《数字电子技术基础》第五版 阎石第4章 组合逻辑电路.ppt

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1、第4章组合逻辑电路4.1概述4.2组合逻辑电路的分析方法和设计方法4.3常用组合逻辑电路4.4组合逻辑电路的竞争-冒险现象4.1概述一、组合逻辑电路定义数字电路分类：组合逻辑电路时序逻辑电路组合逻辑电路概念:任意时刻的输出仅取决于当时的输入信号，而与电路原来的状态无关。组合逻辑电路特点：电路结构上：只由逻辑门电路组成，没有记忆单元。功能上：只有从输入到输出的通路，没有从输出反馈到输入的回路。二、逻辑功能的描述组合逻辑电路组合逻辑电路的框图4.2组合逻辑电路的分析与设计方法4.2.1组合逻辑电路的分析方法4.2.2组合逻辑电路的设计方法4.2.1

2、组合逻辑电路的分析方法1、逐级标注。2、逐级写出表达式，最后得到以输入变量表示的输出函数表达式。用卡诺图或公式法化简。3、列真值表。4、说明电路的逻辑功能。一般步骤为所谓逻辑电路的分析，就是找出给定逻辑电路输出和输入之间的逻辑关系，并指出电路的逻辑功能。分析(电路→功能)说明：逻辑图逻辑表达式11最简与或表达式化简22逐级写出例1：最简与或表达式3真值表34电路的逻辑功能是一种3人表决电路：2人以上同意，表决就通过。4Y1Y2Y3Y4例2：该电路实现两个一位二进制数相加的功能。S是它们的和，C是向高位的进位。由于这一加法器电路没有考虑低位的进位

3、，所以称该电路为半加器。MCNPQR练习：分析下面电路功能并加以改进。真值表ABCF00000011010101101001101011001111功能描述：三变量判奇电路电路改进：=1ABF=1C解：一、逻辑抽象分析因果关系，确定输入/输出变量定义逻辑状态的含意（赋值）列出真值表二、写出函数式三、选定器件类型四、根据所选器件：对逻辑式化简（用门）变换（用MSI）或进行相应的描述（PLD）五、画出逻辑电路图，或下载到PLD六、工艺设计4.2.2组合逻辑电路的设计方法例1：设计一个监视交通信号灯状态的逻辑电路如果信号灯出现故障，Z为1RAGZ1.

4、抽象输入变量:红（R）、黄（A）、绿（G）输出变量：故障信号（Z）2.写出逻辑表达式输入变量输出RAGZ000100100100011110001011110111113.选用小规模SSI器件4.化简5.画出逻辑图用门电路设计一个将8421BCD码转换为余3码的变换电路。现有门电路：非门、与非门、或门、异或门。解：①分析题意，列真值表。该电路输入为8421BCD码，输出为余3码，因此它是一个四输入、四输出的码制变换电路。根据两种BCD码的编码关系，列出真值表。由于8421BCD码不会出现1010~1111这六种状态，因此把它视为无关项。例2

5、：4.3若干常用组合逻辑电路4.3.1编码器编码：将输入的每个高/低电平信号变成一个对应的二进制代码实现编码功能的逻辑电路，称为编码器。普通编码器优先编码器生活中常用十进制数及文字、符号等表示事物。数字电路只能以二进制信号工作。编码器一、普通编码器特点：任何时刻只允许输入一个编码信号。例：3位二进制普通编码器输入输出I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y01000000000001000000001001000000100001000001100001000100000001001010000001011000000001111因为任何时刻

6、I0－I7当中只能有一个取值为1。即任何两个输入变量都是两两互斥的。因此可以化简成如下状态。输入：八个信号I0~I7（二值量）输出：三位二进制代码Y2Y1Y0称八线—三线编码器二、优先编码器特点：允许同时输入两个以上的编码信号，但只对其中优先权最高的一个进行编码。例：8线-3线优先编码器实例，74HC148（设I7优先权最高…I0优先权最低）低电平输入输出1XXXXXXXX11111011111111111010XXXXXXX0000100XXXXXX01001100XXXXX011010100XXXX0111011100XXX01111100

7、100XX011111101100X01111111101000111111111110状态111不工作001工作，但无有效输入010工作，且有有效输入00不可能出现附加输出信号的状态及含意控制端扩展功能举例：例：用两片8线-3线优先编码器16线-4线优先编码器其中，的优先权最高···思考：将该编码器也加入扩展端？三、二-十进制优先编码器将编成0110~1110的优先权最高，最低输入的低电平信号变成一个对应的十进制的编码74LS1474.3.2译码器译码：将每个输入的二进制代码译成对应的输出高、低电平信号。常用的有：二进制译码器，二-十进制译码

8、器，显示译码器等一、二进制译码器例：3线—8线译码器输入输出A2A1A0Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y000000000001001000000100