ch6 组合逻辑电路
组合逻辑电路
第二节 编码器
在数字电路中，经常要把输入的各种信号转换成若干位 二进制码，这种转换过程称为编码。完成编码功能的组合 逻辑电路称为编码器 。
一 、二进 制编 码器
能够将各种输人信息编成二进制代码的电路称为二进制 编码器。 3 位二进制编码器的功能示意如下图。 I 0 、 I 1 、 I 2 、 … 、 I 7 表示 8 路输入，分别代表十进制数 0 、 1 、 2 、 … 、 7 的 8 个数 字。编码器的输出是 3 位二进制代码，用 Y 0 、 Y 1 、 Y 2 表示。
2．8 路数据分配器
二进制译码器74LS138可用作8路数据分配器。使用时将74LS138的A0、A1、A2作 为数据分配器的地址输入端，将 、 脚并接后作为数据分配器的使能端 ，另 S EN SB C 一使能端SA作为数据输入端。
74LS138用作8路数据分配器
应用实例
图（ a ）为数据选择器 74LS251 与数据分配器 74LS138 通过总线相联，构成
2—4线译码器 译码器 3—8线
3—8 线 译 码 器 则 有 3 条 输 入 线 A0 、 A1 、 A2 ， 8 条 输 出 线 Y 0～ Y 7。
（ 2 ）典型译码器 74LS138 的 逻辑图及外引脚排列如右图所示， 它 有 3 条 输 入 线 A0 、 A1 、 A2 ， 8 条输出线 Y 0 ～ Y 7 ，输出低电平时 表示有信号，高电平表示无信号。
T337的外引脚排列如图
右图为译码器T337与共阴极 数码管BS205连接组成的1位十进 制的译码器显示器。
T210为异步计数集成电路， T337的A、B、C、D为BCD码的4 个输入端， T337的 a、b、c、d、 e、f、g 为七段码的7个输出端， IB为消隐控制端。
ch6 基本原理开关电容(演示文稿)
5.开关电容网络的应用 ①开关电容网络在滤波领域的应用 开关电容网络的一个重要应用领域就是开 关电容滤波器。前面已经讨论过，由开关电 容电路实现的滤波器克服了有源RC滤波器 集成时的许多不足。它不但可以利用CMOS 工艺直接集成实现，而且具有很高的精度， 能够实现高性能的滤波器。目前，凡是使用 有源RC滤波器的场合均可以用开关电容滤 波器代替。
C2
φo
Vin T1
c1
T2
+
Vout nT (n+1)T (n+2)T
(n+1/2)T
(n+3/2)T
再经过半个时钟周期之后，从t=(n+1)T时刻开 始，电路重复以前的工作过程.所不同的是,电容 C1上的初始电压不再为零.具体工程是: Φ e使T1再一次导通，C1充电.Φ o使T2再一次截 止。这时没有电荷传给C2，故输出电压Vout(t) 维持原值 V [(n 1)T ] C1 V (nT )
截止 导通
3 Vout [( n )T ] 2
由上面的分析可知，该电路总是在Φe为高电平 时对输入电压Vin取样. 如果输出电压Vout(t) 也在Φe为高电平时输出,那 么输入电压Vin经过一个时钟周期后传到输出端。 这个过程是由将电容C1上的电荷传输给C2来完 成的。根据电荷守恒定律，可以列出在这一个时 钟周期内电路的差分方程为：
上式中，fc是开关的时钟频率。
3.开关电容等效电阻的讨论 (1)在以上分析过程中，我们假设V1和V2在开关 导通时是不变的.实际上这个假设只是一个近似。 但是，只要时钟频率远远大于信号频率，这个假 设就可以基本满足。 (2)从R的表达式可以看出，SC等效电阻的大小 与电容值和时钟频率成反比。如果电容取1 pF， 时钟频率取100kHz，这时SC等效电阻具有10MΩ 的 阻值。这样实现的电阻所占的芯片面积仅相当于 直接利用MOS工艺实现该电阻所占的芯片面积的大 约400分之一。 (3)用开关和电容构成的电路取代电阻，其原理 和电路都很简单，但其意义却非常重大。
组合逻辑电路(电子技术课件)
组合逻辑电路•组合逻辑电路的概述•组合逻辑电路的分析•组合逻辑电路的设计•常用的组合逻辑电路在数字电路中，数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。
组合逻辑电路：输出仅由输入决定，与电路当前状态无关，电路结构中无反馈环路(无记忆)。
组合逻辑电路的概述1.特点(1)输入、输出之间没有反馈延迟通路；(2)电路中不含记忆元件；(3)电路任何时刻的输出仅取决于该时刻的输入，而与电路原来的状态无关。
2.描述组合电路逻辑功能的方法逻辑表达式、真值表、卡诺图、逻辑图、波形图。
组合逻辑电路的分析[例] 试分析下列组合逻辑电路的功能。
[例] 试分析下列组合逻辑电路的功能。
解：（1）根据给定的逻辑电路，写出所有输出逻辑函数表达式并对其进行变换：（2）根据化简后的逻辑函数表达式列出真值表，如表。
