数电：第二章 组合逻辑电

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1、第二章组合逻辑电路组合逻辑电路中的竞争冒险2编码器5数值比较器34组合逻辑电路的分析与设计31译码器与数据分配器6加法器与算术逻辑单元3数据选择器7任何时刻电路的稳定输出，仅仅取决于该时刻各个输入变量的取值，称为组合逻辑电路。输入输出任何时刻电路的稳定输出，仅仅取决于该时刻各个输入变量的取值，称为组合逻辑电路。任何时刻电路的稳定输出，仅仅取决于该时刻各个输入变量的取值，称为组合逻辑电路。从电路结构上：由常用逻辑门电路组合而成。从功能特点上：逻辑函数都是组合逻辑函数。从表示方法上：真值表、卡诺图、逻辑表达式、逻辑图、波形图。组合逻辑电路的分析与设计1组合逻辑电路的分析(1)

2、分析方法①根据给定的逻辑图写出输出函数的逻辑表达式；②进行化简，求出最简与或表达式；③列出输出函数的真值表；④说明给定电路的基本功能；1组合逻辑电路的分析(2)分析举例例1：组合逻辑电路的分析与设计组合逻辑电路的分析与设计1组合逻辑电路的分析(2)分析举例①逻辑表达式②化简③功能说明完成A和B的与非运算组合逻辑电路的分析与设计2组合逻辑电路的设计(1)设计方法①进行逻辑抽象②进行化简；③画出逻辑图。分析设计要求，确定输入、输出以及它们之间的关系设定变量状态赋值列真值表组合逻辑电路的分析与设计2组合逻辑电路的设计(2)设计举例例1：设计一个路灯控制电路，要求实现的功能：当总

3、电源开关闭合时候，安装在三个不同地方的三个都能独立地将灯打开或熄灭；当总电源开关断开时，路灯不亮。组合逻辑电路的分析与设计2组合逻辑电路的设计③状态赋值:0:开关断开和灯灭；1:开关闭合和灯亮；④列真值表。(1)逻辑抽象①输入、输出信号:输入：四个开关状态；输出：路灯的亮灭；②设定变量:S:总电源开关；A、B、C分别表示三个分开关；组合逻辑电路的分析与设计2组合逻辑电路的设计真值表SABCYSABCY00000110010001011010001101111100100111000110010101011101011001010100110100010000组合逻辑电路的

4、分析与设计2组合逻辑电路的设计(2)化简1111组合逻辑电路的分析与设计2组合逻辑电路的设计(3)画逻辑电路图组合逻辑电路的分析与设计2组合逻辑电路的设计(3)画逻辑电路图例2：设计一位全减器。(1)用与或非门实现；(2)用异或门实现组合逻辑电路的分析与设计AnBnCnCn+1Dn0000000111010110111010001101001100011111例2：设计一位全减器。(1)用与或非门实现；(2)用异或门实现真值表组合逻辑电路的分析与设计卡诺图1111111100000000例2：设计一位全减器。(1)用与或非门实现；(2)用异或门实现利用对0格画圈求相应的与

5、或非式：(1)用与或非门实现：组合逻辑电路的分析与设计1111000011110000组合逻辑电路的分析与设计组合逻辑电路的分析与设计(2)用异或门实现：1111000011110000利用对1格画圈求相应的与或式：该电路有两个输出函数，应从整体进行化简。尽量利用公共项使整个电路使用的逻辑门的种类个数少，而不是将每个输出函数化为最简。组合逻辑电路的分析与设计组合逻辑电路的分析与设计组合逻辑电路中的竞争冒险由于从输入到输出的过程中，不同通路上门的级数不同，或者门电路平均延迟时间的差异，使信号从输入经不同通路传输到输出级的时间不同。由于这个原因，可能会使逻辑电路产生错误输出。

6、通常把这种现象称为竞争冒险。组合逻辑电路中的竞争冒险1产生竞争的原因延迟组合逻辑电路中的竞争冒险2竞争冒险的判断代数法、卡诺图、实验法(1)代数法函数表达式在一定条件下可以简化成或的形式，则A变化可能引起冒险现象。检查表达式，若某个变量同时以原变量和反变量的形式出现在函数表达式中，则该变量具备有竞争力。2竞争冒险的判断组合逻辑电路中的竞争冒险(2)卡诺图法在逻辑函数的卡诺图中，函数表达式的每个乘积项对应于一个卡诺圈。如果两个卡诺圈存在相切部分，且相切部分有未被另一个卡诺圈圈住，那么实现该逻辑函数的电路存在冒险。组合逻辑电路中的竞争冒险2竞争冒险的判断例11111111组合

7、逻辑电路中的竞争冒险2竞争冒险的判断(3)实验法两个以上的输入变量同时变化引起的冒险难以用代数法和卡诺图法判断。利用示波器观察在输入信号各种变化情况下的输出信号，发现毛刺则分析并加以消除。组合逻辑电路中的竞争冒险3消除竞争冒险的方法修改逻辑设计、增加输出滤波、增加选通电路(1)修改逻辑设计通过增加冗余项或者消掉互补相乘项。例:当B=C=1时，出现产生竞争冒险组合逻辑电路中的竞争冒险3消除竞争冒险的方法111111113消除竞争冒险的方法(2)增加输出滤波逻辑电路在较慢速度下工作，可以在输出端并联一个电容器，使输出波形上升沿和下