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1、课程代码：00830040第三章组合电路分析与设计佟冬MicroprocessorR&DCentertongdong@mprc.pku.edu.cnhttp://mprc.pku.edu.cn/courses/Digital/2003spring1课程回顾¢数字系统和数字设计¢数制和编码¢数字电路的基础¢布尔代数¢开关函数¢开关电路¢数字电路基础知识（逻辑门的实现）¢二极管¢TTL¢CMOS数字逻辑——组合电路（一）2003年3月10日2分析与设计A/D模数拟字编世世码界D/A界实现存储应用问题数字系统设计分析输入门级网络输出设计
2、者•组合电路•知识分析•方法•时序电路•工具数字逻辑——组合电路（一）2003年3月10日3电路分析与设计¢电路设计：从一个功能的文字描述到一组开关函数进而到门级、PLD或其它逻辑单元实现的转化过程。¢电路分析：从一个数字电路的实现出发，得到电路的某种形式的描述¢开关表达式(Switchexpression)¢真值表(Truthtable)¢时序图(Timingdiagram)¢其它行为描述(behavioraldescription)¢设计与分析是相反的过程数字逻辑——组合电路（一）2003年3月10日4电路分析的目的¢确定逻辑
3、电路的行为功能¢验证电路的行为和规范说明是否一致¢协助将电路转变为另一种形式¢减少电路中门的个数¢采用不同的逻辑单元实现电路¢获取前人电路设计的知识、方法和经验数字逻辑——组合电路（一）2003年3月10日5复习：组合电路和时序电路¢组合电路¢输出是输入的逻辑函数¢输入变化一定时间后出现相应的输出¢电路中没有循环反馈(feedbackloop)和时钟(Clock)信号¢时序电路¢输出是输入和电路的历史输入序列的函数¢输入变化后新的输出出现在下一个时钟周期¢有循环反馈电路数字逻辑——组合电路（一）2003年3月10日6复习：组合电路
4、和时序电路¢时序电路是组合电路加上存储部件XYXY门级网络组合电路存储组合电路时序电路数字逻辑——组合电路（一）2003年3月10日73.1电路分析的代数方法(1)¢用开关代数来获取指定的功能形式¢对下面的电路，得出简化的开关表达式和门级电路。aP1bP4af(a,b,c)cP2bP3c(a)数字逻辑——组合电路（一）2003年3月10日8电路分析的代数方法(2)¢写出每一个门的输出P=ab,P=a+c,P=b⊕c,P=P⋅P123412¢电路的输出为P+P34¢化简：f(a,b,c)=P+P=(b⊕c)+ab(a+c)34=bc
5、+bc+(a+b)ac=bc+bc+abc=bc+bc=bc=b⊕c¢化简后电路：bf(a,b,c)教材中该图有误!!c数字逻辑——组合电路（一）2003年3月10日9电路分析的代数方法(3)¢对下面的电路，得出简化的开关表达式和门级电路。aabb(ab)(bc)bcbcf(a,b,c)aa+bbaa+b+a+cca+cGivencircuit数字逻辑——组合电路（一）2003年3月10日10电路分析的代数方法(4)¢化简：f(a,b,c)=(a⊕b)(b⊕c)⋅(a+b+a+c)=(a⊕b)(b⊕c)+(a+b+a+c)=(a⊕
6、b)(b⊕c)+(a+b)(a+c)=(ab+ab)(bc+bc)+(a+b)(a+c)=abbc+abbc+abbc+abbc+aa+ac+ab+bc=abc+abc+ac+ab+bca=abc+ac+ab+bccf(a,b,c)a=abc+ac+abbSimplifiedcircuit=ab+ac+ab=ac+a⊕b数字逻辑——组合电路（一）2003年3月10日11电路分析的代数方法(5)¢真值表方法¢逐次分析每一个门的真值表¢以上题简化的电路为例abcaca⊕bf(a,b,c)000000001101010011011111
7、100011101011110000111000数字逻辑——组合电路（一）2003年3月10日123.2时序图的分析(1)¢时序图(TimingDiagram)是一个开关网络的输入和输出信号关系在时间维度上的图形表示。¢时序图可以显示中间信号和传播延迟。¢时序图的获得¢示波器(oscilloscope)¢逻辑分析仪(logicanalyzer)¢逻辑模拟程序(simulationprogram,simulator)¢许多电路的设计和说明文档中给出的时序图数字逻辑——组合电路（一）2003年3月10日13时序图分析(2)¢输入信号的
8、取值序列得到输出序列和相互关系AABY=f(A,B,C)BaCInputsOutputsY=f(A,B,C)Z=f(A,B,C)abZ=f(A,B,C)bCt0t1t2(bt3t4t5t6t7(a))InputsOutputsTimeABCf(A,
