电子技术教学课件作者周俊第8章.ppt

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1、第8章组合逻辑电路8.1组合逻辑电路的分析和设计8.2常用组合集成逻辑电路8.3组合逻辑电路中的竞争与冒险现象8.1组合逻辑电路的分析和设计8.1.1组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的分析，是要根据给定的组合逻辑电路进行逻辑分析以确定功能。例如，己知一个组合逻辑电路的逻辑图，想知道它实现什么样的逻辑功能，这就是组合逻辑电路分析的任务。完成这个任务的关键是写出输出对输入的逻辑表达式(一般转换成较简单的与或表达式)和列出真值表。1.分析的步骤①己知逻辑电路写出逻辑表达式。逻辑表达式一般从输入到输出逐级写出。②对表达式进行化简，得出最简式。③最

2、简式列出真值表。④最简式或真值表，确定电路的逻辑功能。下一页返回8.1组合逻辑电路的分析和设计2.分析举例例8.1试分析图8-1所示的逻辑功能。解(1)写出逻辑表达式：(2)化简：最后真值表，如表8-1所示。上一页下一页返回8.1组合逻辑电路的分析和设计8.1.2组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计，就是根据给定的实际问题，求出能实现这一逻辑要求的最简(或最合理)逻辑电路。1.设计的一般步骤①分析设计要求，找出变量及函数并进行逻辑赋值。②列出真值表。③由真值表求出逻辑函数表达式。④化简逻辑函数。⑤根据最简(或最合理)表达式，画出相应的逻

3、辑图。上一页下一页返回8.1组合逻辑电路的分析和设计2.设计举例例8.3在举重比赛中，有一名主裁判和两名副裁判。当两名以上裁判(必须包括卞裁判在内)认为运动员上举杠铃合格，按动按钮，裁决合格信号灯才亮。试用与非门设计该电路。解设主裁判为变量A，副裁判分别为B和C；按下按钮为1，不按为0。表示成功与否的灯为Y，合格为1，否则为0。①根据逻辑要求列出真值表。上一页下一页返回8.1组合逻辑电路的分析和设计②由真值表写出表达式：③化简：④画出逻辑电路图如图8-4所示。上一页返回8.2常用组合集成逻辑电路8.2.1加法器运算的基本法则是：①逢二进

4、一。②最低位是两个低位的数相加，只求本位的和，不需要考虑更低位送来的进位数，这种加法称为半加。③其余各位都是二个数相加，即加数、被加数和低位向本位送来的进位数，这种加法称为全加。④任何位相加的结果都产生两个输出，一个是本位输出，另一个是向高位的进位。加法器电路是根据上述基本规则而设计的。加法器分为半加器和全加器。下一页返回8.2常用组合集成逻辑电路1.半加器在一进制加法运算中，要实现最低位数的加法，必须有两个输入端(加数和被加数)，两个输出端(本位和数及向高位的进位数)，这种加法逻辑电路称为半加器，如图8-5所示。设A为被加数，B为加数

5、，S为本位和，C为向高位的进位数。根据半加规则可列出半加器的真值表如表8-3所示。由此可写出它的输出逻辑函数式为上一页下一页返回8.2常用组合集成逻辑电路2.全加器加过程是被加数、加数及低位向本位来的进位数二者相加，所以全加器电路有二个输入端(被加数、加数及低位的进位数)、两个输出端(和数及向高位的进位数)。设An为被加数，Bn为加数，Cn-1为低位向本位的进位数，Sn为本位的全加和，嗽为本位向高位的进位数。根据全加规则，可列出全加器的真值表如表8-4所示。由真值表可分别写出输出端Sn和Cn的逻辑表达式，并化简得上一页下一页返回8.2常

6、用组合集成逻辑电路式中是半加器的半加和。由逻辑式可以画出逻辑图。全加器可用两个半加器和一个或门组成，如图8-6(a)所示。上一页下一页返回8.2常用组合集成逻辑电路8.2.2编码器在数字电路系统中，有时需要把某种控制信息的含义用一个规定的二进制数来表示。二进制数只有0和1两个数码，把若十个0和1按一定规律编排起来表示某种信息含义的一串符号称为代码。将具有特定意义的信息编成相应的一进制代码的过程，称为编码。实现编码功能的电路，称为编码器。其输入为被编信号，输出为一进制代码。编码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路，其每一个输入端线代表一种

7、信息(如数、字符等)，而全部输出线表示与该信息相对应的二进制代码。按照输出代码种类的不同，编码器可分为二进制编码器和二-十进制编码器。上一页下一页返回8.2常用组合集成逻辑电路1.二进制编码器将若十个特定含义的输入信号编为二进制代码的电路，称为二进制编码器。一般而言N个不同的信号，至少需要n位二进制数编码。N和h之间满足下列关系：图8-7所示的是三位二进制编码器。常用的有8线-3线优先编码器，该编码器有8个信号输入端和3个输出端，任意一个输入端输入信号后，3个输出端以三位二进制数码与之对应。实际的8线-3线优先编码器CT74LS148的

8、引脚排列如图8-8所示。优先编码CT74LS148的真值表如表8-5所示。上一页下一页返回8.2常用组合集成逻辑电路2.二-十进制编码器将十进制数的十个数字0~9编成一进制代码的电路，叫做二-十进制编码器。