第 3章　组合逻辑电路.ppt

概述
第 3章组合逻辑电路
组合逻辑电路中的竞争冒险
加法器和数值比较器
数据选择器与数据分配器
译码器
编码器
组合逻辑电路的分析和设计方法
本章小结
主要要求:
掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的概念。
了解组合逻辑电路的特点与描述方法。
概述
一、组合逻辑电路的概念
指任何时刻的输出仅取决于该时刻输入信号的组合,而与电路原有的状态无关的电路。
数字电路根据逻辑功能特点的不同分为
组合逻辑电路
时序逻辑电路
指任何时刻的输出不仅取决于该时刻输入信号的组合,而且与电路原有的状态有关的电路。
二、组合逻辑电路的特点与描述方法
组合逻辑电路的逻辑功能特点:
没有存储和记忆作用。
组合电路的组成特点:
由门电路构成,不含记忆单元,只存在从输入到输出的通路,没有反馈回路。
组合电路的描述方法主要有逻辑表达式、
真值表、卡诺图和逻辑图等。
主要要求:
理解组合逻辑电路分析与设计的基本方法。
熟练掌握逻辑功能的逻辑表达式、真值表、
卡诺图和逻辑图表示法及其相互转换。
组合逻辑电路的分析方法和设计方法

分析思路:
基本步骤:
根据给定逻辑电路,找出输出输入间的逻辑关系,从而确定电路的逻辑功能。
根据给定逻辑图写出输出逻辑式,并进行必要的化简
列真值表
分析逻辑功能
[例] 分析下图所示逻辑
电路的功能。
解:
(1)写出输出逻辑函数式
A
B
C
Y
Y1
Y
Y1
001
010
100
111
(3)分析逻辑功能
(2)列逻辑函数真值表
1
1
1
0
1
1
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
Y
C
B
A
输出
输入
0
1
0
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
根据异或功能可列出真值表如右表;也可先求标准与或式,然后得真值表。后者是分析电路的常用方法,下面介绍之。
通过分析真值表特点来说明功能。
A、B、C 三个输入变量中,有奇数个 1时,输出为 1,否则输出为 0。因此,图示电路为三位判奇电路,又称奇校验电路。
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
初学者一般从输入向输出逐级写出各个门的输出逻辑式。熟练后可从输出向输入直接推出整个电路的输出逻辑式。
由 Si 表达式可知,当输入有奇数个 1 时,Si = 1,否则 Si = 0。
[例] 分析下图电路的逻辑功能。
解:
(2)列真值表
(1)写出输出逻辑函数式
Ai
Bi
Ci-1
Ci
Si
Ai
Bi Ci-1
0
1
00 01
11
10
1
1
1
1
1
1
1
0
1
1
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
Ci
Si
Ci-1
Bi
Ai
输出
输入
1
1
1
1
0
0
0
0
由 Ci-1 表达式可画出其卡诺图为:
1
1
1
0
1
0
0
0
可列出真值表为
(3)分析逻辑功能
将两个一位二进制数 Ai 、Bi 与低位来的进位 Ci-1 相加,Si 为本位和,Ci 为向高位产生的进位。这种功能的电路称为全加器。

设计思路:
基本步骤:
分析给定逻辑要求,设计出能实现该功能的组合逻辑电路。
分析设计要求并列出真值表→求最简输出逻辑式→画逻辑图→工艺设计。
首先分析给定问题,弄清楚输入变量和输出变量是哪些,并规定它们的符号与逻辑取值(即规定它们何时取值 0 ,何时取值1) 。然后分析输出变量和输入变量间的逻辑关系,列出真值表。
根据真值表用代数法或卡诺图法求最简与或式,然后根据题中对门电路类型的要求,将最简与或式变换为与门类型对应的最简式。
下面通过例题学习
如何设计组合逻辑电路
(一)单输出组合逻辑电路设计举例
[例] 设计一个A、B、C三人表决电路。当表决某个提案时,
多数人同意,则提案通过,但A具有否决权。用与非门实现。
解:
(1)分析设计要求,列出真值表
设 A、B、C 同意提案时取值为 1,不同意时取值为 0;Y 表示表决结果,提案通过则取值为 1,否则取值为 0。可得真值表如右。
A、B、C三人表决电路
多数人同意,则提案通过,但A具有否决权
1
1
1
0
1
1
1
0
1
0
0