第3章组合逻辑电路.ppt

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1、应用电子教学中心1第三章组合逻辑电路数字电路与系统设计应用电子教学中心2第三章组合逻辑电路3.1概述3.2组合逻辑电路分析3.3组合逻辑电路设计3.4典型组合逻辑电路应用电子教学中心31.组合逻辑电路的描述3.1概述应用电子教学中心4从功能上从电路结构上任意时刻的输出仅取决于该时刻的输入不含记忆（存储）元件2.组合逻辑电路的特点应用电子教学中心53.2组合逻辑电路的分析1.组合逻辑电路的分析方法（1）写逻辑函数表达式。（2）化简。（3）列写真值表。（4）确定电路的功能。应用电子教学中心6例3.2.1分析图3.2.2所示电路的逻辑功

2、能。解：（1）写逻辑函数表达式（2）化简逻辑函数式应用电子教学中心7（3）列写真值表例3.2.1分析图3.2.2所示电路的逻辑功能。该电路实现与门功能应用电子教学中心8例3.2.2分析图3.2.3所示电路的逻辑功能。解：（1）逻辑函数表达式（2）化简整个电路输出：第一级逻辑关系：图3.2.3例3.2.2图应用电子教学中心9（3）列写真值表当3个输入变量中有2个或2个以上为1时，输出为1，否则为0。例3.2.2分析图3.2.3所示电路的逻辑功能。（4）确定电路的功能应用电子教学中心10组合逻辑电路的设计步骤：（1）逻辑抽象分析因果关

3、系，确定输入/输出变量定义逻辑状态（即赋逻辑状态值）（2）列写真值表（3）写出函数表达式，并根据器件类型化简（4）画逻辑图3.3组合逻辑电路的设计应用电子教学中心113.3.1不含约束项的组合逻辑电路设计例3.3.1设计一个监视交通信号灯工作状态的逻辑电路。每一组信号灯由红、黄、绿三盏灯组成。在正常工作情况下，任何时刻必有一盏灯点亮，而且只有一盏灯点亮。当出现其他情况时，说明交通灯控制电路发生故障，则要求监视电路发出故障信号。解：(1)逻辑抽象输入变量:红（R）、黄（Y）、绿（G）灯亮为1，不亮为0应用电子教学中心12解：输出变量

4、：故障信号（E）正常工作为0，发生故障为1（3）写出逻辑表达式（2）列写真值表例3.3.1设计一个监视交通信号灯工作状态的逻辑电路。（续）应用电子教学中心13化简得：（4）不限定器件，画逻辑图例3.3.1设计一个监视交通信号灯工作状态的逻辑电路。（续）应用电子教学中心14例3.3.2某班有十名学生、学号分别为：0，1，2，…，9，用四位二进制数ABCD（其中A为最高位）进行编号，分别为0000，0001，0010，…，1001。规定学号为3~7号的学生才允许进实验室。试设计判别能否进实验室的组合逻辑电路。要求用与非门实现。3.3.

5、2含有约束项的组合逻辑电路设计解：(1)逻辑抽象输入变量：A、B、C、D输出变量：Y，允许进Y=1，否则Y=0(2)列真值表真值表中的前10行序号表示十名学生的学号，后6行对应的6个最小项是约束项，填×。应用电子教学中心15(3)写出逻辑表达式采用卡诺图化简例3.3.2(续）表3.3.2例3.3.2真值表应用电子教学中心16（4）根据所选器件类型变换表达式，画逻辑图可用一个与门和一个或门实现，如图3.3.4（a）逻辑图如图3.3.4（b）图3.3.4例3.3.2的逻辑图题目要求用与非门实现，将表达式变换成与非—与非式：（a）用与门

6、和或门实现（b）用与非门实现应用电子教学中心17编码：将输入的每个高/低电平信号变成一个对应的二进制代码(1)二进制编码器3.4典型组合逻辑电路3.4.1编码器和译码器1.编码器图3.4.1二进制编码器的框图应用电子教学中心18①普通编码器特点：任何时刻只允许输入一个编码信号。表3.4.18线-3线普通编码器的真值表8线-3线编码器应用电子教学中心19逻辑表达式为：①普通编码器图3.4.28线–3线编码器的逻辑图应用电子教学中心20特点：允许同时输入两个以上的编码信号，但只对其中优先权最高的一个进行编码。表3.4.28线-3线优先

7、编码器的真值表8线-3线编码器②优先编码器应用电子教学中心218线-3线优先编码器（设I7优先权最高…I0优先权最低）②优先编码器优先编码器的逻辑表达式：应用电子教学中心22图3.4.38线–3线优先编码器的逻辑图应用电子教学中心23③集成编码器：74LS148图3.4.474LS148的逻辑符号应用电子教学中心24表3.4.3741LS48功能表状态11不工作01工作，但无输入10工作，且有输入00不可能出现附加输出信号的状态及含意:应用电子教学中心25低电平编码器74LS148逻辑图应用电子教学中心26选通信号选通信号应用电子

8、教学中心27附加输出信号为0时，电路工作无编码输入为0时，电路工作有编码输入应用电子教学中心28例3.4.1用两片8-3线集成编码器74LS148扩展为一片16-4线优先编码器，优先级从依次降低。用两片8-3线优先编码器16-4优先编码器其