（3）逻辑功能评述该电路是一位二进制数比较器：当A>B时，L1=1；当A<B时，L3=1。
注意在确定该电路的逻辑功能时，输出函数L1、L2、L3不能分开考虑。
组合逻辑电路的设计1.组合逻辑电路设计的目的设计组合电路的目的是根据功能要求设计最佳电路。
即根据给出的实际问题，求出能够实现这一逻辑要求的最简的逻辑电路，这就是组合电路的设计，它是分析的逆过程。
2.设计组合电路的步骤：(1)分析设计要求；(2)根据功能要求列出真值表；(3)根据真值表利用卡诺图进行化简，得到最简逻辑表达式；(4)根据最简表达式画逻辑图。
[例]用与非门设计一个三变量“多数表决电路”。
解：（1）进行逻辑抽象，建立真值表：用A、B、C表示参加表决的输入变量，“1”代表赞成，“0”代表反对，用F表示表决结果，“1”代表多数赞成，“0”代表多数反对。
根据题意，列真值表如表。
（2）根据真值表写出逻辑函数的“最小项之和”表达式：（3）将上述表达式化简，并转换成与非形式：（4）根据逻辑函数表达式画出逻辑电路图，如图。
上述逻辑电路可以用74LS00芯片实现，74LS00为4个2输入与非门芯片，74LS00的逻辑符号和引脚图如图所示。
《组合逻辑电路》课件
常见的逻辑门
与门
与门只有当所有输入 信号均为高电平时或门只要有一个输入 信号为高电平，输出 信号就为高电平。
非门
非门将输入信号取反， 输出信号与输入信号 相反。
异或门
异或门只有当输入信 号中有且仅有一个信 号为高电平时，输出 信号才为高电平。
组合逻辑电路的设计示例
4位全加器
4位全加器能够对两个4位二进制数进行相加， 并输出相应的和与进位。
8位选择器
8位选择器根据控制信号选择对应的输入信号输 出。
4位比较器
4位比较器用于比较两个4位二进制数的大小， 并输出相应的比较结果。
7段数码管译码器
7段数码管译码器将二进制输入信号转换为7段 数码管上的显示。
总结
组合逻辑电路是电路设计中的重要组成部分，它通过逻辑门等实现输入输出 的转换和处理。分析问题、求最简式、选择逻辑门是组合逻辑电路设计的核 心方法。
组合逻辑电路的基本元件
逻辑门
逻辑门是组合逻辑电路中的基本构建块，如与门、 或门、非门、异或门等。
多路选择器
多路选择器可以根据输入信号的值，选择特定的 输出信号。
解码器
解码器将输入信号转换为对应的输出线路。
编码器
编码器将多个输入信号编码为较少的输出信号。
组合逻辑电路的设计方法
1. 理解问题并确定输入输出要求。 2. 将输入输出转化为逻辑函数。 3. 求出逻辑函数的最简式。 4. 根据最简式选择逻辑门和组成电路。
《组合逻辑电路》PPT课 件
欢迎来到《组合逻辑电路》的PPT课件。想要深入了解什么是组合逻辑电路 以及它的基本元件和设计方法吗？让我们一起开始探索吧！
什么是组合逻辑电路？
组合逻辑电路是由输入端口和输出端口组成的电路，它们用于将输入端口上的信号转换为输出端口的状态。与 存储器不同，组合逻辑电路只考虑当前输入产生的输出。
ch6 时序电路
广东工业大学 自动化学院
6.2 时序电路的分析方法
（5）状态转换图
CLK A
（6）根据状态转换表（图）， 画出波形图
Q0 Q1 Y
1 0
0 1
1
1
0 0
1
1
0
1
1
0
广东工业大学 自动化学院
6.2 时序电路的分析方法
*二、异步时序逻辑电路的分析
TTL电路
广东工业大学 自动化学院
6.3 若干常用的时序逻辑电路
广东工业大学 自动化学院
6.2 时序电路的分析方法
一、同步时序电路的分析
• 目的：根据给定的逻辑电路，通过分析找出电路的逻辑功能。 • 一般步骤：
1. 写输出方程和每个触发器的驱动方程 2. 将驱动方程代入触发器的特性方程，得到状态方程 3. 进行状态计算，画出电路的状态转换表（图）或时 序图 4. 分析电路的功能
广东工业大学 自动化学院
6.3 若干常用的时序逻辑电路
1.基本寄存器
基本寄存器可以接收、暂存、传递数码。它是 在时钟脉冲（接收脉冲）CLK作用下，将数据存入 对应的触发器。由于D触发器的特性方程是Q* = D， 因此以D作为数据输入端组成寄存器最为方便。
例1：
74LS 75 clk高电平期间 Q随D改变
广东工业大学 自动化学院
6.3 若干常用的时序逻辑电路
二、 计数器
计数器-是通过电路的状态来反映输入脉冲数目的电路 计数器的基本功能是对输入时钟脉冲进行计数。 它也可用于分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列 及进行数字运算等等。 • 计数器的分类 同步计数器和异步计数器 加法计数器、减法计数器和可逆计数器 二进制计数器、十进制计数器、任意进制计数器等
现代电路分析 - ch6
Q
0
s 02
