数字电子电路教案第四章.ppt

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1、概　述第3章　组合逻辑电路组合逻辑电路中的竞争冒险加法器和数值比较器数据选择器与数据分配器译码器编码器组合逻辑电路的分析和设计方法本章小结主要要求：掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的概念。了解组合逻辑电路的特点与描述方法。概　述一、组合逻辑电路的概念指任何时刻的输出仅取决于该时刻输入信号的组合，而与电路原有的状态无关的电路。数字电路根据逻辑功能特点的不同分为组合逻辑电路时序逻辑电路指任何时刻的输出不仅取决于该时刻输入信号的组合，而且与电路原有的状态有关的电路。二、组合逻辑电路的特点与描述方法组合逻辑电路的逻辑功能特点：没有存储和记忆作用。组合电路

2、的组成特点：由门电路构成，不含记忆单元，只存在从输入到输出的通路，没有反馈回路。组合电路的描述方法主要有逻辑表达式、真值表、卡诺图和逻辑图等。主要要求：理解组合逻辑电路分析与设计的基本方法。熟练掌握逻辑功能的逻辑表达式、真值表、卡诺图和逻辑图表示法及其相互转换。3.1组合逻辑电路的分析方法和设计方法一、组合逻辑电路的基本分析方法分析思路：基本步骤：根据给定逻辑电路，找出输出输入间的逻辑关系，从而确定电路的逻辑功能。根据给定逻辑图写出输出逻辑式，并进行必要的化简列真值表分析逻辑功能[例]分析下图所示逻辑电路的功能。解：(1)写出输出逻辑函数式A

3、BCYY1YY1001010100111(3)分析逻辑功能(2)列逻辑函数真值表111011101001110010100000YCBA输出输入01010000111100001111根据异或功能可列出真值表如右表；也可先求标准与或式，然后得真值表。后者是分析电路的常用方法，下面介绍之。通过分析真值表特点来说明功能。A、B、C三个输入变量中，有奇数个1时，输出为1，否则输出为0。因此，图示电路为三位判奇电路，又称奇校验电路。0101001100111111初学者一般从输入向输出逐级写出各个门的输出逻辑式。熟练后可从输出向输入直接推出整个电路的输

4、出逻辑式。由Si表达式可知，当输入有奇数个1时，Si=1，否则Si=0。[例]分析下图电路的逻辑功能。解：(2)列真值表(1)写出输出逻辑函数式AiBiCi-1CiSiAiBiCi-101000111101111111011101001110010100000CiSiCi-1BiAi输出输入11110000由Ci-1表达式可画出其卡诺图为：11101000可列出真值表为(3)分析逻辑功能将两个一位二进制数Ai、Bi与低位来的进位Ci-1相加，Si为本位和，Ci为向高位产生的进位。这种功能的电路称为全加器。二、组合逻辑电路的基本设计方法设计思

5、路：基本步骤：分析给定逻辑要求，设计出能实现该功能的组合逻辑电路。分析设计要求并列出真值表→求最简输出逻辑式→画逻辑图。首先分析给定问题，弄清楚输入变量和输出变量是哪些，并规定它们的符号与逻辑取值(即规定它们何时取值0，何时取值1)。然后分析输出变量和输入变量间的逻辑关系，列出真值表。根据真值表用代数法或卡诺图法求最简与或式，然后根据题中对门电路类型的要求，将最简与或式变换为与门类型对应的最简式。下面通过例题学习如何设计组合逻辑电路(一)单输出组合逻辑电路设计举例[例]设计一个A、B、C三人表决电路。当表决某个提案时，多数人同意，则提案通过，但

6、A具有否决权。用与非门实现。解：(1)分析设计要求，列出真值表设A、B、C同意提案时取值为1，不同意时取值为0；Y表示表决结果，提案通过则取值为1，否则取值为0。可得真值表如右。A、B、C三人表决电路多数人同意，则提案通过，但A具有否决权111011101001110010100000YCBA输出输入0000000011111111110(2)化简输出函数Y=AC+ABABC010001111011100000用与非门实现，并求最简与非式=AC+AB=AC·AB(3)根据输出逻辑式画逻辑图YABCY=AC·AB(二)多输出组合逻辑电路设计举例B

7、iAi输入CiSi输出相加的两个数本位和向高位的进位解：(2)求最简输出函数式Ci=AiBi(3)画逻辑图10110101011000111BiAi输入CiSi输出00[例]试设计半加器电路。将两个1位二进制数相加，而不考虑低位进位的运算电路，称为半加器。SiCiAiBi(1)分析设计要求，列真值表。半加器电路能用与非门实现吗？用与非门实现的半加器电路为AiBiSiCi1iiiBAC=iiiiiBABAS+=iiiiiiABABBA.=此式虽非最简，但这样可利用Ci中的信号AiBi，省去实现Ai和Bi的两个非门，从而使整体电路最简。主要要求：理

8、解编码的概念。理解常用编码器的类型、逻辑功能和使用方法。3.2编码器一、编码器的概念与类型编码将具有特定含义的信息编成相应二进制代码的过程。实现编码功