数字电路与逻辑设计第四章组合逻辑电路

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1、第四章组合逻辑电路第四章组合逻辑电路让我们想一想，呵！应该开始考虑将函数和器件联系起来组成电路了！本章知识要点组合逻辑电路的基本概念；组合逻辑电路分析和设计的基本方法;设计中几个常见实际问题的处理;组合逻辑电路中的竞争与险象问题.第四章组合逻辑电路4.1基本概念一．定义若逻辑电路在任何时刻产生的稳定输出值仅仅取决于该时刻各输入值的组合，而与过去的输入值无关，则称为组合逻辑电路。二．结构图中，X1,X2，…，Xn是电路的n个输入信号，F1,F2,…，Fm是电路的m个输出信号。输出信号是输入信号的

2、函数。第四章组合逻辑电路三.描述组合电路的功能可用一组逻辑函数表达式进行描述，函数表达式可表示为Fi=fi(X1,X2，…，Xn)i=1,2,…,m组合电路具有两个特点：①由逻辑门电路组成，不包含任何记忆元件；②信号是单向传输的，不存在反馈回路。四.特点第四章组合逻辑电路4.2组合逻辑电路分析所谓逻辑电路分析，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。目的：了解给定逻辑电路的功能，评价设计方案的优劣，吸取优秀的设计思想、改进和完善不合理方案等。第四章组合逻辑电路第四章组合逻辑电路一般步

3、骤：1．写出输出函数表达式；2．输出函数表达式化简；3．列出输出函数真值表；4．功能评述。1.写出输出函数表达式根据逻辑电路图写输出函数表达式时，一般从输入端开始往输出端逐级推导，直至得到所有与输入变量相关的输出函数表达式为止。即：输入输出第四章组合逻辑电路2.化简输出函数表达式目的：①简单、清晰地反映输入和输出之间的逻辑关系；②简化电路结构，获得最佳经济技术指标。4.功能评述概括出对电路逻辑功能的文字描述，并对原电路的设计方案进行评定，必要时提出改进意见和改进方案。3.列出输出函数真值表真值表详尽地

4、给出了输入、输出取值关系，能直观地反映电路的逻辑功能。第四章组合逻辑电路二.分析举例例1分析下图所示组合逻辑电路。解①根据逻辑电路图写出输出函数表达式第四章组合逻辑电路②化简输出函数表达式用代数法化简输出函数表达式F：③列出真值表00000011010101111001101111011110ABCF动画演示第四章组合逻辑电路真值表④功能评述该电路具有检查输入信号取值是否一致的逻辑功能，一旦输出为1，则表明输入不一致。通常称该电路为“不一致电路”。分析可知，该电路的设计方案并不是最简的。根据简化函数表

5、达式，可画出实现给定功能的逻辑电路图如下。第四章组合逻辑电路两个电路的实现以及工作过程如何？例2分析下图所示逻辑电路。解写出输出函数表达式第四章组合逻辑电路用代数法化简输出函数如下：列出真值表：动画演示第四章组合逻辑电路ABSC0001101100101001由真值表可以看出，若将A、B分别作为一位二进制数，则S是A、B相加的“和”，而C是相加产生的“进位”。该电路称作“半加器”，它能实现两个一位二进制数加法运算。半加器已被加工成小规模集成电路，其逻辑符号如下图所示。第四章组合逻辑电路用芯片电路如何实

6、现？解该电路输出函数表达式？实现该电路需要几种芯片？例3分析下图所示组合逻辑电路，已知输入为8421码，说明该电路功能。第四章组合逻辑电路真值表？功能？第四章组合逻辑电路ABCDWXYZABCDWXYZ000000010010001101000011010001010110011101010110011110001001100010011010101111008421码转换成余3码！想验证吗？根据问题要求完成的逻辑功能，求出在特定条件下实现给定功能的逻辑电路，称为逻辑设计，又叫做逻辑综合。逻辑电路逻辑

7、功能分析设计关键？4.3.1设计方法概述4.3组合逻辑电路设计第四章组合逻辑电路如何将实际应用中提出的各种设计要求，包括逻辑问题和非逻辑问题，抽象出问题的逻辑关系。对于组合逻辑电路，即抽象出描述问题的逻辑表达式。设计的一般过程：第四章组合逻辑电路●建立给定问题的逻辑描述●求出逻辑函数的最简表达式●选择器件并对表达式变换●画出逻辑电路图弄清楚变量及函数，得到描述给定问题的逻辑表达式。求逻辑表达式有两种常用方法，即真值表法和分析法。求出描述设计问题的最简表达式，使逻辑电路中包含的逻辑门最少且连线最少。选择

8、合适的逻辑门，并将逻辑表达式变换成与所选逻辑门对应的形式。画图时注意符号的正确使用和布局、布线等。注意：根据实际问题的难易程度和设计者熟练程度，有时可跳过其中的某些步骤。设计过程可视具体情况灵活掌握。4.3.2设计举例解分析:“多数表决电路”是按照少数服从多数的原则对某项决议进行表决，确定是否通过。令：逻辑变量A、B、C---分别代表参加表决的3个成员，并约定逻辑变量取值为0表示反对，取值为1表示赞成；逻辑函数F----表示表决结果。F取值为0表示被否定