0
Q
s
Q
s 02
国家电工电子教学基地
电路理论系列课程组 2005.3
阶与传递函数的概念
带阻 H ( s) s 2 02 s
0
Q
s 02
s n
2 2
低通槽、高通槽 H ( s)
2
s
0
s
i 3 1 2
①
1 1 1 V o 0 ② V3 R2 R3 R4 R3
R2 由式①得 V3 Vi 代入式②得 R2 1 1 1 V Vo i R1 R1 R2 R3 R4 R3
Vo R 2 R3 所以有 Vi R1
Q
2 0
二阶高通
T(S) K
2
S2 S S
0
Q
2 0
KS 2 T(S) 1 1 1 1 S2 [ (1 K ) ]S R 2C1 R 2C 2 R 2C1 R1R 2C1C 2
国家电工电子教学基地 电路理论系列课程组 2005.3
二阶电路
二阶带通
T (S ) K
R3
R4
5
∞
R2 R2 Vo
2 Vn 2
R1
对节点2、3列KCL方程，R1与R2 中的电流相等，所以
3 V n3
V2
∞
Vn 4 R1
6
Vn 6 R3 R4
Vn 2 Vn 3 Vn 5 V n 2 Vn 3 V n 6 R1 R2 R2
4
图6-3
差分放大电路
V V2 Vn 5 V1 可写为 1 R1 R2
组合逻辑电路
4.2.1 组合逻辑电路的分析方法
b.化简： Y ((A • (ABC)) • (B • (ABC)) • (C • (ABC)))
A • ( ABC) B • ( ABC) C • ( ABC) ( A B C)(A B C) AB AC AB BC AC BC
设计一个举重裁判表决电路。举重比赛有3个裁判， 一个主裁判和两个副裁判。只有当两个或两个以上 裁判判决成功，并且其中有一个为主裁判时，表明 选手举重成功。
4.2.2 组合逻辑电路的设计方法
4.2.2 组合逻辑电路的设计方法
分组任务2 设计交通灯监视电路，并用与非门和非门实现
设计一个监视交通灯工作状态的逻辑电路，每一组交 通灯由红、黄、绿3盏灯组成。正常工作情况下，任何 时候必有一盏灯点亮，而且只允许有一盏灯点亮。而 当出现其他5种点亮状态时，电路发生故障，这时要求 发出故障信号，以提醒维修人员前去修理。
1
＆＆
AB
C
图4.2.3 练习中的逻辑电路
解：输出端的逻辑式为
00000 0 0 11 0 0 1010 0 11 0 1 10010 1 01 01
由真值表 可知，为 全加器
YY12
A B AB (A
C
B)C
110 01 11111
4.2.2 组合逻辑电路的设计方法
组合逻辑电路的设计就是根据给出的实际逻辑问 题，求出实现这一逻辑功能的最简单逻辑电路。
由于输入端为8个，输出
端为3个，故也叫做8线
－3线编码器
4.3.1 编码器
其输出输入的真值表为
输入
输出
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y2 Y1 Y0
数字逻辑课件第四章组合逻辑电路
波形图分析
波形图验证
通过对比理论计算和实验测量的波形 图，可以验证组合逻辑电路的功能是 否正确实现。
通过分析波形图，可以了解电路的工 作过程和特性，如信号的延迟时间、 信号的稳定性等。
组合逻辑电路的功能验证
功能验证方法
组合逻辑电路的功能验证可以通 过对比理论计算和实验测量的结 果来进行，常用的方法有仿真测
数据通路
数据通路是计算机中用于传输和处理数据的电路。数据通路中的组合逻辑电路负责将数据 从内存传输到寄存器，或者从寄存器传输到运算器进行运算，再传输回内存或寄存器存储 。
在通信系统中的应用
调制解调器
调制解调器是通信系统中用于将数字信号转换为模拟信号，或者将模拟信号转换为数字信号的电路。调制解调器中的 组合逻辑电路负责处理数字信号的编码与解码，确保数字信息能够在模拟信道中传输。
组合逻辑电路的基本组成
输入门
用于接收外部输入信号。
组合逻辑元件
如AND、OR、NOT等基本逻辑门，用于实现特定的 逻辑功能。
输出门
将逻辑电路的输出传递给外部设备或下一级电路。
组合逻辑电路的功能描述
80%
真值表
描述输入与输出之间逻辑关系的 表格，列出所有可能的输入状态 和对应的输出状态。
100%
表达式
在控制系统中的应用
01
控制器
控制器是控制系统中用于实现控制算法的电路。控制器中的组合逻辑电
路根据输入的控制信号和设定的控制参数，计算出控制输出信号，以实
现对被控对象的精确控制。
02
比较器
比较器是控制系统中用于比较输入信号与设定阈值的电路。比较器中的
组合逻辑电路根据比较结果输出相应的控制信号，以实现对被控对象的
组合逻辑电路原理
组合逻辑电路原理引言组合逻辑电路是现代电子技术中最基本的电路之一，广泛应用于数字系统中。
