组合逻辑电路及集成电路

一、基本及常用逻辑运算

见下表

二、组合逻辑电路

1. 组合电路的特点

逻辑功能特点：电路在任何时刻的输出状态只取决于该时刻的输入状态，而与原来的状态无关。

电路结构特点：输出、输入之间没有反馈延迟电路；不包含记忆性元件(触发器)，仅由门电路构成。

2. 分析方法

1. 根据给定的逻辑电路，写出输出函数的逻辑表达式。
2. 进行表达式的变换及化简。直接利用公式或定理对表达式进行变换，也可通过卡诺图的方法进行化简。
3. 根据表达式列出真值表。真值表能直接反映出输入变量的取值和输出结果之间的逻辑关系，它直观地描述了电路的逻辑功能。
4. 对给定电路的功能进行逻辑描述。根据所得到的表达式和真值表，就可以用文字描述出给定电路的逻辑功能，可以判断出该功能显否满足设计要求。

三、74HC系列门电路

1. 74HC00（与非门）

74HC00芯片有4个与非门，每个与非门有2个输入端。管脚图、逻辑图和功能表见下图。

2. 74HC02（或非门）

3. 74HC04（非门）

4. 74HC08（与门）

5. 74HC32（或门）

5. 74HC86（异或门）

6.编码器

1.编码原理

为了保证编码的位数最短（输出最少），且每一个输入信号对应一个唯一的编码，$n$ 和 $m$ 之间的关系应满足 ${2^{n - 1}} < m < {2^n}$，即输出少于输入。

2.74HC148（8-3优先编码器）

优先编码器（Priority encoder）：允许多个信号同时输入，对输入信号无约束，但电路只对优先级别最高的信号进行编码，优先级别低的信号不起作用。

• $\overline {EI}$ 为输入使能端（Enable input），低电平有效。
• 编码器工作时，编码值为输入端口编号所对应二进制值的反码。
• 输出端 $\overline {EO}$ 为使能输出端（Enable output），当编码器工作时，若输入端均无有效输入，则输出低电平，反之输出高电平。
• 输出端 $\overline {GS}$ 用于标识芯片是否产生编码输出。

7.译码器

1.74HC138（3-8译码器）

• ${\overline E _1} = {\overline E _2} = 0$，且${{\rm{E}}_{\rm{3}}} = {\rm{1}}$，译码器工作；否则译码器不工作。
• 译码器工作时，输出信号低电平为有效电平。

2.74HC4511（数码显示译码器）

• $\overline {{\rm{LT}}}$ 全亮测试控制端。
• $\overline {{\rm{BI}}}$ 空白输入控制端。
• $LE$ 输入锁存使能端。

8.数据选择器

${2^n}$ 选 $1$ 数据选择器逻辑函数表达式为 $Y = \sum\limits_{i = 0}^{{2^n} - 1} {{D_i}{m_i}}$

1.74HC153（4选1选择器）

9.数值比较器

1.74HC85（4位比较器）

10.加法器

1.74HC283（4位加法器）

11.触发器

1.74HC74（D触发器）

2.74HC112（JK触发器）

12.寄存器

1.74HC164（8位移位寄存器）

2.74HC194（双向移位寄存器）

13.计数器

1.74HC161（同步加法计数器）