《数字电子技术基础》组合逻辑电路.ppt

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1、4.1组合逻辑电路的结构和特点4.2组合逻辑电路的分析方法4.3组合逻辑电路的稳态波形图4.4组合逻辑电路的设计方法*4.5组合逻辑电路的竞争冒险学习本章目的掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法。第4章组合逻辑电路的分析和设计方法数字电路分组合电路和时序电路两大类。本章介绍:=1=1Y3A3A2Y2A1Y14.1组合逻辑电路的结构和特点组合逻辑电路:任一时刻的输出状态仅取决于该时刻各输入状态组合的数字电路。由电路得：A3A2A1Y3Y2Y100000000100101001101101010011010111111010

2、1111100由真值表知，电路将输入二进制码A3A2A1转换输出循环码Y3Y2Y1。即任何时刻，输入一组二进制码，输出便是该组码对应的循环码，而与时间变量无关。②组合电路任一时刻的输出状态仅取决于该时刻各输入的状态组合，而与时间变量无关。组合电路的结构和特点①组合电路是由逻辑门（表示的数字器件）和电子元件组成的电路，电路中没有反馈，没有记忆元件；多输入多输出组合逻辑电路方框图组合逻辑电路图4.1.2组合逻辑电路的方框图A1A2AnY1Y2Ym…………输入变量输出变量同一功能电路有多种形式：图4.1.3与或组合逻辑电路Y1

3、1&&≥1AB&&&&YB图4.1.4与非与非组合逻辑电路A4.2组合逻辑电路的分析方法分析思路：（1）由图写式；（2）化简；（3）列真值表；（4）说明电路的功能。给定逻辑图写输出表达式化简列真值表图4.2.1组合逻辑电路分析过程电路功能例4.1试分析图4.2.2组合电路的逻辑功能。图4.2.2例4.1的电路A&&&&Z1BCZ2Z3Y解：1)由电路逐级写出表达式：2)化简P7由真值表可知，当输入变量A、B、C中多数为1时，输出为1；否则，输出为0。3)列出真值表ABCY0000001001000110100110111

4、10111114)说明电路的功能电路为多数判决电路。表4.2.1例4.2.1电路的真值表10多级时，等效变换后再写表达式BAY=AB&BAY=A+B&BA≥1BA&BA≥1互为等效等效变换简记法：与变或，或变与；有圈去圈，无圈加圈。BA≥1小圆圈表示“反”图(a)图(b)BA≥1BA&图(c)图(d)例4.2写出图4.1.3(a)三级与非门组成的逻辑电路的表达式图4.2.4例4.2电路解：对图4.2.4（a）门1、门3进行等效代换得图（b）。(a)CA&&&BY123&(b)CA&BY123&≥1≥14.3组合逻辑电路的

5、稳态波形图2.按时间顺序，将每一个取值组合代入电路的最简逻辑函数表达式计算,画出输出变量的波形图波形图绘制步骤：1.根据输入信号确定每个输入取值组合的时间区域；例4.2图4.2.2电路的输入信号A、B、C的波形如图4.3.1，试画出输出信号Y的波形。图4.3.1图4.2.2电路的输入波形CBAYP30t0t1t2t3t4t5t6t7t8000100110解：由图看出，电路任一时刻的输出状态仅决定于该时刻各输入状态的组合，而与时间顺序无关。通常，在波形图中不画出时间轴。4.4组合逻辑电路的设计方法设计的基本任务就是求出满足

6、功能要求的最佳逻辑电路。设计过程：实际逻辑问题列真值表化简转换画逻辑图电路验证5）电路验证。（理论设计过程中，将省略电路验证）4）画出逻辑图；3）变换表达式；2）化简；1）分析设计要求，建立真值表；解：1)列真值表ABCDY０00000１00010２00100３00110４01000５01010６01100７01110８10000９10010非十进制数码101011011111001110111110111111例4.4.1试用与非门设计一个8421BCD码检测电路。功能：当电路的输入不是8421BCD码时，输出为1；否

7、则，输出为0。8421BCD码是十进制数码0，1，…，9的4位二进制代码，其每一位仅能取值0或1，与逻辑值0或1对应。因此，8421BCD码的每一位可用1个逻辑变量表示，分别为A、B、C、D。输出用变量Y表示。表4.4.1例4.4.1真值表2）化简逻辑函数0001111000011111１１101１CDAB3）变换表达式；按题意采用与非门，逻辑函数应变换为与非与非式：4）画出逻辑图；图4.4.38421BCD码检测电路&&&BYCA又因为二进制算术运算或二进制代码的处理结果仍为二进制数或二进制代码.由于二进制数或二进制代

8、码的每一位仅能取值0或1，与逻辑值0或1对应，说明二进制数或二进制代码的每一位均可表示为逻辑变量。所以，二进制信息的各种处理均可表达为逻辑函数，从而可用数字电路实现二进制信息的处理。4.5组合逻辑电路的竞争冒险4.5.1竞争冒险图4.5.1组合逻辑电路的竞争冒险VIHminVIHminY（b）A---同一信号经过不同