组合逻辑电路的分析和设计.ppt

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1、第三章组合逻辑电路主要内容:一.组合逻辑电路的分析、组合逻辑电路的设计；二.中规模组合集成器件要求掌握常见几种组合逻辑模块的基本概念、基本电路的功能分析、集成电路的应用1.编码器：基本概念、4/2线编码电路功能分析、8/3线优先编码及应用2.译码器：基本概念、2/4线译码电路功能分析、3/8线译码器应用—（1）实现逻辑函数（用于组合电路设计）；（2）数据分配二十进制译码器3.数据选择器：定义、4选1电路功能分析、4选1和8选1的功能表及应用----（1）实现逻辑函数（用于组合逻辑电路设计）；（2）并行数据到串行数据的转换4.数值比较器：定义、一位二进制数比较功能分析、集成

2、比较器的位数扩展5.算术运算电路：半加器、全加器的电路功能分析和设计、集成四位数加法器的应用—构成减法、多位数加法组合逻辑电路的一般框图Li=f(A1,A2,…,An)(i=1,2,…,m)工作特征:在任何时刻，电路的输出状态只取决于同一时刻的输入状态而与电路原来的状态无关。一、关于组合逻辑电路结构特征:1、输出、输入之间没有反馈延迟通路，2、不含记忆单元3.1组合逻辑电路的分析（**）组合逻辑电路的分析步骤：二、组合逻辑电路分析方法1、由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式；2、化简和变换逻辑表达式；3、列出真值表；4、根据真值表或逻辑表达式，经分析最后确定其功能。根据已知逻

3、辑电路，经分析确定电路的的逻辑功能。三、组合逻辑电路的分析举例例1分析如图所示逻辑电路的功能。1.根据逻辑图写出输出函数的逻辑表达式2.列写真值表。10010110111011101001110010100000CBA001111003.确定逻辑功能：解：输入变量的取值中有奇数个1时，L为1，否则L为0,电路具有为奇校验功能。如要实现偶校验，电路应做何改变？例2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，并进行化简和变换。X=A2、列写真值表X=A真值表111011101001110010100000ZYXCBA0000111100

4、11110001011010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、确定电路逻辑功能真值表111011101001110010100000ZYXCBA000011110011110001011010例分析逻辑电路的功能。1、逻辑抽象（约定）：根据实际逻辑问题的因果关系确定输入、输出变量，并定义逻辑状态的含义；2、根据逻辑描述列出真值表；3、由真值表写出逻辑表达式;5、画出逻辑图。4、根据器件的类型,简化和变换逻辑表达式一、组合逻辑电路的设计步骤根据实际逻辑问题，求出

5、所要求逻辑功能的最简单逻辑电路。3.2组合逻辑电路的设计（**）例1某火车站有特快、直快和慢车三种类型的客运列车进出，试用两输入与非门和反相器设计一个指示列车等待进站的逻辑电路，3个指示灯一、二、三号分别对应特快、直快和慢车。列车的优先级别依次为特快、直快和慢车，要求当特快列车请求进站时，无论其它两种列车是否请求进站，一号灯亮。当特快没有请求，直快请求进站时，无论慢车是否请求，二号灯亮。当特快和直快均没有请求，而慢车有请求时，三号灯亮。1.完全描述的组合逻辑电路设计解：1）逻辑抽象（约定）。输入信号:I0、I1、I2分别为特快、直快和慢车的进站请求信号且有进站请求时为1，

6、没有请求时为0。输出信号:L0、L1、L2分别为3个指示灯的状态，且灯亮为1，灯灭为0。输入输出I0I1I2L0L1L20000001××10001×010001001根据题意列出真值表2)写出各输出逻辑表达式。L0=I0L0=I03）根据要求将上式变换为与非形式4）根据输出逻辑表达式画出逻辑图。例2试设计一个码转换电路，将4位格雷码转换为自然二进制码。可以采用任何逻辑门电路来实现。解：(1)明确逻辑功能，列出真值表。设输入变量为G3、G2、G1、G0为格雷码，当输入格雷码按照从0到15递增排序时，可列出逻辑电路真值表输出变量B3、B2、B1和B0为自然二进制码。0111

7、010001100101010101110100011000110010001000110001000100000000B3B2B1B0G3G2G1G0输出输入1111100011101001110110111100101010111110101011111001110110001100B3B2B1B0G3G2G1G0输出输入逻辑电路真值表(2)画出各输出函数的卡诺图，并化简和变换。33GB==2B+2G3G2G3G+2G3G1B=1G+2G3G1G2G3G1G+2G3G1G=(2G3G)+2G3G1G+2G3G)+2G3G1