マインドマップギャラリー 組み合わせ論理回路
デジタル回路は、論理機能の違いにより 2 種類に分類できます。 1 つは組み合わせ論理回路 (以下、組み合わせ回路といいます) と呼ばれるもので、もう 1 つは順序論理回路 (以下、順序回路といいます) と呼ばれます。組み合わせ論理回路の論理関数の特徴は、いつでも出力がその時の入力にのみ依存し、回路の元の状態とは何の関係もないことです。この図は関連する知識をまとめたものです。
2022-06-06 23:27:41 に編集されました組み合わせ論理回路
エンコーダ
Def: 一連の異なるものを区別し、それぞれをバイナリで表現します
機能: 各入力ハイ/ローレベル信号を対応するバイナリコードに変換します。
分類
変換を押してください
バイナリエンコーダ
バイナリ – 10 進エンコーダ
優先順位によって
通常のエンコーダ
特徴: いつでも 1 つの有効なエンコード信号のみを入力できます。そうでない場合、出力はカオスになります。
動作原理:対応するN = 2nの信号をnビットのバイナリコードでエンコードする回路
例: 8 線 3 線エンコーダ
本物の時計製造:
プライオリティエンコーダ
複数の信号を同時に入力できますが、最も優先度の高い信号のみがエンコードされます。 優先順位: I7->I0
例
74HC148
真理値表: (YS'、YEX'は動作状況の判断に使用します)
注意
I9 から I0 までの 10 個の入力信号をそれぞれ 10 個の BCD コードにプログラムします。
I9 の優先順位が最も高く、I0 の優先順位が最も低くなります。
Y3~Y0は4桁の2値BCDコードの出力端子です。
2 進数 - 10 進数のプライオリティ エンコーダ 74HC147
真理値表:
注意
I9~I0を0110~1110にプログラム
I9 の優先順位が最も高く、I0 の優先順位が最も低くなります。
入力されたローレベル信号は、対応する 10 進コードになります。
デコーダ
定義: 各入力のバイナリ コードを、対応する出力の高レベル信号と低レベル信号に変換します。
例
74HC138 - CMOSゲート回路で構成された3線~8線デコーダ
真理値表:
2 つの 74HC138 を使用して 4 ラインから 16 ラインのデコーダを形成できます
ディスプレイデコーダ
記憶方法:時計回りに1周、最後に真ん中のg。
4 つの入力が与えられた場合、出力を決定します。まず「8421」メソッドを使用して表示される数値を変換し、次にそれに応じて明るい点を見つけます。
データセレクター設計論理回路
4対1データセレクター
ステップ: 1. まず、1 の出力を 1 の乗算項の合計の形式に編成します。 2. 指定した係数を提案し、同じものを結合し、後でその係数をアドレス データとして使用します。 3. 提案された係数をアドレス端子 (A) への入力として使用し、残りをデータ端子 (D) への入力として使用します。
書籍 p182 例 4.5.4
8対1データセレクター
ステップ: 1. 乗算の和の公式をすべての最小項の和の形式に変換し、その前にある D0 ~ D7 を順に乗算します (小さいものから大きいものへ、「8421」を使用して比較します)。 2. 1 の場合、対応する乗算 D は 1 であり、0 の場合、対応する D は 0 です。 3. アドレス端子 (A) は入力変数、データ端子 (D) は先ほど解析した「01」のハイレベルとローレベルです。
書籍 p182 例 4.5.5
1. 単一出力の論理関数を生成する場合は、まずデータ セレクターを検討します。 2. n ビットのアドレス入力を持つデータ セレクターは、入力変数の数が n 1 以下である任意の組み合わせ論理関数を生成できます。 3. 機能比較手法を設計に利用できます。制御端子が入力端子となり、データ入力端子を1つの入力端子に統合することも可能です。
加算器
半加算器: 下位キャリーを考慮せずに 2 つの 1 ビット 2 進数を加算します。
関数式
COはキャリーエンドです
2 つの 2 進数を加算し、2 進数の結果を求めます
全加算器: 2 つの 1 ビット 2 進数と下位ビットからのキャリーを加算します。
関数式
マルチビット加算器
シリアルキャリー加算器 (ジリアン法を使用)
特徴: シンプルな回路と簡単な接続ですが、低速です。
改善: 繰り上げ先読み加算器
データセレクター
デジタル信号の伝送では、一連のデータの中から特定のデータが選択され、出力端に送信されます。
例:74HC153
機能: デュアル 4:1 データセレクター
関数式
真理値表
変換
デュアル 4:1 データ セレクター 74HC153 を使用して、8:1 データ セレクターを形成します。
方法:「8 つから 1 つを選択」の 8 つのデータには 3 桁の住所コードが必要です。 したがって、S0 が 3 番目のアドレス入力端子として使用されます。
変身効果
変換された関数式:
実用化に向けた変革
方法論: A1 と A0 が 2 つの入力変数として使用され、D10 ~ D13 が 3 番目の変数または他の形式の入力である場合、3 変数未満の組み合わせ論理関数は 4-to-1 データ セレクターによって実装できます。
数値比較器