电路与电子技术基础 第2版 教学课件 作者 王兆奇 教学课件 作者 李心广 第12章.ppt

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1、第十二章组合逻辑电路分析与设计第一节组合逻辑电路的分析12.1.1组合电路的一般分析方法12.1.2加法器电路分析12.1.3编码器电路分析12.1.4译码器电路分析第二节组合逻辑设计12.2.1组合逻辑电路设计的基本思想12.2.2组合逻辑电路的一般设计方法12.2.3组合逻辑电路的设计举例第三节组合逻辑电路中的竞争—冒险现象12.3.1组合逻辑电路中的竞争—冒险现象12.3.2竞争—冒险现象的判断12.3.3冒险现象的消除研究对象：组合逻辑电路的分析与设计关注焦点：从分析一些简单的组合电路过渡到一些常用的中规模集成电路，

2、通过分析中规模集成电路掌握组合电路的设计思想，能够设计满足具体要求的组合电路。所谓组合逻辑电路，就是任意时刻的输出稳定状态仅仅取决于该时刻的输入信号，而与输入信号作用前电路所处的状态无关。ABSCICO=1&≥11=1a1y1a2y2┇┇anym组合逻辑电路第一节组合逻辑电路分析1.组合逻辑电路一般分析方法①根据逻辑电路图写出各输出端的逻辑函数表达式；②用逻辑代数掌握的逻辑函数化简方法，对逻辑表达式进行化简和转换；③根据简化的逻辑函数表达式列出相应的真值表；④依据真值表和逻辑函数表达式对逻辑电路的功能进行分析，最后对逻辑电路

3、进行评价。数字系统中常用的组合逻辑电路的逻辑功能主要有：二进制数的运算、二进制数的比较、编码与译码、数字信号的选择与分配、二进制代码的变换、奇偶校验等。分析以下组合逻辑电路，并描述逻辑功能。ABCF&≥1&AP2P1AP3FBBCP4C≥1&&&&逻辑函数真值表ABCF00000101001110010111011110000001逻辑功能描述：由真值表可知，当A、B、C三个输入信号相同时，输出为1，即输入信号一致时，输出为1。这个电路可用来检测信号不一致，故称为“不一致电路”2.加法器电路分析算术运算是数字系统的基本功能之

4、一，更是数字计算机中不可缺少的组成单元。最基本的加法器是一位加法器。一位加法器又分为半加器和全加器。半加器是指包考虑低位进位的本位相加；全加器则是本位的两个加数与低位进位3个数相加。半加器真值表ABSCO0001101100101001ASBCO&=1ASCOB∑CO全加器真值表CIABSCO0000010100111001011101110010100110010111ABCI000111100010111010ABCI000111100001010111SCOABCI∑COCICOSCIBA111&&&&&&&≥1≥1C

5、OS3S2S1S0B3A3B2A2B1A1B0A0CO∑CICO∑CICO∑CICO∑CI由一位加法器组成的四位加法器。这种加法器的缺点是运算速度慢。最不利的情况下，做一次加法运算需要经过4个全加器的传输延迟时间。标准MSI加法器74LS82、74LS28374LS82是两个一位全加器串接成的两位加法器，两个74LS82串接可以组成四位加法器。74LS283是快速进位加法器，即各位进位不是由前级全加器进位提供。全加器真值表CIABSCO0000010100111001011101110010100110010111分析真值表

6、可知，在两种情况下会有进位输出信号：①AB=1则CO=1；②A+B=1且CI=1，则CO=1。即定义进位生成函数Gi=AiBi，进位传递函数Pi=Ai+Bi，则第i位的和Si逻辑表达式为：COS3S2S1S0G21G11X1Y1G22G23G12G13G25G24G15G14B3A3B2A2B1A1B0A0CI&≥1&&≥1&&≥1&&1=1=1=1=1&&&&1≥1≥1≥1≥1≥1&试分析X1、Y1和S1的逻辑表达式？3.编码器电路分析编码器是将某一特定的信息转换成二进制系统可以识别的代码，将二进制代码按一定规律编排，使每

7、组代码具有特定含义就称为编码。编码器有普通编码器和优先编码器。现在以8线--3线编码器为例说明。I0Y2I1I2I3Y1I4I5I6Y0I78线

8、3线编码器三位二进制编码器真值表输入输出I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y01000000001000000001000000001000000001000000001000000001000000001000001010011100101110111如果在任何时刻I0~I7当中仅有一个取值为1，则28=256种组合，只有表中8种组合，其它项为约束项。可将逻辑表达式化简为如

9、下。≥1≥1≥1I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y0下面介绍标准编码器74LS14874LS148是8线--3线优先译码器。组合逻辑电路的分析就是分析已有的逻辑电路图，然后确定逻辑电路的功能，于是我们先给出74LS148优先编码器的逻辑电路图。YsYEXY0Y1Y2G2G3G1I0I1