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集成电路按照集成度的不同，可以分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路。
小规模集成电路仅是由门电路和触发器构成的；中规模集成电路是由一些相对独立的逻辑部件或功能模块（如：加法器、译码器等）构成的；大规模和超大规模集成电路是一个数字系统。
由于中规模集成电路具有通用性强、体积小、功耗低、可靠性高等一系列优点，在实际工程中为大多数数字逻辑设计者使用。本节介绍常用的中规模集成电路的外特性及如何使用这些模块。
一、全加器
加法器是计算机运算器的核心部件，它由多个全加器构成。
如n位加法器就是由n个全加器构成的。
全加器是可以将低位来的进位与两个一位二进制数一起相加，产生一位和值及一位向更高位进位的电路。简称为FA。
设两个一位二进制数分别为Ai、Bi，Ci-1是低位来的进位，Si是和值，Ci是向高位的进位。其真值表如表3-5所示，惯用符号如图3-9（a）所示。
从真值表列出全加器的逻辑表达式：
 用n个全加器按图3－10连接起来，可以实现n位二进制数的加法运算。其中A1 An,B1Bn分别为n位被加数和加数，S1Sn为n位和。各位串行连接形成进位链。在相加的过程中，低位产生的进位逐位传送到高位，这种进位方式被称为“行波进位”。由于高位相加必须等到低位相加完成并形成进位后才能进行，所以n位行波进位加法器的速度较慢。  为了提高加法器的运算速度，可以采用先行进位加法器。一旦参加运算的加数确定，便可以同时产生各位进位，实现多位二进制数的并行相加。
具有先行进位的四位二进制加法器7483中规模器件，引脚图如图3-11所示。  二、译码器 1、译码器的概念：
将二进制代码所表示的信息翻译出来的过程，称为译码。 实现译码功能的电路称为译码器。它是一个多输出的组合逻辑电路，每一个输出对应一个特定的输入组合。 2、二进制译码器：
输入是表示某种信息的二进制代码，对于任何一组输入代码取值，多个输出中只有唯一的一个呈现有效电平，其余都是无效的。以此表示翻译出来的不同信息。若定义“0”是有效电平，则“1”是无效电平，反之亦然。若输入n位二进制代码，则输出有2 个。当输入端n＝3时，输出端有8个，称为3－8译码器。典型的有74138译码器。 3、74138译码器 三个输入A0～A2的八种组合中的每一种，都唯一地使 八个输出中的一个为有效电平（这里设为低电平，所以输出变量上面加“－”号）。还有三个使能控制端: G1, ，仅当它们分别为1、0、0时，译码器被选通，处于正常工作状态，输出由输入决定。否则，译码器处于禁止状态。它的真值表（如表3-7）,它的惯用符号如图3-12。
4、译码器的扩展  利用使能控制端可以实现译码器的扩展。
由两片74138译码器芯片扩展成4－16译码器的连接图3－1３。E为“1”时，两芯片处于“禁止”状态。E为“0”时，当输入A3A0为00000111时，即A3＝0时，芯片1处于工作状态，芯片2处于禁止状态，输出反映了芯片1输入的变化，芯片2的输出 均为“1”。当输入A3A0为10001111时，即A3＝１时，芯片1处于禁止状态，芯片2处于工作状态，输出反映了芯片2输入的变化，芯片1的输出均为“1”。  ５、利用译码器实现函数发生器 二进制译码器的每个输出，都唯一地对应输入变量的一种组合，即对应由输入变量构成的一个最小项。而任何逻辑函数都可以表示成最小项之和的形式，所以利用译码器的输出端，再配合门电路，就可以实现任何组合逻辑函数。
设74138译码器的输入端A2、A1、A0接函数的输入变量A、B、C，则译码器输出与输入之间的逻辑关系为：
对任何逻辑函数，先将它们表示成标准“与或”式，然后转换成用译码器输出变量表示的形式。
例如有两个输出变量的函数P1、P2，作如下的转换：
 
图3－1４即是连接图，实际上它实现的是前面讲过的全加器的功能。 三、编码器 1、编码器的概念
编码是将含有特定意义的数字或符号信息转换成相应的若干位二进制代码的过程，它是译码的逆过程。具有编码功能的组合电路称为编码器。
例如：各类BCD码编码器，就是将“0”“9”这些十进制数字转换成对应的四位BCD码的组合逻辑电路。 2、8421BCD码编码器
它的真值表如表3－8。输入变量有10个，且为高电平有效，任何时刻只有一个有效， 所以此真值表中忽略了许多无关项。 
经过化简得到输出与输入的关系为：
A＝D1＋D3＋D5＋D7＋D9 B＝D2＋D3＋D6＋D7
C＝D4＋D5＋D6＋D7 D＝D8＋D9
利用门电路即可实现此编码器。此编码器的输入端不允许有两位同时有效，实际中我们常使用优先编码器。 3、74147优先编码器
优先编码器对所有输入位预设了优先级别，当输入中出现两位以上的有效信号时，其中优先级高的输入起作用，其余输入被忽略。74147优先编码器的真值表如下（表3-9）。
 输入信号  和输出信号  均用反码表示。优先级 最高，最低。
例如：当＝0时，不管其余输入如何都按编码，只有＝1，再看 是否有效，其余类推。
74147优先编码器的惯用符号如图3－15。 四、数据选择器 1、数据选择器的概念
将多个输入数据中的某一个在地址输入信号的控制下，有选择地传送到输出端的过程称为数据选择，实现数据选择功能的电路称作数据选择器，也叫多路选择开关。 2、八选一数据选择器74151
数据选择器74151真值表如表3－10，其惯用符号如图3－16所示。 
当使能端 ＝1时，数据选择器不能正常工作。当＝0时，数据选择器正常工作。其输出Y与输入数据D0D7的逻辑关系为：
由上式可见，当某个mi为“1”时。输出Y = Di，实现了数据选择。
常用的还有双四选一数据选择器74153、十六选一数据选择器74150等。 3、函数发生器的实现
数据选择器的输出表达式本身就表示一个与或函数，只要将数据输入端和数据选择输入端赋上数据，就可以实现特定的函数。 例1：用74151实现三变量函数 解： 先做下面转换： 
令：A2=A，A1=B，A0=C
则： D2=D4=0
此时数据选择器的输出Y与函数的输出Ｆ完全一致。据此便可以画出该函数的连接图（见图3-17）。  例2：用74151实现四变量函数F(A,B,C,D)= (0,2,7,8,13) 解：将原始函数中的三个输入变量作为数据选择器的地址选择输入端，其余一个输入变量作为数据选择器的数据输入端。  令：A作为数据输入，B、C、D作为地址选择输入。 A2=B , A1=C , A0=D
则推出：D0=1 , D1=D3=D4=D6=0 D2=D7= , D5=A
此时数据选择器的输出Y与函数F的输出完全一致。据此便可画出该函数的连接图3-18。 
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