电子技术 王金花 王树梅 孙卫锋 第8单元组合逻辑电路

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1、【学习目标】1．理解组合逻辑电路的特点，掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。2．熟悉实用组合逻辑器件的功能和外部特性，并能正确选择和合理使用。3．掌握组合逻辑电路的理论知识和实际应用技术，能设计实用、可靠、功能完善和经济指标好的组合逻辑新器件。第八单元组合逻辑电路第八单元组合逻辑电路项目一组合逻辑电路的分析与设计方法项目二　加法器的识别及功能测试项目四　编码器的识别及应用项目三数值比较器的识别及功能测试项目六　数据选择器的识别及功能测试项目五　译码器的识别及应用项目一组合逻辑电路的分析与设计方法组合逻辑电路：组合逻辑电路在某一时刻的输出状态由

2、该时刻电路的输入信号决定，而与电路的原状态无关。（一）组合逻辑电路的分析图8-1例8-1的图（1）由给定的逻辑电路逻辑电路图逐级写出各输出端的逻辑表达式。（2）对得到的逻辑表达式进行化简或逻辑变换。（3）由简化的逻辑表达式列出输入、输出真值表。（4）由真值表对逻辑电路进行分析，判断该电路的逻辑功能。分析步骤如下：例：1、写出逻辑表达式2、化简（与或表达式）3、列出真值表4、判断电路的逻辑功能由真值表可知，当3个输入变量A、B、C取值一致时，输出F=1，否则输出F=0。所以这个电路可以判断3个输入变量的取值是否一致，故称为判一致电路。例：1、

3、写出逻辑表达式2、化简当3个输入变量A、B、C表示的二进制数小于或等于2时，F1=1；当这个二进制数在4和6之间时，F2=1；而当这个二进制数等于3或等于7时F1和F2都为1。因此，这个逻辑电路可以用来判别输入的3位二进制数数值的范围。3、列出真值表4、判断电路的逻辑功能（二）组合逻辑电路的设计（1）分析设计要求，指定实际问题的逻辑含义，确定电路的输入变量和输出变量，列出真值表。（2）由真值表写出逻辑表达式。（3）化简逻辑表达式并画出逻辑图，或者变换逻辑表达式选用恰当的中规模集成电路（MSI）器件实现电路。设计步骤如下：例8-2设计一个3人

4、表决电路。每人1个按键（A、B、C），按键按下表示同意，否则表示不同意；结果用指示灯表示，多数同意时指示灯亮，否则不亮。解：（1）分析设计要求，设定输入、输出变量并逻辑赋值。设3个按键A、B、C按下时为“1”，不按时为“0”。输出结果用F表示，多数赞成时为“1”，否则为“0”。ABCFABCF00001000001010110100110101111111（3）由真值表写出逻辑表达式并化简。（2）根据题意列出真值表（3）根据逻辑表达式实现逻辑电路，如图8-2（a）所示。（4）用与非门实现逻辑电路，变换逻辑表达式。例：用与非门设计一个交通报警

5、控制电路。交通信号灯有红、绿、黄3种，3种灯分别单独工作或黄、绿灯同时工作时属正常情况，其他情况均属故障，出现故障时输出报警信号。设红、绿、黄灯分别用A、B、C表示，灯亮时其值为1，灯灭时其值为0；输出报警信号用F表示，灯正常工作时其值为0，灯出现故障时其值为1。根据逻辑要求列出真值表。解：1、分析设计要求2、列出真值表3、写出逻辑表达式4、化简并进行逻辑变换5、画出逻辑电路图例：用与非门设计一个举重裁判表决电路。设举重比赛有3个裁判，一个主裁判和两个副裁判。杠铃完全举上的裁决由每一个裁判按一下自己面前的按钮来确定。只有当两个或两个以上裁判

6、判明成功，并且其中有一个为主裁判时，表明成功的灯才亮。解：1、分析设计要求设主裁判为变量A，副裁判分别为B和C；表示成功与否的灯为F，根据逻辑要求列出真值表。2、列出真值表3、写出表达式化简、变换4、画出逻辑电路图项目二　加法器的识别及功能测试（一）半加器两个一位二进制数相加，不考虑相邻低位来的进位，这种二进制加法称为半加。完成两个一位二进制数相加的组合逻辑电路称为半加器。（二）全加器两个同位的二进制加数和来自低位的进位三者相加，这种运算称为全加。实现全加运算的组合逻辑电路称为全加器。其中Ai、Bi：加数，Ci-1：低位来的进位，Si：本位

7、的和，Ci：向高位的进位。全加器的逻辑图和逻辑符号实现多位二进制数相加的电路称为加法器。把n位全加器串联起来，低位全加器的进位输出连接到相邻的高位全加器的进位输入。构成串行进位加法器。特点：进位信号是由低位向高位逐级传递的，速度不高。将每一位的进位根据各位的输入同时预先形成，而不需要等到低位的进位送来后才形成，这种结构的多位数加法器称为超前进位加法器。项目三　数值比较器的识别及功能测试（一）数值比较器对两个位数相同的二进制整数进行数值比较并判定其大小关系的组合逻辑电路称为数值比较器。1位数值比较器(A＞B时F1＝1；A＜B时F2＝1；A＝B

8、时F3＝1)图8-24一位数值比较器电路图（二）集成数值比较器4位集成数值比较器集成数值比较器74LS85项目四　编码器的识别及应用（一）普通编码器实现编码操作的电路称为编码器。