第3章常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块应用-2

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数字电路与逻辑设计(第三版)课件：常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块的应用

器的框图，表 3-1 是它的真值表。表中只列出了输入 I0 ~I 7
可能出现的组合，其他组合都是不可能发生的，也就是约束。
约束可以表示为
Ii I j =0 (i ≠ j ， i ， j =0 ， 1 ，…， 7 )
常用组合逻辑电路及 MSI 组合电路模块的应用
图 3-1 三位二进制普通编码器的框图
图 3－14 为二—十进制译码器的逻辑图。
图 3－14 二—十进制译码器的逻辑图
常用组合逻辑电路及 MSI 组合电路模块的应用
3. 显示译码器
在数字系统中，经常需要将数字、文字、符号的二进制
代码翻译成人们习惯的形式，直观地显示出来，以便掌握和
监控系统的运行情况。把二进制代码翻译出来以供显示器件
显示的电路称为显示译码器。设计显示译码器时，首先要了
最低。真值表中的“ × ”表示该输入信号取值无论是 0还是
1 都无所谓，不影响电路的输出。
常用组合逻辑电路及 MSI 组合电路模块的应用
图 3-3 三位二进制优先编码器的框图
常用组合逻辑电路及 MSI 组合电路模块的应用
常用组合逻辑电路及 MSI 组合电路模块的应用
由表 3-2 真值表可以写出如下逻辑表达式:
图。
图 3-6 8421BCD 普通编码器的逻辑图
常用组合逻辑电路及 MSI 组合电路模块的应用
4.8421BCD 优先编码器
用四位 8421 二进制代码对 0~9 这十个允许同时出现的
十进制数按一定优先顺序进行编码，当有一个以上信号同时
出现时，只对其中优先级别最高的一个进行编码，这样的电
路称为8421BCD 优先编码器。 8421BCD 优先编码器的框图
真值表，表中假定 1010~1111共六个输入组合不会出现。

高二物理竞赛课件电路中常用MSI组合逻辑器件及应用

E3 E2 E1 E0 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 ×××× ×××× ×××× ×××× ×××× ××××
Dn An Bn C n An BnCn An Bn C n An BnCn Cn1 Bn C n An C n An Bn 当用异或门实现电路时，写出相应的函数式为
Dn An Bn Cn Cn1 An BnCn AnBn Cn BnCn
An (Bn Cn ) BnCn An (Bn Cn ) BnCn
该电路输入为8421 BCD码，输出为余3码，因此它是一个四输入、四输出的码制变换电路，其框图如图4-7(a) 所示。根据两种BCD码的编码关系，列出真值表，如表4-5 所示。由于8421 BCD码不会出现1010~1111这六种状态，因此把它视为无关项。
② 选择器件，写出输出函数表达式。
题目没有具体指定用哪一种门电路，因此可以从门电路的数量、种类、速度等方面综合折衷考虑，选择最佳方案。该电路的化简过程如图4-7(b)所示，首先得出最简与或式，然后进行函数式变换。变换时一方面应尽量利用公共项以减少门的数量，另一方面减少门的级数，以减少传输延迟时间，因而得到输出函数式为
10 1 (b)
1 ×× E0
③ 画逻辑电路。
该电路采用了三种门电路，速度较快，逻辑图如图4-8所示。
表 4 – 5 例4-4真值表
AB C D
00 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 01 0 0 01 0 1 01 1 0 01 1 1 10 0 0 10 0 1 10 1 0 10 1 1 11 0 0 11 0 1 11 1 0 11 1 1
其中 (Bn Cn ) 为Dn和Cn+1的公共项。

