03A第三章-组合逻辑电路PPT课件

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例1：试用与非门和反相器设计一个优先排队电路。火车有特快、直快和慢车。
它们进出站的优先次序是：特快、直快、慢车，同一时刻只能有一列车 进出。
解：1）由题意进行逻辑抽象。 输入变量及逻辑状态定义：
有无特快正准备进出站定义为变量A。A=1表示有特快正准备进出站， 反之A=0
同理，将有无直快和慢车正准备进出站分别定义为变量B、C
2. 列出真值表
3. 确定逻辑功能： 奇校验电路
ABC 000 001 010 011 100 101 110 111
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ZAB L(ABC)
0
0
0
1
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
0
1
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例3 已知电路如图所示，试分析该电路的逻辑功能。
&
P2
A B
&
P1
P3
F
Байду номын сангаас
C
&
>=1
P4
&
.
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解：1.根据逻辑电路图写出逻辑表达式
（1）若组合电路已经给定，一般要求对其进行分析
（2）若组合电路只给出功能要求，一般要对其进行设计
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2
3.1 组合逻辑电路的分析
分析目的： 说明给定电路的逻辑功能
分析步骤： (1) 由逻辑电路图写出逻辑表达式；
(2) 化简和变换各逻辑表达式；
(3) 列出真值表；
(4) 据真值表和表达式对逻辑电路进行分析，
组合电路分类：
按逻辑功能特点，可分为：加法器、比 较器、编码器、译码器、数据选择器、 数据分配器、只读存储器等等
按所使用的基本开关元件，可分为 CMOS、TTL等类型 按集成度不同，可分为SSI、MSI、LSI、
VLSI
逻辑功能表示法：真值表、卡诺图、逻辑表达式、时间图
关于组合电路，主要研究两个问题：
由真值表可知：ABC三个变量中， 有两个或两个以上为“1”时，输 出为“1”；有两个或两个以上为 “0”时，输出为“0”；所以， 这是一个: 多数表决电路
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例2 已知电路如图所示，试分析该电路的 逻辑功能。
解：1.根据逻辑电路图写出逻辑表达式
A =1 Z
B
=1 L
C
ZAB LZC
(AB)C ABC
化为最简 与或
最后确定其逻辑功能。
逻辑电 路图
逻辑表 达式
.
列写真 值表
分析逻 辑功能
3
例1 已知电路如图所示，分析说明该电路的逻辑功能。
A
& Z 1 =AB
解：1.根据逻辑电路图写出逻辑表达式:
Z = Z1+Z2+Z3 = AB+BC+AC
=BC
2.列出真值表
B
& Z2
≥1
Z
&
C
Z 3 =AC
3.分析逻辑功能
3. 确定逻辑功能：
ABC F
由真值表
000 1
可知, 当A、B、
001 0
C取相同值时, F
010 0
为1, 否则F为0。 0 1 1 0
所以该电路是一
个"一致性电路"。 1 0 0 0
101 0
110 0
111 1
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另外，上面的电路其实可以 做进一步的简化
A
B
>=1
C
FAB(A CBC)
AB A C BC
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牛刀小试
❖ 一个农夫带着一只羊和一筐白菜搭船渡河：若船小， 要分次过去，但农夫不能单独留在岸上或船上，因 为羊会吃了菜；若船大,可一起过去，农夫能看住羊 不吃菜。 请把上述过程设计成一个逻辑电路。 提 示:
❖ 1)确定变量、函数，并赋值 ❖ 设变量A、B、C分别代表农夫、羊、白菜，变量为
1表示上船，为0表示未上船；输出函数L为1表示可 以渡，为0表示不能渡。 ❖ 2)列写真值表 ❖ 3)用卡诺图化简逻辑函数 ❖ 4)画出逻辑图
&
P2
P1 ABC
A
P2 AP1 AABC
B C
P3 BP1BABC
P4 CP1 CABC
&
P1
P3
&
F
>=1
P4
&
F P 2 P 3 P 4A A B B A C B C A CBC
化简得：
F A(B A B C C ) A B A B C C
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2. 列出真值表
F A(B A B C C ) A B A B C C
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逻辑抽象
实际逻
列写真
辑问题
值表
逻辑表 达式
公式法化简 卡诺图化简
所需表
达式
逻辑电 路图
若无要求，则化 为最简逻辑式
若已要求逻辑门 类型及个数，则 视其要求而定
原则：最简（要求所用器件的种类和数量都尽可能
少，且器件之间的连线也最少)。
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1．要求用与非门设计一个三人表决用的组合逻辑电路图，只 要有2票或3票同意，表决就通过（要求有真值表等）。
&
思考：不一致电路应是怎样的？
>=1
F
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3.2 组合逻辑电路的设计
组合逻辑电路设计是其分析的逆过程
设计目的： 设计步骤：
据给定逻辑功能及实现所用器件的要求， 找出实现方案，并画出逻辑电路图
(1) 由实际问题进行逻辑抽象，列出真值表； (2) 由真值表列出逻辑表达式； (3) 简化和变换逻辑表达式； (4) 画出逻辑电路图逻辑功能。
经过逻辑抽象，可列真值表：
10 0 01 0 0 01
LA BC A 00 01 11 10 0
1
2）写出逻辑表达式。
L A A ， L BA B ， L C A B C
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3）根据题意，变换成与非形式
L AA ， L BA B ， L CA B C
4）画出逻辑电路图
第三章 组合逻辑电路
定义：任意时刻的输出状态只决定于该时刻的输入状态，而 与从前的状态（输入与输出）无关。用方框图表示如下：
X1
Z1
Z1=f1(X1, X2, …Xn）
X2
组合
Z2 逻辑关系
Z2=f2(X1, X2, …Xn）
X3
逻辑
Z3
:
电路
:
Xn
Zm
Zm=fm(X1, X2, …Xn）
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电路结构特点： 由门电路组合而成，电路中没有记忆单 元，没有反馈通路。
输出变量及逻辑状态定义：
某时刻特快能否进出站定义为变量LA。LA=1表示特快能够进出站， 反之LA=0
同理，将直快和慢车能否进出站分别定义为变量LB、LC
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当特快A=1时，无论直快B、慢车C为何值，LA=1，LB= LC=0; 当直快B=1，且A=0时，无论C为何值，LB=1，LA=LC=0； 当慢车C=1，且A=B=0时，LC=1，LA=LB=0。
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YABC(AB)
YAB.BC.AC
A
A &
B
YB
&
C
C
&
&
&
C
&
三人表决电路
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1．试设计一个满足下列条件的故障显示电路，要求：列出真值表，写出逻辑函数表 达式，画出逻辑电路图。
（1）两台电动机（用“A”、“B”表示）同时工作，绿灯（用“X”表示）亮； （2）其中一台电动机故障，黄灯（用“Y”表示）亮； （3）两台电动机都故障，红灯（用“Z”表示）亮。