组合逻辑电路.ppt

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1、3.1组合逻辑电路概述Z1＝f1(X1，X2，…，Xn)Z2＝f2(X1，X2，…，Xn)Zm＝fm(X1，X2，…，Xn)Z1Z2ZmX1X2Xn组合逻辑电路Z＝F(X)3.2组合逻辑电路的分析3.2.1分析组合逻辑电路的一般步骤=1=1ABCF例3-1已知组合逻辑电路如图3-2所示，试分析该电路的逻辑功能。ABCA⊕BF0000010100111001011101110011110001101001F＝(A⊕B)⊕C为奇校验电路AB&&&1&P1P2P3SCS=P2P3=AP1BP1=AABBAB

2、=A（A+B）+B（A+B）=AB+AB=ABC=P1=AB3.2.2几种常用的组合逻辑电路和器件1.半加器和全加器（1）半加器COABSC被加数A加数B和数S进位数C0000011010101101逻辑符号真值表图3-3bS=P2P3=AP1BP1=AABBAB=A（A+B）+B（A+B）=AB+AB=ABC=P1=ABSi=AiBiCi+AiBiCi+AiBiCi+AiBiCiCi=AiBi+BiCi+AiCi（2）一位全加器AiBiCiSiCi＋1000001010011100101110111

3、0010100110010111（4）减法器A－B＝A＋B补＝A＋B反＋1组成：低位的进位输出接高位的进位输入。缺点：串行进位运算速度慢，用超前进位法可提高运算速度。常用4位超前进位加法器有74LS283等。CT74LS283B3B2B1B0A3A2A1A0S3S2S1S0CICOS0S1S2S30CO∑CICO∑CICO∑CICO∑CIA3B3C1C2C3C4A2B2A1B1A0B0（3）多位全加器超前进位加法器CT74LS283原理：通过逻辑电路事先得出每一位全加器的进位输入信号，而无需再从最低位

4、开始向高位逐位传递进位信号。图3-64选1数据选择器EFD3D2D1D0A1A01&&&&1111>=1A1A1A0A02.数据选择器的分析EA1A0D3D2D1D0F1ΦΦΦΦΦΦ0000ΦΦΦD0D0001ΦΦD1ΦD1010ΦD2ΦΦD2011D3ΦΦΦD3真值表MUXEA0A1A2A3A4A50F10123图3-64选1数据选择器的逻辑符号图G03D3D2D1D0A1A0&&&&1111A1A1A0A0D图3-84路分配器DXA1A001G030123D3.多路分配器的分析3.3组合逻辑电路的

5、设计3.3.1组合逻辑电路的设计概述3.3.2组合逻辑电路的设计方法1）用SSI进行设计，本章3.4节将介绍。2）用MSI实现其他组合逻辑功能的设计，将在3.6节、3.7节进行介绍。3）使用大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）中的可编程逻辑器件（ProgrammableLogicDevice）进行设计。关于这一方面的内容，第6章将专门进行讨论。3.4用小规模集成电路（SSI）实现组合逻辑电路设计3.4.1设计组合逻辑电路的一般步骤1）根据给定的逻辑命题，先确定哪些是逻辑变量，哪些是逻

6、辑函数，然后列出真值表。2）由真值表写出整个电路的输出逻辑表达式F＝f（A，B，C，…）。3）化简或根据需要变换逻辑表达式F，最后画出逻辑电路图。3.4.2组合逻辑电路设计举例例3-2试用2输入端TTL与非门和反相器设计一个3输入I0、I1、I2，3输出F0、F1、F2的信号排队电路，逻辑功能是：如I0、I1、I2均为0，则F0、F1、F2也均为0；当输入I0为1时，无论I1和I2为1还是0，输出F0为1，F1和F2为0；当I0为0且I1为1时，无论I2为1还是0，输出F1为1，其余两个输出为0；当I

7、2为1且I0和I1均为0时，输出F2为1，其余两个输出为0。画出所设计的信号排队电路的逻辑图。I0I1I2F0F1F20001φφ01φ001000100010001表3-6例3-2的真值表解：1）根据题意列出真值表2）写出逻辑表达式3）变换为与非表达式4）画逻辑图&11I0I1I2&11&1F0F1F2例3-3设计一个供A、B、C3人使用的简单表决电路，如多数人同意，则提案通过，以指示灯亮表示；否则提案不通过，指示灯熄灭。如约定A、B、C同意为1，反对为0，提案通过则输出F为1（指示灯亮），否则F为

8、0（指示灯灭）。要求全用3输入端的TTL与非门实现，画出逻辑电路图。ABCF00000101001110010111011100010111解：1）列真值表2）写逻辑式3）变换为与非-与非式4）画逻辑图&&&ABC&F图3-12编码器的逻辑框图编码器I0I1In-1Y0Y1Y2输入输出I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y01000000001000000001000000001000000001000000001000000001000000001