组合逻辑电路由多个逻辑门组成，能够根据输入信号的组合产生相应的输出信号。
本文将深入探讨组合逻辑电路的原理及其应用。
什么是组合逻辑电路组合逻辑电路是指在没有时钟信号的控制下，根据输入信号的组合产生相应的输出信号的电路。
组合逻辑电路由逻辑门、开关、电阻等元件组成，其输出仅取决于当前输入的状态，与之前的输入状态无关。
组合逻辑电路的基本元件逻辑门逻辑门是组合逻辑电路的基本构建单元，它实现了逻辑运算的功能。
常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
•与门：当所有输入信号都为高电平时，与门的输出为高电平；否则，输出为低电平。
•或门：当任意输入信号为高电平时，或门的输出为高电平；否则，输出为低电平。
•非门：非门只有一个输入信号，当输入为低电平时，输出为高电平；当输入为高电平时，输出为低电平。
•异或门：当输入信号的数量为奇数时，异或门的输出为高电平；当输入信号的数量为偶数时，输出为低电平。
开关开关用于输入信号的控制，可以打开或关闭电路的通路。
开关可以是手动操作的按钮，也可以是自动控制的传感器。
电阻电阻用于限制电流的流动，保护电路不受损坏。
电阻的阻值决定了电流通过的大小。
组合逻辑电路的实现原理组合逻辑电路的实现原理是基于逻辑门的工作特性。
逻辑门接收输入信号，并根据逻辑运算规则产生输出信号。
组合逻辑电路的设计过程通常包括以下几个步骤：1.确定逻辑功能：根据具体的需求，确定所需的逻辑功能，例如与门、或门、非门等。
2.设计真值表：根据逻辑功能的定义，设计真值表，列出所有可能的输入组合及其对应的输出。
3.确定逻辑方程：根据真值表，可以得到逻辑方程，即输出信号与输入信号之间的逻辑关系。
4.实现逻辑电路：根据逻辑方程，使用逻辑门、开关和电阻等元件来实现逻辑电路。
5.电路测试：对设计的逻辑电路进行测试，验证其功能是否符合预期。
组合逻辑电路的应用组合逻辑电路广泛应用于数字系统中，例如计算机、通信系统、工业控制等领域。
组合逻辑电路的逻辑功能特点
组合逻辑电路的逻辑功能特点1. 什么是组合逻辑电路？组合逻辑电路，听起来挺复杂的，但其实它就像我们生活中的小工具，随处可见，功能却相当强大。
简单来说，组合逻辑电路是一种电路，输出的结果完全依赖于输入的状态，而不是过去的历史。
就好比你点了外卖，今天想吃炸鸡，那你就会得到一份炸鸡，明天想吃寿司，你点的就变成了寿司。
没错，组合逻辑电路就是这么灵活，能根据输入“立马”给出对应的输出。
想象一下，一个小型餐厅的厨师，如果你告诉他今天想吃意大利面，他立刻就会准备意大利面，而不是再问你昨天吃了什么。
这种实时响应的特性就是组合逻辑电路的魅力所在。
它不需要记忆，不受以前的影响，只看当下的输入，这种特点让它在各种应用中大放异彩，比如计算机、汽车电子和家电控制等。
2. 组合逻辑电路的基本功能2.1 逻辑运算说到组合逻辑电路，逻辑运算是它的“主菜”。
像是“与”、“或”、“非”等基本运算，就像我们日常生活中常用的调味料，虽然简单，但缺一不可。
想象一下，两个开关，一个是“灯”，一个是“开关”。
如果你想开灯，两个开关都得“开”，这就是“与”运算。
而如果你只想要其中一个开，那就用“或”运算，任意一个开关打开，灯就亮了。
2.2 选择与优先级在组合逻辑电路中，还有个有趣的概念就是“选择”。
当输入有多种选择时，电路会根据预设的规则来决定输出，想象一下在快餐店排队，今天想吃汉堡，明天想吃沙拉。
这个“选择”的过程就像是电路中的选择器，确保你每次都能点到想要的食物。
而优先级就像是妈妈的叮嘱，总是有些事儿比其他事儿更重要。
比如说，如果你在厨房里炒菜，同时还想煮汤，结果你发现锅太小，那就得优先炒菜，再煮汤，这就是组合逻辑电路处理输入时会遵循的优先级原则。
3. 组合逻辑电路的应用场景3.1 计算器组合逻辑电路最常见的应用之一就是计算器，没错，就是你每天都在用的那个。
你输入“2 + 3”，瞬间就能看到“5”。
这里的每一步都是一个组合逻辑电路在为你服务，尽管你看不见，但它却默默在你身边，帮你完成数学的“魔法”。
组合逻辑电路定义
组合逻辑电路定义组合逻辑电路定义组合逻辑电路是一种电子电路，其输出仅取决于输入信号的当前状态。
与时序逻辑电路不同，组合逻辑电路没有内部存储器元件来存储信息。
相反，它们通过将输入信号传递到一系列门或函数中来生成输出信号。
组合逻辑电路是数字系统的核心部分，用于执行各种数字计算和处理任务。
它们可以实现布尔代数运算符（如AND、OR、NOT、XOR 等），还可以执行加法器、减法器、乘法器和除法器等数学运算。
组合逻辑电路由多个门或函数组成，并且这些门或函数之间没有任何内部连接。
这些门或函数的输出通过线连接到其他门或函数的输入，以形成一个完整的电路。
