4,2MSI组合逻辑电路 随着半导体技术的发展,在一个半导体芯片上集 成的电子元件数目越来越多,并按集成的电子元件数 目的多少划分为: SS:10门以下片,每片含100个元件以下。 MSI:13~99个门片,每片含1000~10000个 元件,每片少于256位 MSI具有以下优点:(MSI与SSI实现电路相比较) 1)结构简单,体积小。2)功耗低; 3)可靠性高; 4)成本低 5)有利于设计和维修
4.2 MSI组合逻辑电路 MSI具有以下优点:(MSI与SSI实现电路相比较) 1)结构简单,体积小。 2)功耗低; 3)可靠性高; 4)成本低; 5)有利于设计和维修。 随着半导体技术的发展,在一个半导体芯片上集 成的电子元件数目越来越多,并按集成的电子元件数 目的多少划分为: SSI: 10门以下/片,每片含100个元件以下。 MSI:13 ~ 99个门/片,每片含1000 ~ 10000个 元件,每片少于256位
基于上述原因,使得MSI电路在逻辑设计中的应 用日益广泛,而SSI的设计只是在大规模集成电路难于 实现的逻辑功能或经济上不合算时,才采用SSI电路来 设计。 通常,人们把MS称为逻辑部件(或者称为功能 模块)。其原因在于MS能完成一些独立的逻辑功能 对于MSI,要求掌握好以下二点: (1)IC的功能; (2)IC的设计方法
基于上述原因,使得MSI电路在逻辑设计中的应 用日益广泛,而SSI的设计只是在大规模集成电路难于 实现的逻辑功能或经济上不合算时,才采用SSI电路来 设计。 通常,人们把MSI称为逻辑部件(或者称为功能 模块)。其原因在于MSI能完成一些独立的逻辑功能。 对于MSI,要求掌握好以下二点: (1)IC的功能; (2)IC的设计方法
编码器 译码器 数据选择器 主要介绍的内容有: 比较器 加法器 奇偶校验器 编码器 将有特定含义的输入信号编成不同代码输出的组 逻辑电路,称为编码器
一、编码器 将有特定含义的输入信号编成不同代码输出的组 合逻辑电路,称为编码器。 主要介绍的内容有: 编码器 译码器 数据选择器 比较器 加法器 奇偶校验器
1、二进制编码器(P73) C B 凵口 A 图4.2.1三位二进制编码器逻辑图 0~L:输入信号; A、B、C:输出信号。—称为8/3编码器
1、二进制编码器(P73) I0 ~ I7 :输入信号; A、B、C:输出信号 。 ——称为8/3编码器
1)列真值表 2)根据真值表可写出 输入 输出]A.BC的表达式:圈 A=I4+忑+6+I7 Io I1 K2 I3 l4 I5 I6I Ab c 10000000000 =4 I5 16 01000000001 B=I2+I3+I6+I7 00100000010 00010000011 I2I3I617 00001000100 00000100101 C=I1+I3+15+17 00000010110 -I1I3 I517 00000001111
2)根据真值表可写出 A、B 、C的表达式: 1)列真值表
输入输出 L山 CABC信号为3位应 10000000000 28=256个状态,但实际上 01000001/则只用种状态其余的 001000010248个状态为约束项 01000001/利用约束项进行化简就 可获得A、B、C的最简 00001000100 “与或”式。 00000100101 00000010110 00000001111
由真值表可知:输入 信号为8位,它应有 2 8=256个状态,但实际上 则只用8种状态,其余的 248个状态为约束项, 利用约束项进行化简就 可获得A、B、C的最简 “与-或”式
根据以上分析,我们可知普通二进制编 码器具有一个缺点:八个输入信号不允许同 时出现二个以上的“1”,如出现二个以上的 输入信号,电路就会出错。为克服这个缺点, 下面介绍优先编码器 2、优先编码器 83优先编码器,典型芯片74148。(P74)
2、优先编码器 8/3优先编码器,典型芯片74148。 (P74) 根据以上分析,我们可知普通二进制编 码器具有一个缺点:八个输入信号不允许同 时出现二个以上的“1”,如出现二个以上的 输入信号,电路就会出错。为克服这个缺点, 下面介绍优先编码器
o~I7:输入信号 74148 具有最高优先权; Yo Y1 Y2 YE Io优先权最低。 简化符号 Y~Y:输出函数 EN:输入使能端,低电平有效。 YEw:使能输出端,主要是为扩展电路用。 YEx:输出有效标志。 74148除Y端外各输入端、输出端都是低电平 有效
74148除YEN端外各输入端、输出端都是低电平 有效
8/3线优先编码器74148功能表 使能输入输入|输出|输出标志使能输出 中中中中φ中中|11|(1输出 无效 中中中中中中中|000 00000000 10中中中中中00 110φψ中中中010 00000000 1l1 11110中中φ 100 111110中中101 1111110110 11111110111
8/3线优先编码器74148功能表
分析:74148的功能 ①EN=1,编码器禁止工作。 I7~I0=φ,Y~Y0=111,YEx=1,YgN=1(芯片不工作) 表示输出无效 使能输入输 入输出输出标志使能输出 EN 7 I6 I5 I4 I3 I2 11 Io y2 Y1 Yo YF EX 中中中中φ中 111 1输出 无效 000 0 中中中中中001 0 0000000 中中中010 中p|011 中100 11110中中101 1110 10 000000 1111111
分析:74148的功能 ① EN=1,编码器禁止工作