数电第三章组合逻辑电路ppt课件.ppt

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1、第三章组合逻辑电路3.2常用组合逻辑电路3.1组合逻辑电路的分析与设计概述逻辑电路组合逻辑电路时序逻辑电路功能：输出只取决于当前的输入。组成：门电路，不存在记忆元件。功能：输出取决于当前的输入和原来的状态。组成：组合电路、记忆元件。组合电路的研究内容：分析：设计：给定逻辑图得到逻辑功能分析给定逻辑功能画出逻辑图设计3.1组合逻辑电路的分析与设计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、A

2、2、…、Ai）L2=f2（A1、A2、…、Ai）……Lj=fj（A1、A2、…、Ai）一、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：组合逻辑电路逻辑表达式最简表达式真值表逻辑功能化简变换例1：分析下图的逻辑功能。&&&ABF真值表特点：输入相同为“1”；输入不同为“0”。同或门=1ABF1例2：分析下图的逻辑功能。01被封锁1=1BMF&2&3&4A1=010被封锁1特点：M=1时选通A路信号；M=0时选通B路信号。M&2&3&4AB1F选通电路二.组合逻辑电路的设计方法例1.：一个水容器，A为水面上限，C为水面下限，B介于A、B之间，在A、B、C处

3、分别装有三个电极，浸没电极时有信号发出，用来进行状态显示。水面在A、B之间，为正常状态，点亮绿灯G；水面在B、C之间或A以上，为异常状态，点亮黄灯Y；水面在C以下，为危险状态，点亮红灯R。用与非门设计一个电路，实现上述逻辑关系。解：（1）列真值表：设计过程的基本步骤：（2）列真值表：（3）画卡诺图并化简。（1）确定输入、输出变量并进行状态赋值。000001010011100101110111ABCGYR例1的真值表01X0XXX100X1XXX010X0XXX0输入为A、B、C，浸没时为1，未浸没时为0输出为G、Y、R，点亮时为1，灯灭时为0ABC000011

4、1110X0X100XXa.G的卡诺图ABC0000111110X1X0010Xb.Y的卡诺图ABC0000111110X0X010XXc.R的卡诺图000001010011100101110111ABCGYR01X0XXX100X1XXX010X0XXX0（4）画逻辑图：（d）逻辑图为了用与非门来实现这个电路，再将上述表达式转换为与非－与非表达式：ＡＢＣＧＹＲ&１&&１１１3.2若干常用的组合逻辑电路3.2-1编码器3.2-2译码器3.2-3数据选择器3.2-4加法器3.2-5数值比较器3.2-1编码器编码的含意——为了区分一系列不同的事物，将其中的每个事物

5、用一个二值代码表示，即为编码。编码器：能够实现编码功能的逻辑部件。编码器的逻辑功能:就是把输入的每一个高、低电平信号编成一个对应的二进制代码。编码器包括：一.普通编码器二.优先编码器一、普通编码器普通编码器对输入要求比较苛刻，任何时刻只允许一个输入信号有效，即输入信号之间是有约束的。特点：任何时刻只允许输入一个编码信号，否则输出将发生混乱。介绍：8421BCD码编码器8421BCD码编码器输入10个互斥的数码输出4位二进制代码真值表输入输出I9I8I7I6I5I4I3I2I1I0Y3Y2Y1Y0000000000100000000000010000100000

6、001000010000000100000110000010000010000001000000101000100000001100010000000011101000000001000100000000010018421BCD码编码器输入10个互斥的数码输出4位二进制代码真值表逻辑表达式逻辑表达式逻辑图二.优先编码器——允许同时输入两个以上信号，并按优先级输出。在上述二进制编码器中，如果多个输入端同时为1，其输出是混乱的。因此，在数字系统中常要求当编码器同时有多个输入为有效时，输出不但有意义，且应按事先编排好的优先顺序输出，当几个输入信号同时出现时，只对其中

7、优先权最高的一个进行编码。优先编码。介绍：（一）3位二进制优先编码器（优先8线－３线编码器）（一）3位二进制优先编码器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。设I7的优先级别最高，I6次之，依此类推，I0最低。真值表逻辑表达式逻辑表达式逻辑图如果要求输出、输入均为反变量，则只要在图中的每一个输出端和输入端都加上反相器就可以了。优先8线－３线编码器输入信号以I7的优先权最高，I0的优先权为最低。输出、输入均为反变量S－选通输入端，低电平电路工作Ys－选通输出端，低电平表示“电路工作，并且无编码信号输入”YEX－扩展端，低电平表示“电路

8、工作，并且有编码信号输入”扩展电路功能