电工电子技术与技能 教学课件 作者 温风燕 课题九-2.ppt

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1、电工电子技术与技能温风燕主编任务二分析组合逻辑电路一、逻辑代数的基本定律及其常用化简方法二、组合逻辑电路的基本知识三、常用组合逻辑电路课题九交通信号灯故障检测一、逻辑代数的基本定律及其常用化简方法1.基本逻辑运算2.逻辑代数的基本定律3.常用公式4.逻辑函数的公式化简法5.逻辑函数的卡诺图化简法任务二　分析组合逻辑电路1.基本逻辑运算(1)与运算0·0=00·1=01·0=01·1=1(2)或运算0+0=00+1=11+0=11+1=1(3)非运算=1=02.逻辑代数的基本定律(1)0、1律(2)互补律(3)交换律(4)结合律(5)分配律(6)反演律(摩根定律)2.逻辑代数的

2、基本定律3.常用公式公式④中，ＢＣ项中的因子Ｂ和Ｃ分别包含在ＡＢ和AC乘积项中，且这两个乘积中一个包含了变量Ａ，而另一个包含反变量A，则ＢＣ项是多余的。4.逻辑函数的公式化简法(1)合并项法利用公式AB+AB=A，将两项合并为一项，合并时消去一个变量。(2)吸收法利用公式A+AB=A，吸收掉AB项。(3)消去法利用A+AB=A+B，消去AB项中多余因子A。(4)配项法利用公式A+A=1，给某个与项配项，试探进一步化简函数。5.逻辑函数的卡诺图化简法(1)用卡诺图表示逻辑函数图9-19　卡诺图对于n个变量来说，就有2n个最小项。所谓的卡诺图是由许多个小方格组成的阵列图，每个小方

3、格对应一个逻辑最小项，n个变量的卡诺图有2n个小方格。如图9-19所示在卡诺图的左上角标注变量A、B、C……，在左边框线和上边框线用1和0分别代表变量的原变量A、B、……和反变量A、B、……。5.逻辑函数的卡诺图化简法(2)卡诺图化简法1)卡诺图简化法的依据。卡诺图的基本特点是：任何两个几何上相邻的小方格所表示的最小项只有一个变量不同，其余变量均相同。因此根据公式AB+AB=A，可以将相邻的两个最小项合并为一项，消去一个反变量。5.逻辑函数的卡诺图化简法图9-21　卡诺图中两个相邻项的合并2)化简方法：两个相邻的小方格可以合并成一项，同时消去一个反变量，如图9⁃21所示。5.

4、逻辑函数的卡诺图化简法图9-22　卡诺图中四个相邻项的合并四个相邻的小方格构成方形、长方形或位于四角可以合并成一项，同时消去两个反变量，如图9-22所示。5.逻辑函数的卡诺图化简法图9-23　卡诺图中8个相邻项的合并8个相邻的小方格组成长方形可以合并成一项，同时消去3个反变量，如图9-23所示。3)化简步骤：用卡诺图表示逻辑电路。按化简方法，将相邻的1方格圈起来，直到所有1方格被圈完为止。将每个圈所表示的最小项写出并相加，得到逻辑函数的最简与或表达式。5.逻辑函数的卡诺图化简法二、组合逻辑电路的基本知识1.组合逻辑电路的读图分析2.组合逻辑电路的设计1.组合逻辑电路的读图分析

5、图9-25　组合逻辑电路的读图步骤组合逻辑电路的读图分析过程可按图9-25所示步骤进行。2.组合逻辑电路的设计图9-27　组合逻辑电路设计步骤框图图9-27所示为组合逻辑电路设计步骤框图。组合逻辑电路设计一般按以下步骤进行：根据实际问题的逻辑关系，确定电路输入与输出逻辑变量及其取值的含义，列出符合逻辑要求的真值表。由真值表写出逻辑函数表达式。化简逻辑函数式。根据化简得到的最简表达式画出逻辑电路图。三、常用组合逻辑电路1.半加器和全加器2.译码器1.半加器和全加器(1)半加器　只考虑本位两个数相加，不考虑低位进位的加法运算，称为半加。完成半加功能的电路，称为半加器。设半加器的被

6、加数为A，加数为B，求得的和数为S，向高位的进位为C。列出半加器真值表见表9⁃13。三、常用组合逻辑电路表9-13　半加器真值表输 入 变 量输 出 变 量ABCS00０００１０１１００１１１１０1.半加器和全加器图9-29　半加器逻辑电路图由逻辑函数式可以画出半加器逻辑电路图，如图9-29所示。根据真值表写出输出函数表达式1.半加器和全加器图9-30　半加器的符号半加器的符号如图9-30所示。1.半加器和全加器(2)全加器　全加器是常用的算术运算电路，是计算机运算器的核心。要实现多位二进制数相加，每一位必须考虑低位来的进位信号。考虑本位两个数相加与低位进位的加法称为全加，完

7、成全加功能的电路称为全加器。设全加器第i位的被加数为Ai，加数为Bi，低位来的进位信号为Ci－１，相加结果的和数为Si，向高一位的进位为Ci。列出全加器真值表，见表9⁃14。输 入 变 量输 出 变 量０００００００１０１０１００１０１１１０１０００１１０１１０１１０１０１１１１１根据真值表写出输出函数表达式表9-14　全加器真值表根据真值表写出输出函数表达式1.半加器和全加器1.半加器和全加器图9-31　全加器逻辑电路图及逻辑符号由表达式可以画出它的逻辑电路图如图9-31a所示，图９-31b所示为其逻