数字逻辑电路.ppt

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1、数字逻辑电路组合逻辑电路——组合电路时序逻辑电路——时序电路功能上：任何时刻的稳定输出，不仅与该时刻输入有关，还与电路原状态有关，即与以前的输入有关。结构上：由组合电路和存储电路组成。1、组合电路：电路的输出只与电路的输入有关，与电路的前一时刻的状态无关2、时序电路：1组合逻辑电路一、定义若逻辑电路在任何时刻产生的稳定输出值仅仅取决于该时刻各输入值的组合，而与过去的输入值无关，则称为组合逻辑电路。二、结构组合逻辑电路X1X2XnF1F2Fm输入信号输出信号三、描述可用一组逻辑函数表达式进行描述其逻辑功能，函数表达式可表示为Fi=fi(X1,X2，…，Xn)i=

2、1,2,…,m组合电路具有两个特点：①由逻辑门电路组成，不包含任何记忆元件；②信号是单向传输的，不存在反馈回路。四、特点所谓逻辑电路分析，是指对一个给定的逻辑电路，找出其输出与输入之间的逻辑关系。一分析的一般步骤逻辑电路图改进电路用卡诺图化简表达式分析逻辑功能列出真值表写出逻辑表达式五、组合逻辑电路的分析二、分析举例例分析下图所示组合逻辑电路。解①根据逻辑电路图写出输出函数表达式A=P1②化简输出函数表达式用代数法对输出函数F的表达式化简如下：③列出真值表该函数的真值表如下：00000011010101111001101111011110ABCF④功能评述由真

3、值表可知，该电路具有检查输入信号取值是否一致的逻辑功能，一旦输出为1，则表明输入不一致。通常称该电路为“不一致电路”。由分析可知，该电路的设计方案并不是最简的。根据化简后的输出函数表达式，可采用异或门和或门画出实现给定功能的逻辑电路图如下图所示。根据问题要求完成的逻辑功能，求出在特定条件下实现给定功能的逻辑电路，称为逻辑设计，又叫做逻辑综合。逻辑电路逻辑功能分析设计由于实际应用中提出的各种设计要求一般是用文字形式描述的，所以，逻辑设计的首要任务是将文字描述的设计要求抽象为一种逻辑关系。对于组合逻辑电路，即抽象出描述问题的逻辑表达式。1设计方法概述六、组合逻辑电路

4、设计设计的一般过程：1.建立给定问题的逻辑描述这一步的关键是弄清楚电路的输入和输出，建立输入和输出之间的逻辑关系，得到描述给定问题的逻辑表达式。求逻辑表达式有两种常用方法，即真值表法和分析法。2.求出逻辑函数的最简表达式（与或表达式）为了使逻辑电路中包含的逻辑门最少且连线最少，要对逻辑表达式进行化简，求出描述设计问题的最简表达式。3.选择逻辑门类型并将逻辑函数变换成相应形式根据简化后的逻辑表达式及问题的具体要求，选择合适的逻辑门，并将逻辑表达式变换成与所选逻辑门对应的形式。4.画出逻辑电路图根据实际问题的难易程度和设计者熟练程度，有时可跳过其中的某些步骤。

5、设计过程可视具体情况灵活掌握。解分析:“多数表决电路”是按照少数服从多数的原则对某项决议进行表决，确定是否通过。令逻辑变量A、B、C---分别代表参加表决的3个成员，并约定逻辑变量取值为0表示反对，取值为1表示赞成；逻辑函数F----表示表决结果。F取值为0表示决议被否定，F取值为1表示决议通过。按照少数服从多数的原则可知，函数和变量的关系是：当3个变量A、B、C中有2个或2个以上取值为1时，函数F的值为1，其他情况下函数F的值为0。例设计一个三变量“多数表决电路”。①建立给定问题的逻辑描述假定采用“真值表法”，可作出真值表如下表所示。000000100100011

6、11000101111011111ABCF由真值表可写出函数F的最小项表达式为F(A,B,C)=∑m(3,5,6,7)②求出逻辑函数的最简表达式作出函数F(A,B,C)=∑m(3,5,6,7)的卡诺图如下图所示。用卡诺图化简后得到函数的最简“与-或”表达式为③选择逻辑门类型并进行逻辑函数变换假定采用与非门构成实现给定功能的电路，则应将上述表达式变换成“与非-与非”表达式。即时序逻辑电路时序逻辑电路的定义、结构和特点若逻辑电路在任何时刻产生的稳定输出信号不仅与电路该时刻的输入信号有关，还与电路过去的输入信号有关，则称为时序逻辑电路。一、定义二、结构时序逻辑电路由组合

7、电路和存储电路两部分组成，通过反馈回路将两部分连成一个整体。图中，CP为时钟脉冲信号，它是否存在取决于时序逻辑电路的类型。时序逻辑电路的状态y1,…，ys是存储电路对过去输入信号记忆的结果，它随着外部信号的作用而变化。次态与现态的概念:在对电路功能进行研究时，通常将某一时刻的状态称为“现态”，记作yn，简记为y；将在某一现态下，外部信号发生变化后到达的新的状态称为“次态”，记作yn+1。三、特点☆电路由组合电路和存储电路组成，具有对过去输入进行记忆的功能；☆电路中包含反馈回路，通过反馈使电路功能与“时序”相关；☆电路的输出由电路当时的输入和状态(对