常用组合逻辑电路及其应用

输入
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 1 00 00 0 0 0 0 10 00 0 0 0 0 01 00 0 0 0 0 00 10 0 0 0 0 00 01 0 0 0 0 00 00 1 0 0 0 00 0 00 1 0 0 00 000 0 1
输出
Y2 Y1 Y0 0 00 0 01 0 10 0 11 1 00 101 110 111
L ABC ABC ABC ABC m1 m2 m4 m7 m1 m2 m4 m7
F ABC ABC ABC m3 m5 m6 m3 m5 m6
G ABC ABC ABC ABC m0 m2 m4 m6 m0 m2 m4 m6
用一片74138加三个与非门就可实现该组合逻辑电路。
Y2 I4 I5 I6 I7 Y1 I2 I3 I6 I7 Y0 I1 I3 I5 I7
(a)
I0
I1
Y2
I2
线
8 -3
I3
线
Y1
I4 I5
编码器
I6
Y0
I7
(b) 图 4.11 3位二进制编码器
2. 优先编码器——允许同时输入两个以上信号，并按优先级输出。
集成优先编码器举例——74148（8线-3线）
1.3 译码器
一．译码器的基本概念及工作原理
译码器——将输入代码转换成相应的高、低电平输出信号，是编码的逆向过程。
例：2线—4线译码器
写出各输出函数表达式：
Y0 EI AB
Y2 EIAB
画出逻辑电路图：
EI A B
Y1 EI AB
Y3 EIAB
Y0
Y1
Y2
Y3
&

常用组合逻辑电路的设计及其应用

效，如何描述？
仿真验证
使能端的作用
3—8译码器 74LS138
Y7 Y6 Y 5 Y 4 Y 3 Y 2 Y 1 Y0
A B C
G2 A
G2 B G1
74LS138的逻辑符号符号框内的内部逻辑状态表达式
有三个使能端，其全部有效时，才能完成正确的译码操作。
Yi = G 1 • G 2 A • G 2 B • m i
2—4 译码器
Yi = EN • mi
其中，mi为输入变量的最小项。
I0 I1 EN
输入 EN I1 I0 0 1 1 1 1 d 0 0 1 1 d 0 1 0 1
Y0 Y1 Y2 Y3
输出 Y3Y2Y1Y0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0
Y3
&
Y2
74LS42逻辑符号
/ Y 0 / Y 1 / Y 2 / Y 3 / Y 4 / Y 5 / Y 6 / Y7 / Y 8 / Y 9
Y
0
Y
1
Y
2
Y
3
Y
4
Y
5
Y
6
Y
7
Y
8
Y
9
A0
A1
A2
A3
A0
A1
A2
A3
输入 A3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 A2 A1 A0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1010 伪 … 码 … 1111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1

常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块的应用-2

当 S1=1,S2 +S3=0 时,由74138译码器的真值表
可以得到如下输出逻辑表达式:
Y0 ? A2 ? A1 ? A0 ? A2 A1A0 ? m0 ? M0
Y1 ? A2 ? A1 ? A0 ? A2 A1A0 ? m1 ? M 2
Y2 ? A2 ? A1 ? A0 ? A2A1 A0 ? m2 ? M3
Y3 ? A2 ? A1 ? A0 ? A2A1A0 ? m3 ? M 3
Y4 ? A2 ? A1 ? A0 ? A2 A1 A0 ? m4 ? M 4
Y5 ? A2 ? A1 ? A0 ? A2 A1A0 ? m5 ? M5
Y6 ? A2 ? A1 ? A0 ? A2A1 A0 ? m6 ? M6 Y7 ? A2 ? A1 ? A0 ? A2A1A0 ? m7 ? M7
根据显示器件的驱动特性 ,可以列出如表3―8所示的真值表,表中假定1010~1111 共六个输入组合不会出现。
第3章常用组合逻辑电路及 MSI 组合电路模块的应用
a
Ya
A0
显
Yb
f
b
A1
示
Yc
译Hale Waihona Puke YdgA2 A3
码器
Ye
e
Yf
c
Yg
d
图3―15 BCD-七段显示译码器
第3章常用组合逻辑电路及 MSI 组合电路模块的应用
Ye =A2 A1+A0
Yf =A1A0 +A 2A1+A 3 A2A0
Yg =A 3 A2 A1+A2A1A0
图3―16为BCD-七段显示译码器的逻辑图。
第3章常用组合逻辑电路及 MSI 组合电路模块的应用

