数字逻辑电路与系统设计 第3章ppt课件.ppt

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1、第3章组合逻辑电路组合逻辑电路:电路在任一时刻的输出状态仅由该时刻的输入信号决定,与电路在此信号输入之前的状态无关.组合电路通常由一些逻辑门构成,许多具有典型功能的组合电路已集成为商品电路.3.1由基本逻辑门构成的组合电路的分析和设计3.1.1组合电路的一般分析方法分析步骤:(1)根据逻辑电路图,写出输出逻辑函数表达式;(2)根据逻辑表达式,列出真值表;(3)由真值表或表达式分析电路功能.例:分析下图所示逻辑电路P1P2P3P4F=P2+P3+P4P2=A·P1P3=B·P1P4=C·P1P1=ABC

2、=(A+B+C)·ABC真值表:ABCF000100100100011000010101001111逻辑功能:一致电路=ABC+ABC&ABCF&&&≥13.1.2组合电路的一般设计方法一般步骤:(1)由实际逻辑问题列出真值表;(2)由真值表写出逻辑表达式;(3)化简、变换输出逻辑表达式；(4)画出逻辑图。例:试用与非门设计一个三变量表决电路,表决规则为少数服从多数.解:(1)列真值表设:由A、B、C表示三个输入变量，F表示表决结果。并设A、B、C为1表示赞成，为0表示反对；F为1表示表决通过，为0表

3、示不通过。ABCF000000100100011100010111011111(2)化简、求最简函数表达式ABC01000111101111F=AB+AC+BC=AB·AC·BC(3)画电路图ABCF&&&&例设计一个两位二进制数比较器。解设被比较的数分别为A=A1A0,B=B1B0;比较的结果为:A1A0>B1B0时，输出F1=1；A1A0=B1B0时，输出F2=1；A1A0

4、010011001100001000110100100011001101100101001001100100010101011011000110001111010001110011111010画卡诺图化简：A1A0B1B00001111000011110111111F1F1=A1B1+A1A0B0+A0B1B0A1A0B1B000011110000111101111F2F2=A1A0B1B0+A1A0B1B0+A1A0B1B0+A1A0B1B0A1A0B1B0000111100001111011111

5、1F3F3=A1B1+A1A0B0+A0B1B0按F1、F2和F3表达式可方便地用门电路实现比较器的逻辑功能。（图略，可作为一习题，请在课后完成。）3.2MSI构成的组合逻辑电路本节将介绍几种常用的中规模集成电路(MSI),这些中规模集成电路分别具有特定的逻辑功能,称为功能模块,用功能模块设计组合逻辑电路,具有许多优点.3.2.1自顶向下的模块化设计方法顶:指系统功能,即系统总要求,较抽象.向下:指根据系统总要求,将系统分解为若干个子系统,再将每个子系统分解为若干个功能模块……,直至分成许多各具特定功

6、能的基本模块为止.例:设计一个数据检测系统,功能表如下:S1S2输出功能00A+B01A－B0Min(A,B)11Max(A,B)数据A、B分别来自两个传感器.B:数据检测系统B1:输入传感器数据B2计算值B3选择输出B11传感器AB12传感器BB21A+BB22A－BB23Min(A,B)B24Max(A,B)*****B231比较A和BB232选择Min**B241比较A和BB242选择Max**顶层*：叶结点分层设计树ABB11转换AB12转换BB21二进制加法B22二进制减法B231比较B24

7、1比较B242选择B232选择B3输出选择S1S2B1:输入B2:计算功能选择输出传感器分层方框图minmaxB23B243.2.2编码器将信息(如数和字符等)转换成符合一定规则的二进制代码.1.二进制编码器用n位二进制代码对N=2n个特定信息进行编码的逻辑电路.设计方法:以例说明设计一个具有互相排斥输入条件的编码器.输入:X0、X1、X2、X3输出：A1、A0对应关系：输入A1A0X000X101X210X311X3X2X1X0A1A00000××0001000010010011××01001001

8、01××0110××0111××000111001××010××1011××100××1101××1110××1111××X3X2X1X0000111100001111011××××××××××××00A1=X2+X3000111100001111010××××××××××××01X3X2X1X0A0=X1+X34线—2线编码器电路图：≥1≥1X2X3X3X1A1A0编码器在任何时候只允许有一个输入信号有效;(2)电路无X0输入端;(3)电路无输入时,编