第4章 组合逻辑电路ppt课件.ppt

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1、11第4章组合逻辑电路22第4章目录内容介绍4.1组合逻辑电路的特点与分析4.1.1组合逻辑电路的特点4.1.2组合逻辑电路的分析4.2典型组合逻辑电路4.2.1编码器4.2.2译码器4.2.3运算器4.2.4数据选择器与数据分配器34.2.5数值比较器4.3组合逻辑电路的综合设计4.3.1组合逻辑电路的设计步骤4.3.2组合逻辑电路的设计举例4.4组合逻辑电路中的竞争与冒险现象4.4.1竞争现象4.4.2冒险现象小结习题4数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。若数字电路在任一时刻，电路的输出状态仅取决于该时刻电路的输入状态，而与过去的输入状态

2、无关，则此数字电路称为组合逻辑电路(CombinationalLogicCircuit）。本章首先介绍组合逻辑电路的特点及分析方法，再分别介绍小规模集成电路(SSI,SmallScaleIntegration)和常用中规模集成电路(MSI,MediumScaleIntegration)的分析和应用，熟练掌握这些电路的工作原理、逻辑功能及应用。最后讨论组合逻辑电路中产生竞争和冒险现象的原因以及常用的消除方法。内容介绍55本章要点：组合逻辑电路的特点。小规模集成电路(SSI)的分析和设计方法。常用中规模集成电路(MSI)的工作原理分析和应用。组合逻辑电

3、路的竞争和冒险现象。664.1组合逻辑电路的特点与分析4.1.1组合逻辑电路的特点(1)仅由各类逻辑门组成，逻辑电路中不含存储元件。(2)逻辑电路的输入和输出之间没有反馈通路。逻辑电路的逻辑功能可以用逻辑电路图来描述，但由于逻辑电路图表示的逻辑功能不够直观，实际中经常将它转换为逻辑表达式或逻辑真值表的形式，使电路的逻辑功能更加直观。774.1.2组合逻辑电路的分析分析过程如下：(1)写表达式。根据给定的逻辑图，写出输出关于输入变量的逻辑表达式。(2)列出真值表。将各组输入状态下的输出状态求出来，并用表格列出。(3)功能描述。分析真值表，确定该电路功

4、能。(4)对原电路进行改进设计。注意：这些步骤不一定都要进行8例4.1已知逻辑电路如下图所示，分析该电路的功能。解：(1)写表达式(2)列出真值表(3)功能描述。从真值表上可以看出，当输入端“1”的数目大于等于两个时，输出为1。9例4.2&&&&ABYABAABBABY=AABBAB=AAB+BAB=AAB+BAB=AB(A+B)=(A+B)(A+B)=0+AB+AB+0异或门组合逻辑电路的分析=AB+AB10组合逻辑电路的分析思考题M=1(高电平）：Y=AM=0(低电平）：Y=B本图功能：二选一电路。数据选择器B&&&AMY1M=0时：门1输出恒

5、为1，A信号被拒之门外。零电平对与非门的封门作用。Y=AMBM=AM+BM114.2典型组合逻辑电路本节将讨论这些集成电路的逻辑功能和使用方法。这些电路包括编码器、译码器、运算器等。4.2.1编码器1.功能介绍为了使传送的信息简单化，可以采用编码的方法。编码器就是用来完成编码功能的数字电路。目前，常用的编码器有二进制编码器和二—十进制编码器两类。其中，二进制编码器就是把一般信号编为二进制代码的编码器；而二—十进制编码器则是把十进制的十个状态编写成十个BCD代码。12用m位二进制代码来对n个信号进行编码，故称为n线—m线编码器，且n与m之间应满足关系

6、2m≥n。132.SSI编码器（SmallScaleIntegrationg）4线-2线编码器框图4线-2线编码器真值表逻辑表达式：4线-2线编码器逻辑图142.SSI编码器二—十进制编码器二—十进制编码器的逻辑功能是将十进制的十个数字(0～9)分别编写成十个BCD代码。15逻辑表达式(高电平有效)：16逻辑图172.SSI编码器优先编码器普通编码器在任一时刻，只允许一个输入有效，当同时有两个或两个以上的输入有效时，编码器的输出状态将出现混乱。需要对这种情况进行调整。优先编码器就是事先对输入信号进行优先级排列，即根据轻重缓急，规定好这些控制对象允

7、许操作的先后次序，当同一时间有多个输入信号时，只对优先级最高的输入信号的进行编码，解决这个问题。18例如：有一个网络家电产品，可以按优先权自动处理输入同时出现的险情。优先编码器电路火灾小偷煤气泄漏电视空调处理电路119110其它其它19X号的意思是当有优先级别高的信号存在时，优先级别低的输入信号无论是０还是１都对输出无影响。逻辑表达式：逻辑图优先编码器改变了上述两种编码器任一时刻只允许一个输入有效的输入方式，而采用了允许多个输入同时有效的输入方式Y０Y１203.MSI编码器（MediumScaleIntegration）8线︱3线编码器8线－3线编

8、码器，输入是I0-I78个高电平信号，输出是3位二进制代码Y2Y1Y0。优先编码器74LS148的引脚图手册规定：编码器对