数字电路组合逻辑电路.ppt

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1、第3章组合逻辑电路３.1.1组合逻辑电路的分析方法３.1.２组合逻辑电路的设计方法３.1SSI组合逻辑电路的分析和设计7/30/20211复习CMOS门的特点？CMOS门使用时要特别注意什么？TTL门使用时要特别注意什么？CMOS门和TTL门的接口电路要考虑哪两个问题？第二章门电路的学习重点是什么？7/30/20212第3章组合逻辑电路数字电路分类：组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路:任意时刻的输出仅仅取决于当时的输入信号，而与电路原来的状态无关。本章内容提要小规模集成电路(SSI)构成组合逻辑电路

2、的一般分析方法和设计方法。常用组合逻辑电路的基本工作原理及常用中规模集成（MSI）组合逻辑电路的逻辑功能、使用方法和应用举例。7/30/202133.1.1组合逻辑电路的分析方法1.分析的主要步骤如下：(1)由逻辑图写表达式；(2)化简表达式；(3)列真值表；(4)描述逻辑功能。３.1SSI组合逻辑电路的分析和设计小规模集成电路是指每片在十个门以下的集成芯片。所谓组合逻辑电路的分析，就是根据给定的逻辑电路图，求出电路的逻辑功能。7/30/202142.举例说明组合逻辑电路的分析方法例3-1试分析图3-1所

3、示电路的逻辑功能。解：第一步：由逻辑图可以写输出F的逻辑表达式为：图3-1例3-1逻辑电路图7/30/20215第二步：可变换为F=AB+AC+BC第三步：列出真值表如表3-1所示。ＡＢＣF００００００１００１０００１１１１０００１０１１１１０１１１１１表3-1例3-1真值表第四步：确定电路的逻辑功能。由真值表可知，三个变量输入Ａ，Ｂ，Ｃ，只有两个及两个以上变量取值为1时，输出才为1。可见电路可实现多数表决逻辑功能。7/30/20216例3-2分析图3-2（a）所示电路的逻辑功能。图3-2例3-2逻辑电路

4、图7/30/20217解：为了方便写表达式，在图中标注中间变量，比如F1、F2和F3。S7/30/20218表3-2例3-2真值表该电路实现两个一位二进制数相加的功能。S是它们的和，C是向高位的进位。由于这一加法器电路没有考虑低位的进位，所以称该电路为半加器。根据S和C的表达式，将原电路图改画成图3-2（b）所示的逻辑图。图3-2（b）逻辑图7/30/202193.1.2组合逻辑电路的设计方法１.组合逻辑电路的设计步骤：(1)分析设计要求，设置输入输出变量并逻辑赋值；(2)列真值表；(3)写出逻辑表达式，

5、并化简；(4)画逻辑电路图。与分析过程相反，组合逻辑电路的设计是根据给定的实际逻辑问题，求出实现其逻辑功能的最简单的逻辑电路。7/30/2021102.组合逻辑电路设计方法举例。例3-3一火灾报警系统，设有烟感、温感和红外光感三种类型的火灾探测器。为了防止误报警，只有当其中有两种或两种以上类型的探测器发出火灾检测信号时，报警系统产生报警控制信号。设计一个产生报警控制信号的电路。解：(1)分析设计要求，设输入输出变量并逻辑赋值；输入变量：烟感A、温感B，红外线光感C；输出变量：报警控制信号Y。逻辑赋值：用1

6、表示肯定，用0表示否定。7/30/202111(2)列真值表；把逻辑关系转换成数字表示形式；表3-2例3-3真值表ＡＢＣＹ００００００１００１０００１１１１０００１０１１１１０１１１１１(3)由真值表写逻辑表达式，并化简；化简得最简式：7/30/202112图3-3例3-3的逻辑电路图(4)画逻辑电路图：用与非门实现，其逻辑图与例3-1相同。如果作以下变换：用一个与或非门加一个非门就可以实现，其逻辑电路图如图3-3所示。7/30/2021133.2.1普通编码器3.2.2优先编码器３.2编码器7/30/2

7、02114人们为解决实践上遇到的各种逻辑问题，设计了许多逻辑电路。然而，我们发现，其中有些逻辑电路经常、大量出现在各种数字系统当中。为了方便使用，各厂家已经把这些逻辑电路制造成中规模集成的组合逻辑电路产品。比较常用的有编码器、译码器、数据选择器、加法器和数值比较器等等。下面分别进行介绍。7/30/202115生活中常用十进制数及文字、符号等表示事物。３.2编码器数字电路只能以二进制信号工作。用二进制代码表示文字、符号或者数码等特定对象的过程，称为编码。实现编码的逻辑电路，称为编码器。编码器译码器7/30/

8、202116对M个信号编码时，应如何确定位数N？N位二进制代码可以表示多少个信号？例：对101键盘编码时，采用几位二进制代码？编码原则：N位二进制代码可以表示2N个信号，则对M个信号编码时，应由2N≥M来确定位数N。例：对101键盘编码时，采用了7位二进制代码ASCⅡ码。27＝128＞101。目前经常使用的编码器有普通编码器和优先编码器两种。7/30/2021173.2.1普通编码器定义：任何时刻只允许输入一个有效编码请求信号