第三章组合逻辑电路

《第三章组合逻辑电路》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、丽水学院数字电子技术基础3—20第三章组合逻辑电路本章教学目的、要求：1.掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法。2.熟悉常用中规模集成组合逻辑电路的工作原理。3.了解组合电路中的竞争和冒险现象。重点：组合逻辑电路的分析方法和设计方法。难点：组合逻辑电路分析中的功能判断第一节概述一、组合逻辑电路的特点数字电路按逻辑功可分为两大类1．组合逻辑电路：任意时刻的输出只取决于该时刻的输入，与电路原来的状态无关。2．时序逻辑电路：任意时刻的输出不仅取决于该时刻的输入，而且与电路原来的状态有关。在组合逻辑电路中例：右图所示电路：二、逻辑功能的描述逻辑图、函数式或真值表均能描述，这里用函数式说明：y1=f1

2、(a1,a2,…an)框图组合逻辑电路a1y1y2yma2an······y2=f2(a1,a2,…an)..ym=fm(a1,a2,…an)1．功能特点：电路的输出状态不影响输入；电路的输入确定后，输出即确定。2．结构特点：电路不包含存储信号的记忆元件；电路不存在从输出到输入的反馈电路。丽水学院数字电子技术基础3—20第二节、组合逻辑电路的分析方法和设计方法一、组合逻辑电路的分析方法所谓逻辑电路的分析，就是找出给定逻辑电路输出和输入之间的逻辑关系，并指出电路的逻辑功能。分析过程一般按下列步骤进行：1．根据给定的逻辑电路，从输入端开始，逐级推导出输出端的逻辑函数表达式。2．根据输出函数表达

3、式列出真值表。3．用文字概括出电路的逻辑功能。例1：分析图4-2所示组合逻辑电路的逻辑功能。解：根据给出的逻辑图，逐级推导出输出端的逻辑函数表达式：ABCF00000101001110010111011100010111列真值表由真值表可以看出，在三个输入变量中，只要有两个或两个以上的输入变量为1，则输出函数F为1，否则为0，它表示了一种“少数服从多数”的逻辑关系。因此可以将该电路概括为：三变量多数表决器。例2：分析下图所示电路，指出该电路的逻辑功能。解：①写出函数表达式。②列真值表。③分析功能。AiBiCiCi+1Si丽水学院数字电子技术基础3—2000000101001110010

4、11101110001011001101011由真值表可见，当三个输入变量Ai、Bi、Ci中有一个为1或三个同时为1时，输出Si=1，而当三个变量中有两个或两个以上同时为1时，输出Ci+1=1，它正好实现了Ai、Bi、Ci三个一位二进制数的加法运算功能，这种电路称为一位全加器。其中，Ai、Bi分别为两个一位二进制数相加的被加数、加数，Ci为低位向本位的进位，Si为本位和，Ci+1是本位向高位的进位。一位全加器的符号如上图(b)所示。如果不考虑低位来的进位，即Ci=0，则这样的电路称为半加器，其真值表和逻辑电路分别如表4-3和图4-4所示。表4-3半加器真值表AiBiCi+1Si0001101

5、100010110二、设计方法步骤：逻辑功能真值表逻辑图函数式1．根据逻辑问题，确定输入、输出变量，列真值表2．由真值表写出表达式或直接画出卡诺图。3．化简（根据选定的器件化成相应的形式）。4．画出逻辑图例1：交通信号灯故障检测电路。要求在非“只有一只灯亮”时给出出错信号。解：1．真值表首先进行逻辑抽象。用R代表红、A代表黄、G代表绿；用‘1’表示灯亮，“0”表示灯灭；用Z表示输出，且“1”表示有故障。得到真值表：2．函数式注意：在用门电路（即SSI）实现时要注意：第一，把函数式划成所用门要求的形式；丽水学院数字电子技术基础3—20第二，要把函数式划成最简。为此，要尽量使用卡诺图。RAGZ0

6、001001001000111100010111101111111010110110R1１111AG100得到函数式：若用与非门：3.逻辑图：ABCDE3E2E1E000000001001000110100010101100111100010011010101111001101111011110011010001010110011110001001101010111100××××××××××××××××××××××××例2：用门电路设计一个将8421BCD码转换为余3码的变换电路。解：①分析题意，列真值表。该电路输入为8421BCD码，输出为余3码，因此它是一个四输入、四输出的码制变换电

7、路，其框图如下图(a)所示。根据两种BCD码的编码关系，列出真值表，如右表所示。由于8421BCD码不会出现1010~1111这六种状态，因此把它视为无关项。②选择器件，写出输出函数表达式。丽水学院数字电子技术基础3—20③画逻辑电路。第三节若干常用的组合逻辑电路一、编码器：编码：用二值代码表示具体事物。如：用0101表示十进制数5。二进制编码器：用n位二进制代码对N=2n个信号进行编码的电路，叫做二进制