组合逻辑电路.ppt

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1、第三章组合逻辑电路数字逻辑电路按工作特点分为两大类，组合逻辑电路和时序逻辑电路。本章主要介绍组合逻辑电路的特点、分析方法和设计方法，在此基础上，介绍常用组合逻辑电路的电路结构、工作原理及使用方法。最后，讨论了组合逻辑电路中的竞争与冒险现象。数字逻辑电路电子教案西北大学信息学院组合逻辑电路的特点:数字逻辑电路中，任意时刻电路的输出状态，仅由该时刻的输入状态决定，而与该时刻以前电路的状态无关，这种电路称为组合逻辑电路。组成组合电路的基本逻辑单元是基本门电路及复合门电路。组合电路可有多个输入和输出端，

2、其一般结构图如图示。各输出信号可由下式表示为：组合逻辑电路的分析与设计数字逻辑电路电子教案西北大学信息学院组合逻辑电路的分析:分析给定组合电路的逻辑功能，需要利用逻辑代数的基本理论，找出电路输出与输入的逻辑关系，从而确定电路的逻辑功能。数字逻辑电路电子教案西北大学信息学院（一）简单组合逻辑电路的分析例:分析图示电路的逻辑功能解：写出函数F的逻辑表达式。ABF000110110110观察F的逻辑表达式和真值表知此电路完成异或运算。数字逻辑电路电子教案西北大学信息学院（二）较复杂的逻辑电路ABCIS

3、CO0000010100111001011101110010100110010111此电路完成两个一位二进数全加的逻辑功能。输入变量A、B分别为被加数和加数，CI为低位向本位的进位输入，S为本位的相加和，CO为本位向高位的进位输出。数字逻辑电路电子教案西北大学信息学院组合逻辑电路的设计设计过程与分析过程相反。是从给定的逻辑要求出发，设计出符合该逻辑功能的逻辑电路。步骤如下：（1）根据设计要求，建立真值表。（2）根据真值表写出逻辑表达式或画出卡诺图。（3）利用代数法或卡诺图化简法求出最简逻辑表达式

4、。（4）根据最简逻辑表达式画出逻辑电路图。数字逻辑电路电子教案西北大学信息学院例设计三变量表决电路。解：分析题目要求，确定该电路三个输入变量A、B、C，输出变量F表示表决结果，多数同意时，表决通过，否则表决不通过。设高电平1表示同意，用0表示反对，表决结果通过用1表示，不通过用0表示。可列出真值表。ABCF00000101001110010111011100010111数字逻辑电路电子教案西北大学信息学院根据F的最简表达式画出逻辑电路数字逻辑电路电子教案西北大学信息学院例：利用与非门和或非门来设

5、计实现一位半加器，。解：所谓半加是指两个一位二进制数相加时，不考虑低位给本位的进位的加法。半加器将被加数A和加数B相加，输出本位的相加和用变量S表示，和本位向高位的进位，用CO表示。（1）建立真值表根据半加器功能要求，当A、B两数都为0时，相加和为0，且无进位；两数中仅有一个为1时，和数为1，仍无进位；只有当两数都为1时，和数为0，且向高位进1，真值表如表所示。ABSCO0001101100101001（2）从真值表求函数表达式，S和CO的逻辑表达式如下（3）若用与非门实现半加器电路时，需将上面

6、逻辑表达式转换为与非—与非表达式。数字逻辑电路电子教案西北大学信息学院（4）若用或非门实现半加器，需将输出逻辑表达式或非—或非表达式。数字逻辑电路电子教案西北大学信息学院人们在实践中遇到的逻辑问题层出不穷，对应设计的逻辑电路不胜枚举。然而其中有些逻辑电路经常地、大量地出现在各种数字系统当中。包括编码器、译码器、数据选择器、数值比较器、加法器、函数发生器、奇偶校验/发生器等等。为了使用方便，将这些逻辑电路制成了中、小规模集成标准化集成电路产品。若干常用组合逻辑电路数字逻辑电路电子教案西北大学信息学

7、院编码是用不同的二进制代码表示不同的信息或事物，即将不同的信息或事物转换为二进制代码，实现编码功能的电路称为编码器。编码器的输入为信息信号，用高低有效电平代表，输出是代表信息的二进制代码。编码器为多输入、多输出组合逻辑电路。输入信息信号N个，输出代码信号为n个，若满足N=2n，这样的编码器称为二进制编码器。二进制编码器有四线-二线编码器，八线-三线编码器，十六线-四线编码器等。另外十进制编码器，是将十进制数的十个数码编成四位的BCD码。根据编码方式不同，有普通编码器和优先编码器两种。1.编码器和

8、优先编码器数字逻辑电路电子教案西北大学信息学院三位二进制编码器，可以将8个输入信号编码成3位二进制代码输出。用Y7、Y6...Y0表示输入信号，A2、A1、A0表示输出信号。输入信号Y7、Y6、...Y0在任何时候，仅有一个为高电平，编码器此时输出该输入信号的二进制代码。普通编码器Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7A2A1A1100000000100000000100000000100000000100000000100000000100000000100000101001110010111011