电子技术基础数字部分(第五版)(康华光)第4章

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1、4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组合逻辑电路中的竞争和冒险4.4常用组合逻辑集成电路4.5组合可编程电路*4.6用VerilogHDL描述组合逻辑电路1.掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法；2.理解组合逻辑电路中的竞争和冒险产生的原因，掌握竞争和冒险存在判断以及消除的方法；3.掌握典型组合逻辑集成电路的逻辑功能，学会阅读MSI器件的功能表，能根据器件的功能正确应用；5.掌握PLD的表示方法，能用PLD实现组合逻辑电路。教学要求数字逻辑电路组合逻辑电路——无记忆功能时序逻辑电路——有记忆功能组合逻辑电路是指电路任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入

2、，而与电路原来的状态无关。其特点：①信号是单向传输，输出、输入之间没有反馈延迟通路；②无记忆功能，所以电路中不含具有记忆功能的元件。引言A1A2An组合逻辑电路···L1L2Lm···数字逻辑电路的研究任务和研究方法⑴研究的两个任务①逻辑电路分析：对已知的逻辑电路，用逻辑函数来描述，并以此列出它的真值表，确定其功能。②逻辑电路设计：根据实际中提出的逻辑功能，设计出实现该逻辑功能的电路。⑵研究方法基本方法：用逻辑代数作为基本理论的传统方法。研究的关注点：输出与输入的逻辑关系。引言逻辑电路分析是指对一个给定的逻辑电路，找出其输出与输入之间的逻辑关系，分析清楚它的逻辑功能。逻辑电路分析是

3、研究数字系统的一种基本技能。组合逻辑电路分析一般步骤如右列出输出函数真值表由给定的逻辑图写出输出函数表达式输出函数化简与变换逻辑功能评述4.1组合逻辑电路的分析例4.1.1逻辑电路如图，分析其功能。①写表达式②列真值表③功能评述由真值表可以看出，输入变量的取值中有奇数个1时，L为1，否则L为0，电路具有为奇校验功能。如要实现偶校验，电路应做何改变？LABC0000000101010110111010011101101100011101Z4.1组合逻辑电路的分析逻辑函数的波形图波形图比较直观地反映输出与输入之间的逻辑关系。为了避免出错，通常是根据输入波形变化分段，然后逐段画出输出波形

4、。例如画出例4.1.1的波形例4.1.1的输出逻辑函数为：例4.1.1的波形分析图000第1段，画出ABC=000波形第2段，画出ABC=001波形第3段，画出ABC=010波形1000104.1组合逻辑电路的分析例：逻辑电路如图，分析其功能。①写表达式②列真值表1111FAB000001010011100101110111C0000③功能评述由真值表可以看出，在输入3个变量中只要有2个或2个以上变量为1，则输出为1。电路功能概括为：三变量多数表决器。4.1组合逻辑电路的分析PNQ例4.1.2逻辑电路如图，分析其功能。①写表达式P1P2P3P4②输出函数化简与变换4.1组合逻辑电路

5、的分析例4.1.2逻辑电路如图，分析其功能。输出函数③列真值表ABCXYZ000000001001010010011011100111101110110101111100④功能评述电路逻辑功能是对输入的二进制码ABC求反码XYZ。最高位为符号位，0表示正数，1表示负数，正数的反码与原码相同；负数的数值部分是在原码的基础上逐位求反。4.1组合逻辑电路的分析逻辑电路设计根据要求完成的逻辑功能，求出实现该功能的逻辑电路。逻辑电路设计是逻辑电路分析的逆过程。分析给定电路分析功能设计给定功能设计电路逻辑电路设计又称逻辑电路综合。组合逻辑电路设计一般步骤1.逻辑抽象(最关键)：根据实际逻辑问题

6、的因果关系确定输入、输出变量，并定义逻辑状态的含义；2.根据逻辑描述列出真值表；3.由真值表写出逻辑表达式；4.根据所采用的逻辑器件的类型，简化和变换逻辑表达式；5.画逻辑电路图。4.1组合逻辑电路的设计例：设计三变量表决器，其中A具有否决权。1.逻辑抽象分析要求，确定输入输出变量。输入：A、B、C“0”反对，“1”赞成输出：F“0”否决，“1”通过2.列真值表0000FAB000001010011100101110111C01113.化简ABC010001111000010011F的卡诺图ACABF=AB+AC要求用与非门实现，变换成“与非”形式4.画逻辑电路图ABAC4.2组合

7、逻辑电路的设计可以采用真值表的简洁表示例如，描述：A=0，B=1，则F=1；A=1，则F=14.2组合逻辑电路的设计FAB000001010011100101110111C01101111真值表FAB0000001001×1××C真值表11ABA表达式：F=A+AB=A+B例：某火车站有特快、直快和慢车三种类型的客运列车进出，试用两输入与非门和反相器设计一个指示列车等待进站的逻辑电路，3个指示灯一、二、三号分别对应特快、直快和慢车。列车的优先级别依次为特快、直快和慢车