3组合逻辑电路

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1、第三章组合逻辑电路内容简介首先介绍组合逻辑电路的定义、共同特点、分析方法及设计方法。然后介绍典型的中规模集成组合逻辑电路的功能及基本应用。再阐述竞争冒险产生的原因及消除方法。常用组合电路有：编码器、译码器、多路选择器、全加器、数值比较器、奇偶校验电路等。这些组合电路经常使用，因此，均有中规模集成组件产品。教学目的及要求：掌握组合电路的特点、基本分析和设计方法；掌握编码器、译码器、多路选择器、全加器、数值比较器、奇偶校验电路等常用组合电路的功能、应用及实现方法；熟悉典型中规模集成组合逻辑器件的功能、应用及用中规模集成器件实现组合逻辑函数的方法；了解组合电

2、路中的竞争冒险。教学重点：组合电路的分析和设计方法，常用中规模集成器件的功能和应用。教学难点：组合电路的设计数字电路的分类按电路组成结构分立元件集成电路小规模集成电路(SSI):10个门电路。中规模集成电路(MSI):10~100个门电路大规模集成电路(LSI)：1000~10000个门电路。超大规模集成电路(VLSI)：10000个门电路。集成电路§3.1概述数字电路的分类按电路所用器件双极型电路(TTL)单极型电路(CMOS)按电路逻辑功能组合逻辑电路时序逻辑电路任一时刻的输出仅取决于该时刻的输入，与电路原来的状态无关。任一时刻的输出不仅取决于现

3、时的输入，而且还与电路原来状态有关。§3.1概述组合逻辑电路框图及相应的输出、输入逻辑关系表达式§3.2组合逻辑电路的分析方法和设计方法一、组合逻辑电路的分析方法任务：确定给定逻辑图的逻辑功能。3.分析的主要步骤：⑴根据逻辑图写表达式；⑵化简变换(公式法，卡诺图法)(必要时)；⑶列真值表(必要时)；⑷功能描述。2.目的：⑴了解电路功能；⑵改进电路设计。这里特指用概括性的文字进行功能描述。例1：已知逻辑电路，分析该电路的逻辑功能解：=1ABF=1C（1）列逻辑表达式（2）根据表达式列真值表ABCF000000010101011011101001110110

4、1100011101功能描述：三变量判奇电路例2分析图示逻辑电路的功能AB＆＆＆＆FAABAABBABBAB解：1.逻辑式F=AABBABF=AAB+BAB=A（A+B）+B（A+B）=AB+BA真值表：ABF00001101110符号：ABF=13.逻辑功能：异或关系AB利用AB=A+B运算法则！利用A.A=0运算法则！2.化简：F=AB+AB=AB二、组合逻辑电路的设计方法设计任务：根据给定的实际逻辑问题，求出实现其逻辑功能的最简单的逻辑电路。“最简”是指：电路所用的器件数最少，器件的种类最少，器件间的连线最少二、组合逻辑电路的设计方法2.设计步骤：

5、(1)分析设计要求，设置输入输出变量并逻辑赋值；(2)列真值表；(3)写出逻辑表达式，并化简；(4)画逻辑电路图。例3：一火灾报警系统，设有烟感、温感和紫外光感三种类型的火灾探测器。为了防止误报警，只有当其中有两种或两种以上类型的探测器发出火灾检测信号时，报警系统产生报警控制信号。设计一个产生报警控制信号的电路。解：(1)分析设计要求，设定输入输出变量并逻辑赋值输入变量：烟感A、温感B，紫外线光感C；输出变量：报警控制信号F。逻辑赋值：用1表示肯定，用0表示否定。（2）列真值表（3）写表达式ABC0001111001ABACBC画出卡诺图化简：（4）根据

6、逻辑表达式画出逻辑图。&1&&ABCF用与门、或门组合实现&&&&ABCF用与非门实现用一个与或非门加一个非门实现FADCDY0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111例4用与非门设计4人的多数表决电路。当有3人或3人以上赞同时，表决结果为通过，否则不通过。解：设A,B,C,D分别代表4个人规定:1表示同意:0表示不同意。Y代表表决结果。规定:1表示通过，0表示不通过。写真值表由真值表写出逻辑表达式通过卡诺图进行逻辑化简0001111000011110CDAB1111

7、1&Y&&&&BACD§3.3常用的组合逻辑电路常用组合电路有：编码器、译码器、加法器、数据选择器、数值比较器、函数发生器、奇偶校验器等。为了使用方便，已将这些逻辑电路制成了中、小规模集成电路产品。我们必须要了解这些器件的工作原理及使用方法。一、编码器分类：编码：把特定含义的信息编成二进制代码。输出二进制编码器—输入2n个信号，输出不小于n位代码二--十进制编码器—10个信号输入，BCD码输出普通编码器—输入间有约束优先编码器—按优先级别高低编码代表0～9十个数字编码器的功能：将输入的每一个高、低电平信号编成一个对应的二进制输出代码功能1.普通编码器功能

8、及原理分析8个输入：设为I0～I7，且高电平有效。输出是3位二进制代码Y2Y1Y