基本门在组合逻辑电路中，有几种基本的门类型：1. 与门（AND）：当所有输入都为1时，输出为1；否则输出为0。
2. 或门（OR）：当任何一个输入为1时，输出为1；否则输出为0。
3. 非门（NOT）：将输入取反后输出。
4. 异或门（XOR）：当两个输入不同时，输出为1；否则输出为0。
5. 与非门（NAND）：当所有输入都为1时，输出为0；否则输出为1。
6. 或非门（NOR）：当任何一个输入为1时，输出为0；否则输出为1。
7. 异或非门（XNOR）：当两个输入不同时，输出为0；否则输出为1。
这些基本门可以组合在一起以实现更复杂的逻辑功能。
例如，可以使用多个AND门和OR门来创建一个完整的加法器电路。
逻辑函数除了基本门之外，还有许多其他逻辑函数可用于组合逻辑电路。
这些函数通常由基本门组成，并且可以实现各种布尔代数运算符。
以下是一些常见的逻辑函数：1. 与非函数（NAND）：与门的反向版本。
当所有输入都为1时，输出为0；否则输出为1。
2. 或非函数（NOR）：或门的反向版本。
当任何一个输入为1时，输出为0；否则输出为1。
3. 异或函数（XOR）：当两个输入不同时，输出为1；否则输出为0。
4. 同或函数（XNOR）：异或门的反向版本。
当两个输入相同时，输出为1；否则输出为0。
组合逻辑电路介绍课件
数字电子技术的发展趋势
集成化：芯片集成度越来越高，功 能越来越强大
智能化：人工智能、机器学习等技术 的应用，使数字电子技术更加智能化
网络化：物联网、5G等网络技术的 发展，使数字电子技术更加网络化
绿色化：节能、环保、低功耗等技术 的发展，使数字电子技术更加绿色化
组合逻辑电路的未来应用
集成电路的 发展：随着 集成电路技 术的进步， 组合逻辑电 路的应用将 更加广泛。
1 的组合逻辑电路， 用于实现两个二进 制数相加的操作。
2 加法器的输入是两 个二进制数，输出 是相加的结果。
加法器可以分为半加 器和全加器，半加器
3 只能实现两个一位二 进制数相加，全加器 可以实现两个多位二 进制数相加。
4 加法器在计算机、 电子设备等领域有 着广泛的应用。
编码器
编码器是一种将输入信号转换 01 为二进制代码的组合逻辑电路。
功能实现：通过组 合逻辑电路可以实 现各种逻辑功能
电路类型：包括组 合逻辑电路和时序 逻辑电路，组合逻 辑电路只处理当前 输入信号，不涉及 时序问题。
组合逻辑电路的应用
数字电路：用于 实现各种数字逻 辑功能，如加法 器、乘法器等。
计算机：用于实 现计算机的算术
逻辑单元 （ALU）、控制
器等。
通信系统：用于 实现信号的编码、 解码、调制、解
物联网技术 的应用：组 合逻辑电路 将在物联网 设备中发挥 重要作用， 实现设备的 智能化和网 络化。
人工智能技 术的应用： 组合逻辑电 路将在人工 智能领域发 挥重要作用， 实现机器的 智能化和自 主化。
生物技术的 应用：组合 逻辑电路将 在生物技术 领域发挥重 要作用，实 现生物技术 的智能化和 自动化。
组合逻辑电路
组合逻辑电路组合逻辑电路是电子电路中最为基础的一种电路类型，其输入变量与输出变量之间的关系完全由它们之间的逻辑关系所决定。
组合逻辑电路可以简单描述为：“输入端口的电信号经过一个逻辑门，输出变量就随之产生并由输出端口发送出去”，组合逻辑电路中不包括概念上的时钟或记忆单元，实现逻辑功能的电路的输出只涉及当前输入状态。
本文将从组合逻辑电路的概念、组成部分及功能三个方面进行介绍。
一、组合逻辑电路的概念组合逻辑电路，是指由一些逻辑门以及它们之间的互连所组成的电路。
其中，逻辑门代表着一种或多种逻辑函数，其输入与输出可以是单个或多个电平或电位信号。
这些逻辑门能够执行特定的布尔运算，其结果可以反映在其输出端口上，也就是根据输入数据的逻辑关系进行处理和输出。
组合逻辑电路的工作原理是使逻辑门之间的信号通过特定逻辑关系进行耦合，形成逻辑闭环，并根据不同的逻辑输出操作信号产生先进的逻辑功能。
同时，组合逻辑电路具有很强的普适性和可扩展性，能够处理各种逻辑运算，是数字电路设计的基本组成部分。
二、组合逻辑电路的组成部分组合逻辑电路共由逻辑门、施密特触发器、数字比较器等构成，每个组合逻辑电路都是由若干个逻辑门以及它们之间的互连所组成，其中逻辑门的种类有三种。
1、与门（AND-Gate）：两个或多个输入信号都为高电平时，输出信号才为高电平，否则输出为低电平。
2、或门（OR-Gate）：两个或多个输入信号中只要有一个为高电平，则输出信号为高电平，否则输出为低电平。
3、非门（NOT-Gate）：只有一个输入信号，当该输入信号为高电平时，输出信号为低电平；反之，输出为高电平。
通常情况下，组合逻辑电路包括三种类型：多路选择器、编码器和译码器。