实验03-MSI组合逻辑模块应用

实验三MSI组合逻辑芯片的应用一、实验目的1.进一步熟悉组合逻辑电路的设计流程方法、步骤；2.学会应用MSI组合逻辑芯片来设计符合要求的逻辑电路；3.进一步熟悉组合逻辑电路的测试方法、功能验证及冒险消除方法；4.进一步熟悉使用Multisim仿真软件辅助设计电路。

二、实验任务（建议学时：2学时）基本实验任务(任选两个完成)1.三个开关控制一盏灯。

（用一片74LS86和两片74LS00完成设计）设计一个三室一厅卫生间照明控制电路，要求分别安装在三个卧室的开关A、B、C都能独立控制灯Y的亮、灭。

（用一片74LS11和一片74LS04完成设计）2.设计一个四人表决器。

（用两片74LS08和一片74LS32完成设计）当对表决事件表示同意的人数≥3人时表决有效，指示灯点亮。

3.设计一个用电超载报警电路。

（用两片74LS00完成设计）现有三个用电设备，其电功率分别为200W、350W、300W。

要求当总用电量超过500W 时报警灯立即点亮。

4.设计一个水泵控制电路。

（用一片74LS04和两片74LS00完成设计）有一水箱有大小两台水泵M L和M S供水，如图2-1所示。

水箱中设置了3个水位检测元件Ａ、Ｂ、Ｃ。

水位低于检测元件时，检测元件给出高电平；水面高于检测元件时，检测元件给出低电平。

现要求当水位超过Ｃ点时两水泵停止工作；水位低于Ｃ点而高于Ｂ点时M S 单独工作；水位低于Ｂ点而高于Ａ点时M L单独工作；水位低于Ａ点时M L和M S同时工作。

图2-1扩展实验任务（电类本科生必做，任选一个）1.设计一个交通灯工作状态监视电路。

（用一片74LS04和两片74LS00完成设计）路口红、绿、黄三种颜色交通灯分别表示车辆“停止”、“通行”、“缓行”三种行车状态。

正常情况下，任何时刻同一方向有且只有一盏灯被点亮，且不能全灭，否则被认为交通灯系统发生故障。

一旦系统发生故障，要求点亮“交通灯工作状态”报警灯。

2.设计一个4位数字密码锁。

数字电路课件：第3章常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块的应用

A2 A1 A0 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0
×1
× × ×
11111111
0×
× × ×
1
1
1
1
1
1
1
1
10
000
11111110
10
001
11111101
10
010
11111011
10
011
11110111
10
100
11101111
10
101
11011111
10
110
10111111
1
0
0
0
0
0
0
0
001
0
1
0
0
0
0
0
0
010
0
0
1
0
0
0
0
0
011
0
0
0
1
0
0
0
0
100
0
0
0
010
0
0
101
0
0
0
0
0
1
0
0
110
0
0
0
0
0
0
1
0
111
0
0
0
0
0
0
0
1
输入：3位二进制代码输出：8个互斥的信号
逻辑表达式
逻辑图 3 线-8 线译码器
Y0 A2 A1A0
Y7 Y6
Y1 A2 A1A0 Y2 A2 A1A0
16 15 14 13 12 11 10 9 74LS138

