电工电子学 教学课件 作者 林小玲 第5章 数字集成电路（组合逻辑）.ppt

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1、第五章数字集成电路(组合逻辑电路）上海大学自动化系林小玲§5.3组合逻辑电路电路在任一时刻的输出状态仅由该时刻的输入信号决定,与电路在此信号输入之前的状态无关.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。组合逻辑电路框图§5.3.1组合逻辑电路的分析分析步骤:(1)根据逻辑电路图,写出输出逻辑函数表达式;已知逻辑电路确定逻辑功能(2)运用逻辑代数化简或变换(3)列逻辑状态表(4)分析逻辑功能例1:分析下图所示逻辑电路F=P2+P3+P4P2=A·P1P3=B·P1P4=C·P1

2、P1=ABC=(A+B+C)·ABC真值表:ABCF000100100100011000010101001111逻辑功能:一致电路=ABC+ABCP1P2P3P4&ABCF&&&≥1反演还原例2如图所示是一个可用于保险柜等场合的密码锁控制电路。开锁的条件是：(1)要拨对密码；(2)要将开锁控制开关S闭合。如果以上两个条件都得到满足，开锁信号为1，报警信号为0，锁打开而不发出报警信号。拨错密码则开锁信号为0，报警信号为1，锁打不开而警铃报警。试分析该电路的密码是多少。11&1&&(开锁信号)(报警信号

3、)11&1&&开锁信号报警信号当A=1B=0C=0D=1时,F1=1密码:1001密码拨对时,F1=1,F2=0密码拨错时,F1=0,F2=1断开S时,F1=0,F2=0密码锁电路不工作动画例3：分析下图的逻辑功能(1)写出逻辑表达式Y=Y2Y3=AABBAB...AB..AB.A..ABBY1.AB&&&&YY3Y2..(2)应用逻辑代数化简Y=AABBAB...=AAB+BAB..=AB+AB反演律=A(A+B)+B(A+B)..反演律=AAB+BAB..吸收律(3)列逻辑状态表ABY00110

4、0111001Y=AB+AB=AB逻辑式(4)分析逻辑功能输入相同输出为“0”，输入相异输出为“1”，称为“异或”逻辑关系。这种电路称“异或”门。=1ABY逻辑符号(1)写出逻辑式例4：分析下图的逻辑功能.AB.Y=ABAB.A•B化简&&11.BAY&AB=AB+AB(2)列逻辑状态表Y=AB+AB(3)分析逻辑功能输入相同输出为“1”,输入相异输出为“0”,称为“判一致电路”(“同或门”),可用于判断各输入端的状态是否相同。=AB逻辑式=1ABY逻辑符号=ABABY001100100111例5：

5、分析下图的逻辑功能Y&&1.BA&C101AA写出逻辑式：=AC+BCY=AC•BC设：C=1封锁打开选通A信号BY&&1.BA&C001设：C=0封锁选通B信号打开例5：分析下图的逻辑功能B写出逻辑式：=AC+BCY=AC•BC例6如图所示逻辑电路，写出逻辑表达式并化简之，并判别其逻辑功能。A1>C&&F>B1（3-13）>分析：由图可知，其逻辑表达式为：F=(A+ABC)(B+ABC)=A+ABC+B+ABC=AABC+BABCA1>=AABC+BABCC&&F=ABC+ABC=ABCB1由此可

6、得出，其逻辑功能为“与”门，即F为A、B、C的与。A例7如图为某逻辑电路的输入—输出波形图。试列出状态真值表，写出逻辑关系式，化简并变换成与非形式，画出逻辑图。分析其状态真值表为：BCFA01100101B01010011C00111001F01010001A0逻辑关系式为F=ABC+ABC+ABC用“与非”门实现F=AB+BC=ABC+ABC+ABC+ABC=AB(C+C)+BC(A+A)=AB+BC=AB+BCBCF000逻辑电路图为：11100110ABC&&&F001011001111001

7、10001AX1&B&&Y1C1&&&Z例8试分析下图所示组合逻辑电路的逻辑功能。解：1、根据逻辑电路写出各输出端的逻辑表达式，并进行化简2.列真值表当A为0时，输出Y、Z分别与所对应的输入B、C相同；当A为1时，输出Y、Z分别是输入B、C取反。这个电路逻辑功能是对输入的二进制码求反码。最高位为符号位，0表示正数，1表示负数，正数的反码与原码相同；负数的数值部分是在原码的基础上逐位求反。3.确定电路逻辑功能§5.3.2组合逻辑电路设计根据逻辑功能要求逻辑电路设计(1)由逻辑要求，列出逻辑状态表(2)

8、由逻辑状态表写出逻辑表达式(3)简化和变换逻辑表达式(4)画出逻辑图设计步骤如下：例1设计一个三人表决逻辑电路，要求:三人A、B、C各控制一个按键，按下为“1”，不按为“0”。多数（2）按下为通过。通过时L＝1，不通过L＝0。用与非门实现。LABC+5V要设计的逻辑电路ABCL00000010010001111000101111011111L=AC+BC+AB2、写出最简“与或”式1、列真值表3、用与非门实现逻辑电路ABCL&&&&动画例2：某水塔使用两台水泵P、Q