1、模擬與數(shù)字電路Analog and Digital Circuits,07_組合邏輯電路(3),2020/7/29,模擬與數(shù)字電路 組合邏輯電路(2),2,2,內(nèi)容提綱,數(shù)據(jù)選擇器 加法器 比較器,2020/7/29,模擬與數(shù)字電路 組合邏輯電路(2),3,數(shù)據(jù)選擇器,數(shù)據(jù)選擇器(Multiplexer，簡稱MUX)：根據(jù)通道選擇信號，從多個通道(路)的輸入數(shù)據(jù)中選擇一個通道數(shù)據(jù)輸出，也稱多路選擇器或者多路開關(guān),常見集成數(shù)據(jù)選擇器 2選1(74x157) 4選1(74x153) 8選1(74x151) 16選1(74x150)等,A,D0,D1,Dn-1,Y,2020/7/29,模擬與數(shù)字電路

2、 組合邏輯電路(2),4,設(shè)計4選1數(shù)據(jù)選擇器,功能表,2020/7/29,模擬與數(shù)字電路 組合邏輯電路(2),5,雙4選1數(shù)據(jù)選擇器74x153,Y2,A1,A0,74x153,Y1,公用通道選擇控制 獨立選通(使能)控制,功能表,2020/7/29,模擬與數(shù)字電路 組合邏輯電路(2),6,74x153邏輯圖(1),2020/7/29,模擬與數(shù)字電路 組合邏輯電路(2),7,8選1數(shù)據(jù)選擇器74x151,帶使能和互補輸出的8通道數(shù)據(jù)選擇器 D0D7：8 路數(shù)據(jù)輸入 Y、Y：互補輸出 A2A0 ：通道選擇輸入，A2為最高位 S：使能輸入，低電平有效 S=0時，Y=Di，Y= Di S=1時，Y

3、=0，Y=1,Y,Y,D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0,74x151,2020/7/29,模擬與數(shù)字電路 組合邏輯電路(2),8,數(shù)據(jù)選擇器的擴(kuò)展,用1位2選1 MUX進(jìn)行擴(kuò)展設(shè)計,0,1,2-1 MUX,S,Y,A,B,2020/7/29,模擬與數(shù)字電路 組合邏輯電路(2),9,數(shù)據(jù)選擇器的擴(kuò)展(續(xù)),用1片74x153構(gòu)成8選1數(shù)據(jù)選擇器,Y2,A1,A0,74x153,Y1,S1,D20,D21,D22,D23,S2,8-1 MUX,D0,Y,D1,D7,A2 A1 A0,2020/7/29,模擬與數(shù)字電路 組合邏輯電路(2),10,數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù),用1片74x

4、153和非門實現(xiàn),Y2,A1,A0,74x153,Y1,D10,D11,D12,D13,S1,D20,D21,D22,D23,S2,2020/7/29,模擬與數(shù)字電路 組合邏輯電路(2),11,加法器,加法器是算術(shù)運算(加、減、乘、除)電路的基本單元 1位加法器包括 1位半加器 1位全加器 由1位加法器構(gòu)成多位加法器 串行進(jìn)位加法器 超前進(jìn)位加法器,2020/7/29,模擬與數(shù)字電路 組合邏輯電路(2),12,1位半加器,將兩個1位數(shù)相加，產(chǎn)生1位和、 1位進(jìn)位 Co, S = A + B,邏輯符號,Co=AB,A,B,S,Co,2020/7/29,模擬與數(shù)字電路 組合邏輯電路(2),13,1

5、位全加器,將兩個1位數(shù)與來自低位的進(jìn)位相加，產(chǎn)生1位的和，以及向高位的進(jìn)位 Co, S = A + B +Ci,A,B,S,Co,邏輯符號,Ci,2020/7/29,模擬與數(shù)字電路 組合邏輯電路(2),14,1位全加器邏輯圖,2020/7/29,模擬與數(shù)字電路 組合邏輯電路(2),15,串行進(jìn)位加法器,用1位全加器構(gòu)造4位加法器,A3,B3,A2,B2,A1,B1,A0,B0,S3,S2,S1,S0,C2,A,B,S,Ci,CO,C1,A,B,S,Ci,CO,C0,A,B,S,Ci,CO,A,B,S,Ci,CO,C3,優(yōu)點：簡單，易于擴(kuò)展；缺點：速度慢,2020/7/29,模擬與數(shù)字電路 組合

6、邏輯電路(2),16,超前進(jìn)位加法器,基本原理 Ci-1是Ai-1A0和Bi-1B0的函數(shù) 設(shè)計每位進(jìn)位信號產(chǎn)生電路：根據(jù)輸入加數(shù)和被加數(shù)，同時獲得該位全加的進(jìn)位信號，無需等待最低位的進(jìn)位信號,Ci,Ci-1,A,B,S,Ci,CO,Ai,Bi,Si,優(yōu)點：速度快 缺點：電路復(fù)雜 超前進(jìn)位產(chǎn)生器74x182 4位超前進(jìn)位加法器74x283,2020/7/29,模擬與數(shù)字電路 組合邏輯電路(2),17,4位超前進(jìn)位信號的產(chǎn)生,C0= G0+P0C-1,C1= G1+P1C0 = G1+P1G0+ P1P0C-1,C2= G2+P2C1= G2+P2G1+ P2P1G0+ P2P1P0C-1,C3

7、= G3+P3C2 = G3+P3G2+P3P2G1+ P3P2P1G0 + P3P2P1P0C-1,2020/7/29,模擬與數(shù)字電路 組合邏輯電路(2),18,4位超前進(jìn)位加法器74x283,邏輯符號,邏輯圖,2020/7/29,模擬與數(shù)字電路 組合邏輯電路(2),19,74x283應(yīng)用,8位二進(jìn)制數(shù)加法器 片內(nèi)超前進(jìn)位，片間串行進(jìn)位,2020/7/29,模擬與數(shù)字電路 組合邏輯電路(2),20,數(shù)值比較器,判斷兩個二進(jìn)制數(shù)大小關(guān)系的邏輯電路 設(shè)計一位數(shù)值比較器 輸入：2個1位數(shù)A和B 輸出：FAB 、FAB 、FA=B,真值表,邏輯圖,2020/7/29,模擬與數(shù)字電路 組合邏輯電路(2

8、),21,兩位數(shù)值比較器,利用一位數(shù)值比較器設(shè)計兩位數(shù)值比較器 待比較的兩個2位二進(jìn)制數(shù)：A = A1A0，B = B1B0,真值表,FAB = (A1B1) + (A1=B1)(A0B0),FA=B = (A1=B1)(A0=B0),FAB = (A1B1) + (A1=B1)(A0B0),先比較高位A1和B1 只有高位相等，才比較低位A0和B0,2020/7/29,模擬與數(shù)字電路 組合邏輯電路(2),22,兩位數(shù)值比較器(續(xù)),邏輯圖,FAB = (A1B1) + (A1=B1)(A0B0),FA=B = (A1=B1)(A0=B0),FAB = (A1B1) + (A1=B1)(A0B0),2020/7/29,模擬與數(shù)字電路 組合邏輯電路(2),2