电子技术基础电工学Ⅱ 教学课件 作者 李春茂 第10章 组合逻辑电路.ppt

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1、第10章组合逻辑电路10.1组合逻辑电路的特点10.2组合逻辑电路的分析和设计10.3常用组合逻辑电路8/6/202110.1组合逻辑电路的特点特点:输出与输入的关系具有即时性组合逻辑电路：用各种门电路组成的，用于实现某种功能的复杂逻辑电路。一般示意框图X1X2X3…Z1Z1Z1组合逻辑电路…输入输出8/6/202110.2组合逻辑电路的分析和设计方法步骤:根据题意写逻辑表达式逻辑式化简卡诺图化简确定电路的功能写最简式列出真值表10.2.1组合逻辑电路的分析8/6/2021例10-1分析图10-2所示的逻辑电路解：图10-2所示为4个门

2、电路构成的3级组合电路。组合逻辑电路中“级”数是指从某一输入信号发生变化至引起输出端也发生变化所经历的逻辑门的最大数目。图10-2(1)列出图10-2的逻辑式,并进行化简F=AB+B+BCD=AB+B(A+1)+BCD=A(B+B)+B(1+CD)=A+B（10-1）8/6/2021（2）根据式子（10-1）列出真值表，如表10-1所示。表10-1ABF000101011111（3）确定电路的功能。输出端F的状态仅取决于输入变量A、B的状态：A、B同时为0时，则F为0，否则F为1。8/6/2021例10-2分析图10-3所示的逻辑电路的功能

3、。图10-3B&&&AMY1解：图10-3所示为4个门电路构成的组合电路。从输入到输出逐级写出逻辑函数Y的表达式：M=0时，输出信号Y=B；而M=1时，输出信号Y=A；所以，图10-3所示组合逻辑电路的功能为一个2选1的数据选择器。8/6/202110.2.2组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计过程与分析过程相反实际逻辑问题逻辑电路数字集成电路SSI（小规模集成，SmallScaleIntegration）MSI（中规模集成,MediumScaleIntegration）LSI（大规模集成,LargeScaleIntegration）VLS

4、（超大规模集成,VeryLargeScaleIntegration）8/6/2021组合逻辑电路的整个过程如图10-4实际的逻辑问题逻辑电路图最简函数式逻辑真值表适当形式的函数式逻辑电路图图10-48/6/2021例10-3有三台电动机带动某工作机械，它们的工作信号为A、B、C。必须有两台、也只许有两台工作，但B与C不能同时工作，否则发出中断信号。试拟出一个逻辑电路以反映以上工作要求（限于用与非门设计）。解:（1）先根据要求列出真值表：设三台电动机的工作信号为输入变量，分别用A、B、C表示；工作时为1，不工作时为0。中断信号为输出变量，用F

5、表示；发出中断信号为0，无中断信号为1。列出真值表如表10-2所示。8/6/2021表10-2ABCF00000010010001101000101111011110(2)据真值表写出输出逻辑表达式F=ABC+ABC变换并化简：F=AC(C+B)+AB(B+C)因为C·C=0,B·B=0F=ACBC+ABBC=ACBC+ABBC=ACBC·ABBC（10-3）8/6/2021(3)据式（10-3）画出全部由与非门构成的逻辑电路如图10-5所示。图10-58/6/202110.3常用组合逻辑电路10.3.1编码器编码：将若干个0和1的数码按一

6、定的规律编排成不同的代码，并赋予每个代码以特定的含义（实现编码功能的电路）1．二进制编码器二进制编码：用二进制代码表示某种代码或信号的过程二进制编码器：用n位二进制代码对N=2n个一般信号进行编码的电路8/6/2021例10-5试设计一个编码器，要求将0、1、2、…、7这8个十进制数对应的信号编成二进制代码。编码器的输入信号—被编码的对象共有N=8个，即Y0、Y1、…、Y7，这里假设为8个高电平信号。根据N=23=8可知，输出是一组n=3的二进制代码，用C、B、A表示。为此，二进制编码器的框图如图10-9所示，该编码器又叫做8线-3线编码器

7、。分析逻辑功能要求图10-9解:8/6/2021列真值表其输出、输入之间的逻辑关系可以用简化真值表即编码表表示，如表10-4所示:表10-4编码表输入信号CBAY0000Y1001Y2010Y3011Y4100Y5101Y6110Y71118/6/2021写出逻辑函数表达式将使输出函数为1的变量直接加起来，得到相应的最简与或表达式。C=Y4+Y5+Y6+Y7B=Y2+Y3+Y6+Y7A=Y1+Y3+Y5+Y7若用与非门实现式（10-6）的关系，可变换为下式C=B=A=（10-6）（10-7）8/6/2021画逻辑电路图图10-103位二进制

8、编码器逻辑图图中采用一个单刀多掷开关S作为十进制数的反码输入。当S位于Y7时，Y7=0，其余输入端均为1。由式（10-7）可知，输出端C=1、B=1、A=1，即CBA=111，从