组合时序逻辑电路分析与设计ppt课件.ppt

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1、第三章组合逻辑电路的分析与设计3.2编码器3.3译码器3.4算术运算电路3.1组合逻辑电路的分析方法和设计方法3.1组合逻辑电路的分析方法和设计方法一.组合逻辑电路的特点电路任一时刻的输出状态只决定于该时刻各输入状态的组合，而与电路的原状态无关。组合电路就是由门电路组合而成，电路中没有记忆单元，没有反馈通路。每一个输出变量是全部或部分输入变量的函数：L1=f1（A1、A2、…、Ai）L2=f2（A1、A2、…、Ai）……Lj=fj（A1、A2、…、Ai）二、组合逻辑电路的分析方法分析过程一般包含以下几个步骤：例3

2、.1：组合电路如图所示，分析该电路的逻辑功能。解：（1）由逻辑图逐级写出表达式（借助中间变量P）。（2）化简与变换：（3）由表达式列出真值表。（4）分析逻辑功能：当A、B、C三个变量不一致时，输出为“1”，所以这个电路称为“不一致电路”。000001010011100101110111ABC01111110L真值表三、组合逻辑电路的设计方法设计过程的基本步骤：例3.2：设计一个三人表决电路，结果按“少数服从多数”的原则决定。解：（1）列真值表：（3）用卡诺图化简。000001010011100101110111A

3、BC00010111L三人表决电路真值表ABC0000111110ABC11110000得最简与—或表达式：（4）画出逻辑图:（5）如果，要求用与非门实现该逻辑电路，就应将表达式转换成与非—与非表达式：画出逻辑图:例3.2、在举重比赛中，有俩名副裁判，一名主裁判。当两名以上裁判（必须包括主裁判在内）认为运动员上举杠铃合格，按动电钮，裁决合格信号灯亮，试用与非门设计该电路。解：设主裁判为变量A，副裁判分别为B和C；按电钮为1，不按为0。表示成功与否的灯为Y，合格为1，否则为0。（1）根据逻辑要求列出真值表。真值表（

4、2）由真值表写出表达式：111（3）化简：Y=AB+AC（4）画出逻辑电路图：例3.3：设计一个楼上、楼下开关的控制逻辑电路来控制楼梯上的路灯，使之在上楼前，用楼下开关打开电灯，上楼后，用楼上开关关灭电灯；或者在下楼前，用楼上开关打开电灯，下楼后，用楼下开关关灭电灯。解：设楼上开关为A，楼下开关为B，灯泡为Y。并设A、B闭合时为1，断开时为0；灯亮时Y为1，灯灭时Y为0。（1）根据逻辑要求列出真值表。(2)由真值表写逻辑表达式：（3）变换：用与非门实现图（a）用异或门实现图(b)图（a）图（b）3.2编码器一.编

5、码器的基本概念及工作原理编码——将特定含义的输入信号（文字、数字、符号）转换成二进制代码的过程.能够实现编码功能的数字电路称为编码器。一般而言，N个不同的信号，至少需要n位二进制数编码。N和n之间满足下列关系:2n≥N常见的编码器有8线-3线（有8个输入端，3个输出端），16线—4线（16个输入端，4个输出端）等等。例1：设计一个8线-3线的编码器解：（1）确定输入输出变量个数:由题意知输入为I0～I88个，输出为A1、A2、A3。（2）编码表见下表：（输入为高电平有效）一、二进制编码器：(3)由真值表写出各输出

6、的逻辑表达式为：用门电路实现逻辑电路：二，非二进制编码器（以二－十进制编码器为例）二-十进制编码器是指用四位二进制代码表示一位十进制数的编码电路（输入10个互斥的数码，输出4位二进制代码）1、BCD码：常用的几种BCD码8421码、5421码、2421码、余三码.2、10线－4线编码器例2：设计一个8421BCD码编码器解：输入信号I0～I9代表0～9共10个十进制信号，输出信号为Y0～Y3相应二进制代码.列编码表三、优先编码器：是指当多个输入同时有信号时，电路只对其中优先级别最高的信号进行编码。例3电话室有三种

7、电话，按由高到低优先级排序依次是火警电话，急救电话，工作电话，要求电话编码依次为00、01、10。试设计电话编码控制电路。解：（１）根据题意知，同一时间电话室只能处理一部电话，假如用A、B、C分别代表火警、急救、工作三种电话，设电话铃响用1表示，铃没响用0表示。当优先级别高的信号有效时，低级别的则不起作用，这时用×表示；用Y1,Y2表示输出编码。（２）列真值表:真值表如表３所示。表3例3的真值表输入输出ABCY1Y21××01×001000110（３）写逻辑表达式（４）画优先编码器逻辑图如图3所示。图3例3

8、的优先编码逻辑图在优先编码器中优先级别高的信号排斥级别低的，即具有单方面排斥的特性。74LS148的符号图和管脚图输入使能端输入输出扩展使能输出1××××××××111110111111111111000×××××××00001010××××××001010110×××××0100101110××××01101011110×××100010111110××10101011