实验三 msi(中规模集成组合电路)应用

实验三 msi(中规模集成组合电路)应用
MSI(中规模集成组合电路)是一种集成度比较高的组合逻辑电路，通常由10个至100
个门电路组成。

它的应用范围很广，可以用于数字电子电路、计算机系统、通信系统等领域。

以下是关于MSI应用的一些相关内容。

1.数字电子电路
在数字电子电路中，MSI常用于实现数字解码器、选通器、多路复用器等。

例如，
74LS138是一个常用的1到8解码器，它可以把三个输入线的8种组合映射为8个输出线中的一根高电平。

这种解码器广泛应用于存储器、显示器、地址选择器等领域。

另一个例子是74153，它是一个四路二选一多路复用器。

它有两个输入端口和一个选
通控制端口，可以选择其中的一个输入并输出到一个单一的输出端口。

这种多路复用器可
以用于选择不同的输入源，例如在音频处理器中选择不同的音频信号。

2.计算机系统
另一个例子是74LS192，它是一个4位二进制计数器。

它可以用于计算机定时器、频
率计、序列器等领域，提供逐位递增或递减计数。

它还通常用于构造存储器地址寄存器和
位移寄存器等电路。

3.通信系统
另一个例子是74LS652，它是一个8位输入/输出扫描转换器。

它可用于处理不同时序下的数据输入/输出，从而扩展计算机系统的输入/输出接口。

总之，MSI在数字系统的设计中应用广泛，几乎所有的数字系统中都会用到MSI器件。

MSI运算器以卓越的性能、可靠性和经济性，被广泛应用于各种数字逻辑系统的设计和制
造中。

随着科技的不断发展和进步，MSI的应用将更加广泛，也将有更多的MSI器件出
现。

第三章常用组合逻辑模块及其应用

第三章常用组合逻辑模块及其应用3.1 实训概要3.1.1 实训总体要求由于中规模组合逻辑器件的产品种类繁多，使用方便可靠，因而得到了广泛的应用。

中规模组合逻辑器件常用的有译码器、数据选择器、数据分配器和编码器等，学生必须学会查阅器件手册和阅读技术资料，以了解将要使用的器件的工作原理及逻辑功能；掌握多片中规模组合逻辑器件级联和功能扩展技术。

实训的总体要求是借助于器件技术资料，尤其是器件的功能表，能正确使用这些器件，并能运用设计技巧来设计电路，正确接线，完成实训任务要求的功能。

3.1.2 实训重点借助于器件手册提供的功能表和技术资料，合理设计、正确接线。

通过实训案例来介绍这些基本电路的逻辑功能及应用。

学会中规模组合逻辑电路的分析方法、设计方法、组装和测试方法。

3.1.3 实训知识准备在本章实训之前，要求学生理解了译码器和数据选择器的工作原理和逻辑功能，能熟练地掌握其功能表和各器件的输入、输出端的功能，并且能正确地使用，应用组合逻辑部件设计组合逻辑电路。

3.1.4 实训考核标准根据设计的电路，正确接线，通过观察输出现象，与理论分析结果比较，要求结果一致。

3.2 实训案例操作分析本章实训案例操作分析可参见第二章2.2节。

3.3 组合逻辑电路的设计与测试3.3.1 实训目的1、掌握组合逻辑电路的设计与测试方法3.3.2 实训原理1、使用中、小规模集成电路来设计组合电路是最常见的逻辑电路。