其中，多路选择器的功能是在输入端口中有多个数据源的情况下选择其中之一的数据源；编码器的功能是将一个多位码转换为其代表的唯一数字；而译码器是将一个数字转换为其代表的多位码。
组合逻辑电路中用到的施密特触发器常常用于扩大输入信号的幅度，同时也可以用于提高抗干扰能力。
ch6 电路分析课件
电容元件：
C
i
①符号：
＋
－
u
②关联、非关联下VCR：
i C du dt
u(t)
u(t
0)
1 C
tt0idt
元件性质描述： 动态 记忆 无源 储能
电容串并联： 等效电容的规律与电导的串并联相同。
元件性质描述 电阻元件：
无记忆 无源 耗能 电容元件：
动态 记忆 无源 储能 电感元件：
tt0udt
电感的初
③电感元件是记忆元件；
始值
④研究某一初始时刻t0 以后的电感电流，需要知道t0 以后的电压 u 和t0时的电流 i(t0)。
iL
电磁感应定律 e d
dt
+
表明
u
-
u、i 取关联
参考方向
u L di dt
①电感的电压u 的大小取决于i 的变化率, 称电 感是动态元件；
②直流电路中，稳态时，电感相当于短路。
iL
+
u (t)
u(t) L di(t)
-
dt
微分形式 VCR
积分形式的 VCR
i
(t)i
(t0) 1 L
磁通（链）
＝N
i (t) 主要的电磁性质：储存磁场能量
6-2 电感元件
我们讨论：线性时不变电感元件
一、 定义和图形符号
• 电路符号
i
L
• 定义
(t) Li(t)
o
韦安特性曲线
L为正实常数, 称电感参数 或电感、自感
i
• 单位
H (亨利)，常用H、mH
二、电压电流关系—VCR Li
组合逻辑电路的实验原理
组合逻辑电路的实验原理组合逻辑电路呢，就像是一个超级有趣的魔法盒。
你看啊，它有一堆输入信号，就像你给这个魔法盒输入各种小秘密一样。
这些输入信号呢，它们各自有着自己的状态，要么是高电平，要么是低电平，就像小秘密有不同的类型。
然后呢，这个魔法盒根据它内部的那些奇妙规则，也就是逻辑关系，把这些输入信号变啊变，最后输出一些新的信号，就像魔法盒给你吐出了一个经过特殊加工的结果。
咱先说这个逻辑关系哈。
这里面最常见的就是与、或、非这几种逻辑关系啦。
与逻辑就像是一群小伙伴一起合作才能干成一件大事一样。
只有当所有的输入信号都满足某个条件，比如说都是高电平的时候，这个魔法盒才会输出高电平，就像小伙伴们都到齐了，事情才能成功。
或逻辑呢，就比较宽松啦，只要有一个输入信号满足条件，就像只要有一个小伙伴在，这件事就有希望成功，那这个时候魔法盒就会输出高电平啦。
非逻辑就更有趣了，它就像是在跟你唱反调，输入是高电平的时候，它就输出低电平，输入是低电平的时候，它就输出高电平，就像个调皮的小捣蛋鬼。
在实际的组合逻辑电路实验里呀，我们会用到好多小元件呢。
比如说逻辑门电路，这些逻辑门电路就像是魔法盒里的小工匠，专门负责按照与、或、非这些逻辑关系来加工信号。
有与门、或门、非门，还有它们组合起来的与非门、或非门、异或门等等。
这些小元件都有自己独特的本事，它们相互连接起来，就构建成了一个超级复杂又超级有趣的组合逻辑电路。
当我们搭建这个组合逻辑电路的时候啊，就像是在搭积木一样。
我们把这些逻辑门按照我们想要的逻辑功能一个一个地连接起来。
每一个连接都有着特殊的意义，就像每一块积木的摆放位置都决定了整个建筑的样子。
而且在这个过程中，我们要特别小心哦，就像搭积木的时候不能让它轻易倒掉一样。
我们要确保电路连接正确，电源供应稳定，这样这个组合逻辑电路才能正常工作。
这个组合逻辑电路的输出呢，是完全由输入决定的。
就像你种下什么样的种子（输入），就会收获什么样的果实（输出）。
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1 1 0 1 0 0
不考虑低位 来的进位 半加器实现
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6. 2. 1 半加器
半加：实现两个一位二进制数相加，不考虑来 半加：实现两个一位二进制数相加， 自低位的进位。 自低位的进位。 半加器： 半加器： 两个输入 两个输出 逻辑符号： 逻辑符号： A B S C A B 表示两个相加的1 表示两个相加的1位二进制数 表示半加和 表示向高位的进位 ∑
6. 1. 1 组合逻辑电路的分析
已知逻辑电路 分析步骤： 分析步骤： (1) 由逻辑图写出输出端的逻辑表达式 (2) 运用逻辑代数化简、变换 运用逻辑代数化简、 (3) 列出真值表 (4) 评述逻辑功能 分析 逻辑功能
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例1 分析下图的逻辑功能
& A B & Y1 AB & Y3 B . AB Y2 A . AB & Y
