D3

D4

D7

D8

D11

D12

D15

邏輯結構：S1S0控制第一層選擇，S3S2控制第二層選擇。D兩級選擇結構選擇器擴展：用雙4選1選擇器(無E)

擴展成16選1選擇器(2)S0

S1

D0

D3

Y

D0

D3

Y

S0

S1

D0

D3

Y

D0

D3

Y

S0

S1

D0

D3

Y

S3

S2

S1

S0

D0

D1

D2

D3

DP.110圖4-31兩級選擇結構邏輯結構：S3S2控制第一層選擇，S1S0控制第二層選擇。選擇器擴展：帶E的雙4選1選擇器

擴展成16選1選擇器高兩位控制端經譯碼后分別控制數據選擇器的使能端G，以實現擴展。輸出級是三態門，因此可以“線與”。用譯碼器＋數據選擇器，一級選擇就可以。數據選擇器用于總線發送控制ABCS0

S1

S2

ABCH8選1數據選擇器譯碼器與數據選擇器實現邏輯函數(1)譯碼器：可以看成是N個輸入變量組成的2N個最小項，再經一級與非門，組成“與非-與非”邏輯，既可表達“與-或”表達式。例如：F＝ABC+ABC+ABC=m1+m2+m7m1m7ABCY1

Y2

Y7

Y0

F譯碼器與數據選擇器實現邏輯函數(2)數據選擇器:邏輯結構就是與-或表達式。數據選擇器可以看成是N個控制端選擇2N個最小項組成的“與-或”表達式。選擇某些輸入為“1”，就是選中這些最小項組成邏輯函數。例如，用八選一數據選擇器實現函數：譯碼器與數據選擇器實現邏輯函數(3)00110111BAC000111100110010110BAC00011110018選1數據選擇器可以實現4變量函數，3個變量用在選擇控制端，1個變量在數據輸入例:8選1數據選擇器實現4變量函數00D711110D601101D510111D400111D311000D201011D110001D0000函數F的值F’’F’輸入S0S1S2“1”“0”S2S1S0NEFD0D7問題：BCD碼和余3碼十進制數如何直接運算(1)8421BCD碼修正修正8421BCD碼修正8421BCD碼修正(1)8421BCD碼加法：兩個8421碼相加，結果仍是8421碼。8421BCD碼加法修正規則：請同學總結。問題：BCD碼和余3碼十進制數如何直接運算(2)余3碼7+68421碼 (13)10

余3碼2+3減6修正8421碼 (5)10

余3碼146+259減6修正8421碼 (405)10

(2)余3BCD碼加法：兩個余3碼相加，結果是8421碼。余3BCD碼加法，何時需要減6修正？請同學總結。問題：BCD碼和余3碼十進制數如何直接運算(3)十進制84219的補10的補0000010011010100011000100120010011110003001101100111401000101011050101010001016011000110100701110010001181000000100109100100000001十進制余3碼9的補10的補00011110011011010010111100201011010101130110100110104011110001001510000111100061001011001117101001010110810110100010191100001101008421和余3BCD碼減法：需要分別對8421碼和余3碼求補。余3碼”9的補碼”具有“自補性”(selfcomplement),便于求補。8421碼及其補碼余3碼及其補碼2.3.3編碼器(Encoder)

編碼器(Encoder)原理優先編碼器(PriorityEncoder)

8-3優先編碼器擴展應用：16-4優先編碼器編碼器(Encoder)原理功能：將譯碼器反過來，對應輸入的每一個狀態，輸出一個編碼。4-2編碼，將輸入的4個狀態編成2位二進制數碼；8-3編碼，將輸入的8個狀態編成3位二進制數碼；BCD編碼，將10個輸入編成BCD碼。編碼器(Encoder)原理功能表I0

I1I2I3A0A1011100101110110101111011例：4-2線EncoderI0I1I2I3A0A18421碼編碼器8421編碼器X1

X2

X9

Y0

Y1

Y2

Y3

X9X8X7X6X5X4X3X2X1Y3Y2Y1Y000000000000000000000010001000000010001000000010000110000010000100000010000010100010000001100010000000111010000000100010000000010018421碼編碼器X2

X1

X9

Y0

Y1

Y2

Y3

X8

X7

X6

X5

X4

X3

局限：只有互斥輸入時，才能用這種編碼器。即在任一時刻所有輸入線中只允許有一個為“1”，否則編碼器會發生混亂。必須用優先編碼器。優先編碼器當兩條或兩條以上線為“0”時，優先按輸入編號大的編碼，稱優先編碼器(PriorityEncoder)

。以8-3優先編碼器為例。

8-3優先編碼器優先編碼功能表

1011111111E0X10XXXXXXX01111XXXXXXX1100000000GS111111110711111111101111111110110111110010111110X01001110XX0011110XXX001010XXXX00010XXXXX0000XXXXXX0A2A1A0

654321(A2,A1,A0用反碼編碼，Gs為編碼輸出，Eo為使能輸出,Ei為使能輸入)將3-8優先編碼器擴展為16-4優先編碼器若高位片有“0”輸入，高位Eo=1,應禁止低位片，以(A2~0)高

作為(A2~0)16-4

，高位片的Gs(=0)作為A3若高位片無“0”輸入，高位Eo=0,低位片工作，以(A2~0)低作為

(A2~0)16-4

16-4優先編碼器A3

A2A1

A0A2A1

A0E0A2A1

A0E0GsGs765432107654321015780優先編碼器在計算機中的應用設備按照優先等級編碼，用于中斷響應浮點數表示中，規格化求階碼

……2.3.4數字比較器功能：比較A、B兩數大小，判斷A>B、A<B、A=BA3A2A1A0B3B2B1B0從高位開始比較，若A3>B3則A>B，若A3<B3則A<B，若A3=B3則再比較低位Ai>Bi的條件：Ai=1，Bi=0；即Ai<Bi的條件：Ai=0，Bi=1；即Ai=Bi的條件：數據比較器功能表A3

，B3A2

，B2A1

，B1A0

，B0A>BA<BA=BA3>B3XXX100A3<B3XXX010A3=B3A2>B2XX100A3=B3A2<B2XX010A3=B3A2=B2A1>B1X100A3=B3A2=B2A1<B1X010A3=B3A2=B2A1=B1A0>B0100A3=B3A2=B2A1=B1A0<B0010A3=B3A2=B2A1=B1A0=B0001表達式：P116分段比較:多片比較器構成更長位數的方法比較器不僅輸出比較結果，還要能接受其它片輸出的結果。AB

4位比較器A>BA<BA=BA>BA<BA=B74LS852.3.5運算器（算數邏輯單元ALU）加法器四位串行進位加法器快速加法器16位加法器算術運算邏輯單元四位算術邏輯運算單元功能超前進位擴展器加法器Adder（1）半加器（HalfAdder）不考慮低位進位輸入，兩數碼Xn、Yn相加