设计组合电路的一般步骤如图3.3.1所示。

图3.3.1 组合逻辑电路设计流程图根据设计任务的要求建立输入、输出变量，并列出真值表。

然后用逻辑代数或卡诺图化简法求出简化的逻辑表达式。

并按实际选用逻辑门的类型修改逻辑表达式。

根据简化后的逻辑表达式，画出逻辑图，用标准器件构成逻辑电路。

最后，用实验来验证设计的正确性。

2、组合逻辑电路设计举例用“与非”门设计一个表决电路。

当四个输入端中有三个或四个为“1”时，输出端才为“1”。

设计步骤：根据题意列出真值表如表3.3.1所示，再填入卡诺图表3.3.2中。

组合逻辑电路

对于低电平有效信号的逻辑或，可用正与门实现（正逻辑与等价于负逻辑或）。若用正与非门实现，则所得输出Z3 ~ Z0 为低电平有效的输出的反码。
由上，可作出相应的电路，如右图所示。
2. 二—十进制优先编码器若某优先编码器具有的逻辑功能为：将 I1 ~ I9 九个输入信号分别编
1. 依据实际逻辑问题的因果关系，进行逻辑抽象，列出逻辑真值表； 2. 写出相应的逻辑函数式（逻辑表达式）； 3. 化间或变换逻辑函数式（逻辑表达式）； 4. 画出逻辑电路图； 5. 判别和消除冒险现象。
注意：逻辑函数经过化简，最简的逻辑函数表达式可能具有多样性，根据这些表达式构成的逻辑电路的形式也具有多样性。这是由于在简化过程中采用不同的合并项得来的。电路的逻辑功能不因为电路的表达形式不同而不同，这也为逻辑设计的方案选择提供了灵活性。
3.1 概述
一. 组合逻辑电路的特点逻辑电路的分类：依据逻辑功能的特点，逻辑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：组合逻辑电路的输出信号仅取决于该时刻的输入信号状态的组合，而与电路原来所处的状态无关。
相应地，在电路结构上：（1）输入输出间不必提供反馈延迟通路，（2）电路中不包含记忆元件。
不利用约束条件，依真值表，可写出相应的逻辑函数式
利用约束条件，即输入变量取值的组合仅为真值表中列出的8种状态，则可得逻辑函数式
依
可作出由三个或门构成的编码器电路。
二、优先编码器优先编码器的特点：允许同时输入两个及两个以上编码信号，但对所
有输入信号按优先顺序排队，当几个输入信号同时出现时，只对其中优先权最高的一个进行编码。
（2）依优先顺序，第一片无编码输入信号时，才对第二片的编码输入信号进行编码，因此，可用第一片的输出 YS作第二片的选通输入信号 S。（3）四位码的最高位采用第一片的扩展输出信号 YEX。

数字电路组合逻辑电路

2021/4/21 Y1 Y3 Y5 Y6 Y7
38
因此，正确连接控制输入端使译码器处于工作状态，将Y1 Y、３ Y、５ Y、６ Y、７经一个与非门输出，A2、A1、A0分别作为输入变量A、B、C，就可实现组合逻辑函数。
F (A, B,C) m(1,3,5,6,7)
Y1 Y3 Y5 Y6 Y7
(2)列真值表；把逻辑关系转换成数字表示形式；
表3-2 例3-3真值表 (3) 由真值表写逻辑表ＡＢＣＹ达式，并化简；
００００
００１００１００
化简得最简式：
０１１１
１０００
１０１１
１１０１ 2021/4/21
12
１１１１
(4) 画逻辑电路图：用与非门实现，其逻辑图与例3-1相同。如果作以下变换：
输出：三位二进制代码
Y2Y1Y0
2021/4/21
称八线—三线编码器18
图3-4 普通编码器的方框图
设输入信号为1表示对该输入进行编码。
表3-4 编码器输入输出的对应关系
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y2 Y1 Y0 １００００００００００
０１００００００００１
2021/4/21
2
第3章组合逻辑电路
数字电路分类：组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路: 任意时刻的输出仅仅取决于当时的输入信号，而与电路原来的状态无关。
本章内容提要
小规模集成电路(SSI)构成组合逻辑电路的
一般分析方法和设计方法。
常用组合逻辑电路的基本工作原理及常用中
规模集成（MSI）组合逻辑电路的逻辑功能、使
(2) 实现组合逻辑函数F（A，B，C）

