第4章 组合逻辑电路

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1、第4章组合逻辑电路第4章组合逻辑电路4.1组合逻辑电路的分析4.2组合逻辑电路的设计4.3常用MSI组合逻辑器件及应用4.4组合逻辑电路中的竞争与冒险第4章组合逻辑电路4.1组合逻辑电路的分析逻辑电路的分析，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。分析步骤：①根据给定的逻辑电路，从输入端开始，逐级推导出输出端的逻辑函数表达式。　②根据输出函数表达式列出真值表。　③用文字概括出电路的逻辑功能。第4章组合逻辑电路【例4-1】分析图4-2所示组合逻辑电路的逻辑功能。解：逐级推导写出表达式PPPAB,,BCAC123FPPPABBCACABB

2、CAC123第4章组合逻辑电路列出真值表F=AB+BC+ACABCF00000010010001111000101111011111分析功能它表示了一种“少数服从多数”的逻辑关系。因此可以将该电路概括为：三变量多数表决器。第4章组合逻辑电路【例4-2】分析图4-3(a)所示电路，指出该电路的逻辑功能。A＝1i＝1BSiiCi&≥11Ci+1(a)图4-3第4章组合逻辑电路解：　①写出函数表达式。②列真值表。ABCCSiiii+1i0000000101Ai全S01001iBi加01110C器Ci+1i1000110110(b)1101011111③分析功能。1位二进制全加器第4章组合逻辑

3、电路半加器真值表A＝1ABC+1SiSiiiiiB0000i01011001&C1110i+1半加器电路第4章组合逻辑电路4.2组合逻辑电路的设计工程上的最佳设计，通常需要用多个指标去衡量，主要考虑的问题有以下几个方面：　①所用的逻辑器件数目最少，器件的种类最少，且器件之间的连线最简单。这样的电路称“最小化”电路。②满足速度要求，应使级数尽量少，以减少门电路的延迟。　③功耗小，工作稳定可靠。第4章组合逻辑电路组合逻辑电路设计一般步骤：　①逻辑抽象。②选择器件类型。③根据真值表和选用逻辑器件的类型，写出相应的逻辑函数表达式。④根据逻辑函数表达式及选用的逻辑器件画出逻辑电路图。第4章组合逻

4、辑电路【例4-3】设计一个一位二进制全减器。①列真值表。　全减器有三个输入变量：被减数A、减数B、低位向本nn位的借位C；有两个输出变量：本位差D、本位向高位的借nn位C。n+1第4章组合逻辑电路②选器件。选用非门、异或门、与或非门三种器件。　③写逻辑函数式。首先画出C和D的K图，然后根据选用的三种器件将n+1nC、D分别化简为相应的函数式。n+1nABnn00011110Cn0010011110Cn+1ABnn00011110Cn0010111010DnABnn第4章组合逻辑电路00011110Cn00100当用“与或非”门实现电路时，写出相应的函数式为:11110Cn+1DnAn

5、BnCnAnBnCnAnBnCnAnBnCnABnn00011110CnCBnCACABn00101n1nnnn11010当用异或门实现电路时，写出相应D的函数式为:nDABCnnnnCAnnBCAnBCBnCnn1nnnABCBCn()nnnnABCBCn()nnnn第4章组合逻辑电路DABCnnnnCAnnBCAnBCBnCnn1nnnDnAnBnCnAnBnCnAnBnCnAnBnCnABCBCn()nnnnCBnCACABnn1nnnnABCBCn()nnnn&≥11CnCn＝1DnBn＝1Dn1

6、BAnn11An&&≥1&Cn+1Cn+1&(a)(b)第4章组合逻辑电路【例4-4】用门电路设计一个将8421BCD码转换为余3码的变换电路。①分析题意，列真值表。ABCDEEEE该电路输入为8421BCD码，输出为余3码，因此它是一321000000011个四输入、四输出的码制变换电路。000101000010010100110110根据两种BCD码的编码关系，列出真值表。由于01000111842101011000BCD码不会出现1010~1111这六种状态，因此把它视为无关0110100101111010项。10001011100111001010××××A1011E3××××

7、码制8421BCD码B1100E2余3码××××C变换1101E××××电路11110××××D1111E0××××第4章组合逻辑电路②选择器件，写出输出函数表达式。题目没有具体指定用哪一种门电路，因此可以从门电路的数量、种类、速度等方面综合折衷考虑，选择最佳方案。第4章组合逻辑电路ABAB0001111000011110CDCD00X1001X011X1011X1111XX111XX101XX101XXE3E2ABAB000111100001