电工学2第11章组合逻辑电路

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1、第11章组合逻辑电路模拟信号：在时间上和数值上连续的信号。数字信号：在时间上和数值上不连续的（即离散的）信号。uu模拟信号波形数字信号波形(正脉冲）tt对模拟信号进行传输、处理的电子线路称为模拟电路。对数字信号进行传输、处理的电子线路称为数字电路。脉冲信号数字电路的分类双极型电路和单极型电路VLSI(VeryLargeScaleIntegrated)电路(数万器件/片)a、按半导体类型可分为：b、按电路的集成度可分为：SSI(SmallScaleIntegrated)电路(数十器件/片)MSI(MediumScaleIntegrated)电路(数百器件/片)LSI(

2、LargeScaleIntegrated)电路(数千器件/片)ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，专用集成电路)SoC(SystemonaChip，单片电子系统)IP核(IntellectualProperty，知识产权)硬件设计包FPGA(FiledProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice，复杂可编程逻辑器件)CPLD/FPGA—可编程专用IC，或可编程ASIC。EDA(ElectronicDesignAutomation，电

3、子设计自动化)数字电路的分类c、按电路的逻辑功能可分为：组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路任何时刻的输出状态，仅与该时刻的输入状态有关，即电路无记忆功能。时序逻辑电路任何时刻的输出状态，不仅与该时刻的输入状态有关，还与电路的原状态有关，即电路有记忆功能。74LS0474LS00常用集成芯片管脚图TTL电路的优点是开关速度较高，抗干扰能力较强，带负载的能力也比较强，缺点是功耗较大。CMOS电路具有制造工艺简单、功耗小、输入阻抗高、集成度高、电源电压范围宽等优点，其主要缺点是工作速度稍低，但随着集成工艺的不断改进，CMOS电路的工作速度已有了大幅度的提高。集成电路

4、又分TTL和CMOS型：互补律A+A=1分配律A(B+C)=AB+AC0-1律A+1=1多余项BC去掉四、卡诺图在介绍卡诺图之前，先了解最小项的概念。1.最小项在n变量的逻辑函数中，若m是包含n个因子的乘积项，这n个变量均以原变量或反变量的形式在m中出现一次，且仅出现一次，则称m为这组变量的最小项。在最小项中，变量可以是原变量，也可以是反变量，因此n个变量就有个最小项。例如A、B、C三个变量的最小项有8（23）个：8个最小项可用m0-m7表示。输入变量的每一组取值都使对应的一个最小项逻辑值等于1。A、B、C三个变量的最小项有8（23）个：利用可以把任何一个逻辑函数化

5、为最小项之和的标准形式。例11-1写出Y=AB+AC+BC的最小项逻辑式。解：缺谁补谁例：应用卡诺图化简逻辑函数解先将函数化为最小项之和。于是得到化简后的逻辑式为：保留圈内相同的，除去不同的例:卡诺图如图所示，试写出其最简逻辑式。解：根据“圈尽可能大，圈的个数尽可能少”的最简原则。将相邻的八个“1”、四个“1”、二个“1”分别圈在一起，可分别消去三个因子、二个因子和一个因子，因此，右图的最简表达式为：两种不同圈法得到的与或表达式都是最简形式。注意：一个逻辑函数的化简结果不是唯一的。分析方法的步骤如下：(1)根据逻辑图，从输入到输出逐级写出每个门的输出逻辑函数表达式。

6、(2)用公式化简法或卡诺图化简法，将得到的函数式化简或变换，使逻辑函数简单明了。(3)根据写出的输出逻辑函数表达式，列出真值表并说明电路的逻辑功能。11.4组合逻辑电路的分析例：试分析下图所示逻辑电路，写出输出Ｙ的逻辑函数表达式，列出真值表，指出电路所完成的逻辑功能。解:(1)由逻辑图写出逻辑式逐级写出每个门的输出逻辑函数表达式Y1、Y2、Y3，化简后得到Y和A、B、C之间的逻辑函数式。（2）由逻辑式列出真值表（3）分析电路的逻辑功能从右表中可知：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。所以这个电路实际上是一种3人表决用的电路：只要有2票或

7、3票同意，表决就通过，即多数人同意的电路。分析设计逻辑图功能例：已知函数的逻辑图如图所示，试求它的逻辑函数式。解:从输入端A、B开始逐个写出每个图形符号输出端的逻辑式，即得：异或11.5组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计步骤如下：(1)进行逻辑抽象①分析事件的因果关系，确定输入变量、输出变量并给其逻辑状态变量赋值（0或1）。②将输入变量的各种组合和相应的输出变量取值，列出真值表。(2)根据真值表写出其逻辑函数表达式。(3)对逻辑函数表达式进行化简或变换。一般将函数化简成最简形式，若限制所用器件为某单一类型，如与非门等，则应将函数式变换成要求的形式。(4)由