数字电子技术基础第三版第三章答案

简述VHDL的主要优点。
答：VHDL的覆盖面广，描述能力强，是一个多层次的硬件描述语言，VHDL已成为IEEE承认的一个工业标准，是一种通用的硬件描述语言。
VHDL有良好的可读性，可以被计算机接受，也容易被读者理解，VHDL源文件既是程序又是技术人员之间交换信息的文件，也可作为合同签约者之间的文件；VHDL的生命周期长，因为VHDL硬件描述与工艺无关；VHDL支持大规模设计的分解和已有设计的再利用。
对于译码器每一组输入编码，在若干个输出中仅有一个输出端为有效电平，其余输出皆处于无效电平，这类译码器称为变量译码器。常用的有2-4线译码器、3-8线译码器、4-10线8421BCD译码器等。
在数字电路中，需要将数字量的代码经过译码，送到数字显示器显示。能把数字量翻译成数字显示器能识别的译码器称为数字显示译码器，常用的有七段显示译码器。
F=
=
函数F的或非门电路如思考题图（c）所示。
题什么叫竞争-冒险现象当门电路的两个输入端同时向相反的逻辑状态转换（即一个从0变成1，另一个从1变成0）时，输出是否一定有干扰脉冲产生
答：竞争指的是一个门电路多个输入信号同时跳变，或者一个信号经过不同路径传到同一个门电路的输入端导致信号到达时间不同的现象。冒险指的是由于竞争可能在电路输出端产生的毛刺现象。当门电路的两个输入端同时向相反的逻辑状态转换时，输出不一定有干扰脉冲产生。
组合逻辑电路的设计是根据实际逻辑问题，求出实现相应逻辑功能的最简单或者最合理的数字电路的过程。逻辑电路的设计步骤如下：
首先分析设计要求，建立真值表，选择所用门的类型，将逻辑表达式化为最简形式，或者变换为最合理的表达式，最后画出逻辑图。
题组合逻辑电路如思考题图（a）所示。
（1）写出函数F的表达示。

《数字电子技术》第3章组合逻辑电路

Y1 I2 I3 I6 I7
Y3 ≥1 I9 I8
Y3
I2I3I6I7
&
Y0 I1 I3 I5 I7 I9
I1I3I5I7I9
I9 I8
逻辑图
Y2
Y1
Y0
≥1
≥1
≥1
I7I6I5I4
I3I2
(a) 由或门构成
Y2
Y1
I1 I0 Y0
&
&
&
I7I6I5I4
I3I2
(b) 由与非门构成
A
消除竞争冒险
B
C
Y AB BC AC
2
& 1
1
3
&
4
&
5
≥1
Y
3.2 编码器
编码
将具有特定含义的信息编成相应二进制代码的过程。
编码器(即Encoder)
实现编码功能的电路
被编信号
编码器
编码器
二进制编码器二-十进制编码器
二进制代码一般编码器
优先编码器一般编码器优先编码器
（1）二进制编码器
A B F AB AB B
&
&
00
1
01
0
C
&
F &
10 11
0F AABA BC1 AB &
1
AAB BC AB
（4）分析得出逻辑功A能 A B B C AB
A =1
同或逻辑 AB AB B
F
F AB AB A☉B
3.1.3 组合逻辑电路的设计
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关系的逻辑电路。

第三模块-组合逻辑电路

第三模块：组合逻辑电路一、本模块学习目标1、了解组合逻辑电路的定义2、掌握组合逻辑电路的分析3、掌握组合逻辑电路的设计4、熟悉逻辑函数式的最佳化问题5、熟悉中规模组合逻辑电路(译码器、编码器、全加器、数据选择器和数值比较器)的原理、功能和应用6、中规模组合逻辑电路(译码器、编码器、全加器、数据选择器和数值比较器)的原理、功能和应用7、了解组合逻辑电路的瞬态现象--竞争冒险二、本模块重难点内容1、组合逻辑电路在逻辑功能和电路结构上的特点（与时序逻辑电路的区别）2、组合逻辑电路的设计方法和步骤，以及在使用小规模集成电路进行设计和用中规模集成组合逻辑电路模块进行设计的区别。

3、几中常见的中规模集成组合逻辑电路的逻辑功能和使用方法（会读功能表，掌握扩展功能能的接法和附加控制端的各种应用，用于组合逻辑电路设计的原理等。

）4、定性了解组合逻辑电路中的竞争—冒险现象及常用的消除方法三、本模块问题释疑1、列举逻辑函数的四种表示方法？答：逻辑真值表、逻辑式、逻辑图、卡诺图和波形图。

2、什么是组合逻辑电路？答：在任何时刻，输出状态只决定于同一时刻名输入状态的组合，而先前状态无关的逻辑电路称为组合逻辑电路。

3、列出分析组合逻辑电路的步骤？答：分析步骤如下：a)由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式；b)化简和变换名逻辑表达式；c)列出真值表；d)根据真值表和逻辑表达式对逻辑电路进行分析，最后确定其功能。

