电子科大-数电-数字逻辑设计第五章

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1、第5章组合逻辑设计实践文档标准和电路定时常用的中规模组合逻辑器件数字逻辑设计及应用1内容回顾译码器编码器三态器件多路复用器奇偶校验器比较器标准MSI多路复用器74x151、74x153、74x157扩展多路复用器利用多路复用器实现逻辑函数多路分配器——利用带使能端的译码器使能端作为数据输入端2内容回顾译码器编码器三态器件多路复用器奇偶校验器比较器奇校验:输入有奇数个1,输出为1偶校验:输入有偶数个1,输出为1利用异或运算实现9位奇偶发生器74x280奇偶校验的应用——检测代码在传输和存储过程中是否出现差错。3内容回顾译码器编码器三态器件多路复用器奇偶校验器比较器一位等值比较器(异或

2、/同或)多位等值比较器每一位都相等一位数值比较器等值比较器并行比较串行比较数值比较器A=B:A⊙BA>B:A·B’A

3、der)00100111CIXY0001111001COX·CICO=++Y·CI=X·Y+(X+Y)·CI0000000101010010111010001101101101011111CIXYSCO全加器真值表6串行进位加法器缺点:运算速度慢,有较大的传输延迟tADD=tXYCout+(n-2)*tCinCout+tCinSXYCICOSXYCICOSXYCICOSXYCICOSC1C2C3C4C0S0S1S2S3X0Y0X1Y1X2Y2X3Y3=0回顾:串行比较器——提高速度:并行加法器7XYCICOSXYCICOSXYCICOSXYCICOSC1C2C3C4C0S0S1S2

4、S3X0Y0X1Y1X2Y2X3Y3XYCMPEQIEQOX0Y0X1Y1XN-1YN-1EQ1EQ2EQNEQN-11XYCMPEQIEQOXYCMPEQIEQO串行比较器串行加法器主输入主输出边界输入边界输出级联输出8迭代电路(iterativecircuit)Iterative:重复的,反复的,[数]迭代的PICICOPOPICICOPOPICICOPOC0C1C2CnPO0PO1POn-1主输出PI0PI1PIn-1主输入边界输入边界输出级联输出P2979一位全加器:S=XYCiCi+1=X·Y+(X+Y)·Ci并行进位加法器先行进位法:第i位的进位输入信号可以由该位以

5、前的各位状态决定。Ci+1=(Xi·Yi)+(Xi+Yi)·Ci=Gi+Pi·Ci进位产生信号进位传递信号0000000101010010111010001101101101011111CiXYSCi+1全加器真值表10并行进位加法器先行进位法:第i位的进位输入信号可以由该位以前的各位状态决定。C0=0Ci+1=Gi+Pi·CiC0=0C1=G0+P0·C0C2=G1+P1·C1=G1+P1·(G0+P0·C0)=G1+P1·G0+P1·P0·C0……Cn=Gn+Pn·Cn(P307)展开为“与-或”式:三级延迟MSI加法器74x283P309图5-9111MSI算术逻辑单元ALU

6、,arithmeticandlogicunit对2个b位的操作数进行若干不同的算术和逻辑运算S0~S3MCINA0~A3B0~B3GPF0~F3COUTA=B74x181输入数据输入数据0算术/1逻辑选择特定操作P310表5-5212S1S0Y00011011A·BA+BABA’功能表设计函数发生器,其功能表如下:S1S0ABY00000001真值表1、填写真值表2、选择器件用基本门电路实现利用卡诺图化简用译码器实现转换为最小项之和用数据选择器实现3、电路处理注意有效电平13第6章组合电路设计实例桶式移位器简单浮点编码器双优先级编码器级联比较器关模比较器14桶式移位器具有n个数据

7、输入和n个数据输出控制输入:指定输入输出之间如何移动数据(移位方向、移位类型、移动的位数)设计一个简单16位桶式移位器(向左移位)若输入:0123456789101112131415则输出:5678910111213141501234用4位控制输入S[3:0]指定移动位数,例:S=0101,思路:输出的每一位都是从16个输入中选出的。——多路复用器(数据选择器)15方案一:利用74x1511、如何扩展路复用器?16个输入端;4个地址选择端;ENCBAYD7~D0ENC

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