数字电子技术第4章组合逻辑电路

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1、数字电路应用实例－制药厂药片瓶装生产线控制系统1系统的初始状态2系统计数完第51瓶药片的状态3工作原理：十进制数75从小键盘输入，表示每个瓶子将会装入75个药片。比较器输出为0时，继续装药；输出为1时，表示每个瓶子的药正好装满，这时引起几个事件同时发生：（1）它停止药片流入；（2）它允许加法器上的新二进制和存储在寄存器B中；（3）将传送机的先行位初始化，使得下一个瓶子进入装药位置。下一个瓶子一旦进入合适的位置，传送机立即发出信号给计数器，使计数器清零，则加法器输出0，使药片开始流入，开始下一次循环。4第4章组合逻辑电路内容提要：（1）组合逻辑电路的概念（2）组合逻辑电路的分析

2、及设计方法。（3）编码器、译码器等中规模集成电路的逻辑功能、使用方法和应用（4）组合逻辑电路的竞争与冒险现象。54.1组合逻辑电路的分析主要内容：组合逻辑电路的概念组合逻辑电路的一般分析方法分析组合逻辑电路的几个例子64.1.1组合逻辑电路的定义如果一个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，而与它们以前的状态无关，这样的逻辑电路称为组合逻辑电路。组合逻辑电路的输出与输入之间可以用如下逻辑函数表示：(i=1,,2,…m)7组合逻辑电路框图如下图所示：组合逻辑电路的特点如下：（1）由逻辑门电路组成，（2）输出与输入之间不存在反馈回路。84.1.2组合逻

3、辑电路的分析步骤组合逻辑电路的分析步骤如下：（1）根据给定的逻辑电路，写出输出逻辑函数表达式；（2）化简逻辑电路的输出逻辑函数表达式；（3）根据化简后的输出逻辑函数表达式列出真值表；（4）由真值表确定电路的逻辑功能。(难点)91.单输出组合逻辑电路的分析4.1.3组合逻辑电路的分析举例例分析下图所示电路的逻辑功能。10逻辑图逻辑表达式11最简与或表达式化简22从输入到输出逐级写出11最简与或表达式3真值表34电路的逻辑功能当输入A、B、C中有2个或3个为1时，输出Y为1，否则输出Y为0。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。所以这个

4、电路实际上是一种3人表决用的组合电路.4难点12例4-1已知逻辑电路如图所示，分析该电路逻辑功能。13解：（1）根据给定的逻辑电路，写出逻辑函数表达式14（2）化简逻辑电路的输出函数表达式（3）根据化简后的逻辑函数表达式可列出真值表。（4）逻辑功能评述观察真值表中F为1时的规律：只有当A、B、C这三个变量都为相同值时，输出F为1，否则为0。因此，该电路称为“判一致电路”。15举例：几种由真值表确定其逻辑功能的例子。“判一致”电路“奇偶判别”电路162．多输出组合逻辑电路的分析例4-3已知逻辑电路如下图所示，分析该电路的逻辑功能。解：（1）根据逻辑电路，写出所有输出逻辑函数表达

5、式A⊙B17（2）根据化简后的逻辑函数表达式列出真值表（3）逻辑功能评述该电路是一位二进制数比较器：当A＝B时，L2＝1；当A＞B时，L1＝1；当A＜B时，L3＝1。注意在确定该电路的逻辑功能时，输出函数L1、L2、L3不能分开考虑。ABL1L2L30001101101000110001018ABY1Y20000010110011110一位加法电路根据以下真值表确定其逻辑功能19补充例题：如下图为一密码锁控制电路，开锁条件是：拨对密码；钥匙插入锁眼将开关S闭合。当两个条件同时满足时，开锁信号为“1”，将锁打开。否则，报警信号为“1”，接通警铃。试分析密码ABCD为多少？204

6、.2组合逻辑电路的设计主要内容：组合逻辑电路的一般设计步骤设计组合逻辑电路的几个实例用小规模集成电路（逻辑门电路）实现组合逻辑电路的逻辑功能214.2.1组合逻辑电路的一般设计步骤组合逻辑电路的设计步骤如下：（1）将实际逻辑问题进行逻辑抽象，确定输入、输出变量；分别对输入、输出变量进行逻辑赋值，即确定0、1的具体含义；最后根据输出与输入之间的逻辑关系列出真值表。(难点)（2）根据真值表写出相应的逻辑函数表达式。（3）将逻辑函数表达式化简，并转换成所需要的形式。（4）根据最简逻辑函数表达式画出逻辑电路图。224.2.2组合逻辑电路的设计举例1．用与非门设计组合逻辑电路例4-4用

7、与非门设计一个三变量“多数表决电路”。解：（1）进行逻辑抽象，建立真值表：用A、B、C表示参加表决的输入变量，“1”代表赞成，“0”代表反对，用F表示表决结果，“1”代表多数赞成，“0”代表多数反对。根据题意，列真值表。23ABCF00000101001110010111011100010111（2）根据真值表写出逻辑函数的“最小项之和”表达式：（3）将上述表达式化简，并转换成与非形式：24（4）根据逻辑函数表达式画出逻辑电路图如下：252．用或非门设计组合逻辑电路例4-6用或非门设计例4-5的逻辑电路