4、列出设计组合逻辑电路的步骤。

答：组合逻辑电路的设计步骤如下：a)根据对电路逻辑功能的要求，列出真值表；b)由真值表写出逻辑表达式；c)简化和变换逻辑表达式，从而画出逻辑图。

5、为什么说在组合逻辑电路设计中正确列出真值表是最为关键的一步？答：在组合逻辑电路的设计中，真值表是逻辑表达式和逻辑电路图的基础。

6、什么是组合逻辑电路中的竞争冒险？引起竞争冒险的原因？答：由于从输入到输出的过程中，不同通路上门的级数不同，或者门电路平均延迟时间的差异，使信号从输入经不同通路传输到输出级的时间不同，可能会使逻辑电路产生错误输出，称为竞争冒险。

常用组合逻辑电路与应用

（4）化简并写出逻辑代数式
B0
G0 B1B0 B1 B0 B1 B0 G1 B2 B1 B2 B1 B2 B1 B1
G2 B3 B2 B3 B2 B3 B2 B3 B2
B2
G3 B3
（5）、由逻辑代数式画出逻辑图 @
G2 B1B0
B3B2 00 01 11 10 00 0 0 0 0
01 1 1 1 1 11 Φ Φ Φ Φ 10 1 1 Φ Φ
G3Байду номын сангаас诺图
G3 B1B0
B3B2 00 01 11 10 00 0 0 0 0
01 0 0 0 0
11 Φ Φ Φ Φ
10 1 1 Φ Φ
3.2 组合逻辑电路的分析和设计
01000110
01010111
01100101
01110100
10001100
10011101
1 0 1 0ΦXXX
1 0 1 1XXXX
1 1 0 0XXXX
1 1 0 1XXXX
1 1 1 0XXXX
1 1 1 1XXXX
3.2 组合逻辑电路的分析和设计
（3）根据真值表，填写输出函数卡诺图
G0 B1B0 G0卡诺图 B3B2 00 01 11 10
• 电路设计的步骤
（1）根据对电路逻辑功能的要求，列出真值表；（2）由其值表写出逻辑表达式；（3）简化和变换逻辑表达式，从而画出逻辑图。
• 注意点
组合逻辑电路的设计，通常以电路简单，所用器件的数目和种类最少为目标
• 实例 @
3.2 组合逻辑电路的分析和设计
• 例：试设计将十进制的四位二进制码（8421）BCD 转换成典型格雷码
第三章常用组合逻辑电路芯片

数字电子技术基础简明教程课件第3章组合逻辑电路

逻辑门电路
01
02
03
简介
逻辑门电路是组合逻辑电路的基本单元，用于实现逻辑运算。
常用类型
包括与门、或门、非门、与非门、或非门等。
工作原理
通过输入信号的组合，实现特定的逻辑功能。
常用组合逻辑电路
01
02
03
04
编码器
将输入信号转换为二进制码的电路。
译码器
将二进制码转换为输出信号的电路。
易懂。
画逻辑图
根据化简后的逻辑表达式，画出逻辑图，直观地表示出电路的逻辑关
系。
组合逻辑电路的表示方法
逻辑函数表达式
用逻辑函数表达式表示电路的逻辑关系，方便进行逻辑分析
和化简。
逻辑图
用逻辑图表示电路的逻辑关系，可以直观地看出电路的结构和功能。
波形图
用波形图表示输入和输出信号随时间变化的规律，有助于理解电路的工作过程。
数据选择器
根据选择信号从多个输入信号中选择一个输出信号的电路。
加法器
实现二进制加法的电路。
02
组合逻辑电路的分析
分析方法
列出真值表
根据输入变量的所有可能取值组合，列出输出函数的取值情况，形成
真值表。
写出逻辑表达式
根据真值表，利用逻辑运算规则，写出输出函
数的逻辑表达式。
化简逻辑表达式
运用逻辑代数的基本定律和运算规则，化简逻辑表达式，使其更简洁
在通信系统中的应用
调制器
解调器
将低频信号调制到高频载波上，实现信号的传输。
将调制后的高频信号解调为低频信号，实现信号的还原。
编码器
译码器
将模拟信号转换为数字信号，便于传输和处理。