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在一种组合中，各输入变量之间是“ 在一种组合中，各输入变量之间是“与”关 系 各组合之间是“ 各组合之间是“或”关 Y= ABC+ ABC+ ABC+ ABC 系 (3) 化简逻辑式 A B C Y AB 0 0 0 0 00 01 11 10 C 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 Y= A +BC+A B C 1 1 0 1 1 1 1 1 (4) 画出逻辑电路图 如果要求所设计的电路用 与非”门实现， 如果要求所设计的电路用“与非”门实现，则要对 最简“与或”式两次求反，变成“与非-与非” 最简“与或”式两次求反，变成“与非-与非”式。
反演律
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(3) 列逻辑真值表 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 0 1 1 0
Y= AB +AB =A B
A B =1
逻辑式
Y
逻辑符号
(4) 评述逻辑功能 输入相同输出为“0”，输入相异输出为“1”， 输入相同输出为“0”，输入相异输出为“1”， 相同输出为 相异输出为 称为“异或”逻辑关系。这种电路称“异或” 称为“异或”逻辑关系。这种电路称“异或” 关系 门。
(1) 列逻辑真值表
= (ABi + ABi )C−1 + ABi (C−1 +C−1) i i i i i i = (A ⊕Bi )C−1 + ABi i i i
= (Ai ⊕Bi )C−1 ⋅ ABi i i
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a. 用异或门、与非 用异或门、 门构成的全加器 Ai Bi Ci-1 =1 =1 Si
6. 1. 2 组合逻辑电路的设计
根据逻辑功能要求 设计步骤如下： 设计步骤如下： (1) 由逻辑要求，列出逻辑真值表 由逻辑要求， (2) 由逻辑真值表写出逻辑表达式 由逻辑真值 真值表写出逻辑表达式 (3) 化简和变换逻辑表达式 (4) 画出逻辑电路图 设计 逻辑电路
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(4) 逻辑图 & 1 0 A 1 & 0 0B 1 & 1C & 0 & 1 0 1 & 1 1
ABC=011时，Y=0 时 ABC=001时，Y=1 时
&
&
1 0
Y
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(5) 用异或门构成逻辑电路
Y= ABC+ ABC+ ABC+ ABC B B)C B B)C = (A + A +(A + A = (A B)C+(A⊕B)C
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6. 1 组合逻辑电路的分析和设计
组合逻辑电路： 组合逻辑电路：任何时刻电路的输出状态只 取决于该时刻的输入， 取决于该时刻的输入，而与该时刻以前的电路 状态无关。 状态无关。
X1 X2 Xn 组合逻辑电路框图 Y1 Y2 Ym
输入
组合逻辑电路
输出
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例1 设计一个三人(A、B、C)表决电路。每人有 设计一个三人(A、 C)表决电路 表决电路。 一按键，如果赞同， (“1”)； 一按键，如果赞同，按键 (“1”)；如不赞同，不按键 ( “0” )。表决结果用指示灯Y显示，多数赞同，灯亮 )。表决结果用指示灯Y显示，多数赞同， (“1”)，反之灯不亮（“0”）。 “1”) 反之灯不亮（ 0”）。 A B C Y (1) 列逻辑真值表 1) 0 0 0 0 (2) 写出逻辑表达式 0 0 1 0 0 1 0 0 取输出为“1”列逻辑式 取输出为“1”列逻辑式 0 1 1 1 对应于Y=1 若输入变量为“ 对应于Y=1，若输入变量为“1”， 1 0 0 0 1 则取输入变量本身( 则取输入变量本身(如 A )；若输入 1 0 1 1 1 0 1 变量为“0”则取其反变量 则取其反变量( )。 变量为“0”则取其反变量(如 A )。 1 1 1 1
I0 I1 I2 I3
（a）逻辑 ）
Y1 Y0
（b）逻辑真值表 ）
I0 1 0 0 0
I1 0 1 0 0
I2 0 0 1 0
输入
I3 0 0 0 1
Y1 Y0 0 0 1 1 0 1 0 1