利用MSI设计组合逻辑电路

实验二利用MSI设计组合逻辑电路一、实验目的1、熟悉编码器、译码器、数据选择器等组合逻辑功能模块的功能与使用方法。

2、掌握用MSI设计的组合逻辑电路的方法。

二、实验仪器1、数字电路实验箱、数字万用表、示波器2、虚拟器件：74LS00，74LS197，74LS138，74LS151三、实验原理中规模的器件，如译码器、数据选择器等，它们本身是为实现某种逻辑功能而设计的，但由于它们的一些特点，我们也可以用它们来实现任意逻辑函数。

1、用译码器实现组合逻辑电路译码器试讲每个输入的二进制代码译成对应的输出高、低电平信号，如图所示。

图（一）3线-8线译码器74LS138当附加控制门Gs的输出为高电平（S=1）时，可由逻辑图写出逻辑表达式如下所示。

从上式看出，70Y -Y 同时又是012S S S 、、这三个变量的全部最小项的译码输出。

所以这种译码器也叫最小项译码器。

如果将012S S S 、、当做逻辑函数的输入变量，则可利用附加的门电路将这些最小项适当的组合起来，便可产生任何形式的三变量组合逻辑函数。

例如可以用3线-8线译码器74LS138实现全加器。

列出真值表（表1），其中A 、B 是加数与被加数，是低位向本位的进位，S 为本位和，位是本位向高位的进位。

表1 全加器真值表 ABCnSCn+10 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 111由真值表可得全加器的最小项之和表达式。

7·4·2·1m m m m Cn B A Cn B A Cn B A S =++=令74LS138的输入S2=A ，S1=B ，S0=Cn ，在器输出端附加两个与非门，按上述全加器的逻辑函数表达式连接，计科实现全加器功能。

如图2所示。

图（二） 74LS138实现全加器逻辑图2、用数据选择器实验组合逻辑电路76531···1Cn m m m m ABC C AB C B A BC A n n n n =+++=++数据选择器的功能是从一组输入数据中选出某一个信号输出，或称为多路开关。

数字电路与逻辑设计课件：第三章 part2常用组合逻辑模块

D. Zhu 2012
例3（续）
用： 74LS04、 74LS08、 74LS86、 74LS21、 74LS64、各一片组成。 P64，表3.5
2、4位数值比较器7485的逻辑符号
级联输入
3、4位数值比较器功能表
4、4位数值比较器扩展成8位比较器
4、数值比较器的应用
例1：电路分析。
A0
逻辑功能：全减器
例5：用3-8译码器外加与门组成一位全减器
z(x, y,Ci ) M(0,3,5,6) M0M3M5M6 m0 m3 m5 m6 CO (x, y, Ci ) M(0,4,5,6) M0M4M5M6 m0 m4 m5 m6
例6：分析以下电路的逻辑功能。
逻辑功能：一位全加器
例7：译码器实现1位8421BCD码加法器
译码器在多片存储器芯片扩展中的应用（1）线选法寻址
（2）译码寻址
位二进制值A（A1A0）和B(B1B0)进行比较。当A>B 时，FA>B＝1，否则为0；当A=B时，FA0。
A1 A0
COMP
A>B
B1
A=B
B0
A<B
FA>B FA=B FA＜B
FAB A1 B1 A1B1 A0 B0 A1 B1 A1B1 A0 B0 FAB A1B1 A0B0 A1B1 A0B0 FAB FA B FAB
STA、STB、STC
3-8译码器功能表
使能情况下，在A2A1A0的任何一种输入组合下: 只有与该输入组合对应的一个输出端为0（有效）; 其余各输出端为1（无效）
当译码器处于工作状态时，每输入一个二进制代码将使对应的一个输出端为低电平（输出端为低电平有效时)，而其它输出端均为高电平。