Y1 = I0 I1I 2 I3 + I0 I1 I2 I 3 Y0 = I0 I1 I2 I3 + I0 I1 I2 I 3
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2. 优先编码器
实际应用中， 实际应用中，经常有 两个或更多输入编码信 号同时有效。必须根据 号同时有效。 轻重缓急， 轻重缓急，规定好这些 外设允许操作的先后次 优先级别。 序，即优先级别。 识别多个编码请求信号的优先级别， 识别多个编码请求信号的优先级别，并进行相应 编码的逻辑部件称为优先编码器 优先编码器。 编码的逻辑部件称为优先编码器。
(1) 写出逻辑表达式
Y = Y2 Y3 = A.AB .B .AB
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(2) 化简、变换逻辑表达式 化简、变换逻辑表达式 . Y = A .AB .B AB . = A .AB + B AB
反演律
= A .AB +B .AB = A(A+B) +B(A+B) = AB +AB =A B
CO
S C
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半加器逻辑状态表
A B 0 0 0 1 1 0 1 1
S 0 1 1 0
C 0 0 0 1
A B
=1
S
&
C
逻辑表达式
逻辑图
S = A + A = A⊕B B B C= A B
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6. 2. 2 全加器
全加：实现两个一位二进制数相加，且考虑来 全加：实现两个一位二进制数相加， 自低位的进位。 自低位的进位。 全加器： 全加器： Ai 输入 表示两个相加的1 表示两个相加的1位二进制数 B
第6章 组合逻辑电路
6.1 组合逻辑电路的分析和设计 6.2 加法器 6.3 编码器 6.4 译码器和数字显示电路 6.5 数据分配器和数据选择器
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第6章 组合逻辑电路
本章要求： 本章要求：
1. 会分析和设计简单的组合逻辑电路; 会分析和设计简单的组合逻辑电路; 2. 理解加法器、编码器、译码器等常用组合逻辑 理解加法器、编码器、 电路的工作原理和功能; 电路的工作原理和功能; 3. 学会数字集成电路的使用方法。 学会数字集成电路的使用方法。
Y= ABC+ ABC+ ABC+ ABC
(3) 用“与非”门构成逻辑电 与非” 路
Y= ABC+ ABC+ ABC+ ABC
BC = ABC⋅ ABC⋅ A ⋅ ABC
A 0 0 0 0 1 1 1 1
B 0 0 1 1 0 0 1 1
C 0 1 0 1 0 1 0 1
Y 0 1 1 0 1 0 0 1
1 B
Y=AC • BC = AC +BC 写出逻辑式： 写出逻辑式：
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例 3 分析下图的逻辑功能
封锁
设C=0，则 Y=B ，
A C 0
&
1
1
打开
1
&
&
Y B
选通B信号 选通 信号
B B Y=AC • BC = AC +BC 写出逻辑式： 写出逻辑式：
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例2 分析下图的逻辑功能
A
B
&
AB
1
A
&
&
Y
A•B
1
B
化简
(1) 写出逻辑式 Y = AB . AB = AB +AB
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(2) 列逻辑真值表 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 1 0 0 1
Y= AB +AB =A B =A B
A B
b. 半加器构成的全加器
Ci-1 Ai Bi & & & Ci ∑
CO
∑
CO
Si
>1 Ci
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6. 3 编码器
把二进制码按一定规律编排， 把二进制码按一定规律编排，使每组代码具有一 特定的含义，称为编码。 特定的含义，称为编码。 具有编码功能的逻辑电路称为编码器(Encoder) 具有编码功能的逻辑电路称为编码器(Encoder) 。 n 位二进制代码有 2n 种组合，可以表示 2n 个 种组合， 信息。 信息。 要表示N 要表示N个信息所需的二进制代码应满足