数字逻辑电路设计与实现(李宜达编著)思维导图
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
逻辑门电路及组合逻辑电路PPT课件
例8-15 某工厂有A、B、C三个车间和一个自备电站，站内有两台发电机G1和G2。 G1的容量是G2的两倍。如果一个车间开工，只需G2运行即可满足要求；如果两个 车间开工，只需G1运行；若三个车间同时开工，则G1和G2均需运行。试画出控制 G1和G2运行的逻辑图。
解 用A、B、C分别表示三个车间的开工状态：开工为1，不开工为0；G1和G2运行 为1，停机为0。
① 根据题意列出逻辑真值表。
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第八章 逻辑门电路及组合逻辑电路 8.1 逻辑代数及逻辑门电路
三、逻辑代数运算法则
1.基本运算法则
0·A=0
1·A=A
A·A=A 0+A=A
AA 0 1+A=1
A+A=A A A 1
AA 2.交换律
AB=BA A+B=B+A 3.结合律 ABC=(AB)C=A(BC)
A+B+C=A+(B+C)=(A+B)+C 4.分配律 A(B+C)=AB+AC
10
非逻辑的逻辑表达式为：F=A
可用逻辑非门实现这种运算，非门的逻辑符号为：
1
A
F
非门的波形为： A
非门
F
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第八章 逻辑门电路及组合逻辑电路 8.1 逻辑代数及逻辑门电路
(二)复合逻辑运算及其复合门
用两个以上基本运算构成的逻辑运算。包括与非、或非、与或非、异 或和同或运算。和三个基本运算一样，它们都有集成门电路与之对应。
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第八章 逻辑门电路及组合逻辑电路 8.2 组合逻辑电路
例8-12 分析如图所示电路的逻辑功能。
AB
第1讲 可编程逻辑器件设计
Cyclone、Stratix等。开发工具 、 等 开发工具MAX+PLUS II、Quartus II。仿真软件 、 。仿真软件ModelSim。 。 的发明者。 ②XILINX：FPGA的发明者。产品有 ： 的发明者 产品有XC9500/4000、Coolrunner(XPLA3)、Spartan、 、 、 、 Vertex等系列，开发软件为Foundation和ISE。全球 等系列，开发软件为 产品60%以上是由 以上是由Altera和 等系列 和 。全球PLD/FPGA产品 产品 以上是由 和 Xilinx提供的。可以讲Altera和Xilinx共同决定了 提供的。可以讲 共同决定了PLD技术的发展方向。 技术的发展方向。 提供的 和 共同决定了 技术的发展方向 ③Lattice-Vantis：Lattice是ISP（In-System Programmability）技术的发明者。 ： 是 （ ）技术的发明者。 的领导者。 抗辐射、 ④ACTEL：反熔丝（一次性烧写）PLD的领导者。由于反熔丝 ：反熔丝（一次性烧写） 的领导者 由于反熔丝PLD抗辐射、耐高低温、功耗低、 抗辐射 耐高低温、功耗低、 速度快，所以在军品和宇航级上有较大优势。 速度快，所以在军品和宇航级上有较大优势。 ⑤Quicklogic。⑥Lucent。 。 。 做得不错。 也做了一些与Altera和Xilinx兼容的片子，但在品 兼容的片子， ⑦ATMEL：中小规模 ：中小规模PLD做得不错。ATMEL也做了一些与 做得不错 也做了一些与 和 兼容的片子 质上与原厂家还是有一些差距，在高可靠性产品中使用较少，多用在低端产品上。 质上与原厂家还是有一些差距，在高可靠性产品中使用较少，多用在低端产品上。
如何看懂电路图【数字逻辑电路】
如何看懂电路图6－－数字逻辑电路2009-01-22 10:35数字电子电路中的后起之秀是数字逻辑电路。
把它叫做数字电路是因为电路中传递的虽然也是脉冲，但这些脉冲是用来表示二进制数码的，例如用高电平表示“ 1 ”，低电平表示“ 0 ”。
声音图像文字等信息经过数字化处理后变成了一串串电脉冲，它们被称为数字信号。
能处理数字信号的电路就称为数字电路。
这种电路同时又被叫做逻辑电路，那是因为电路中的“ 1 ”和“ 0 ”还具有逻辑意义，例如逻辑“ 1 ”和逻辑“ 0 ”可以分别表示电路的接通和断开、事件的是和否、逻辑推理的真和假等等。
电路的输出和输入之间是一种逻辑关系。
这种电路除了能进行二进制算术运算外还能完成逻辑运算和具有逻辑推理能力，所以才把它叫做逻辑电路。
由于数字逻辑电路有易于集成、传输质量高、有运算和逻辑推理能力等优点，因此被广泛用于计算机、自动控制、通信、测量等领域。
一般家电产品中，如定时器、告警器、控制器、电子钟表、电子玩具等都要用数字逻辑电路。
数字逻辑电路的第一个特点是为了突出“逻辑”两个字，使用的是独特的图形符号。
数字逻辑电路中有门电路和触发器两种基本单元电路，它们都是以晶体管和电阻等元件组成的，但在逻辑电路中我们只用几个简化了的图形符号去表示它们，而不画出它们的具体电路，也不管它们使用多高电压，是 TTL 电路还是 CMOS 电路等等。
按逻辑功能要求把这些图形符号组合起来画成的图就是逻辑电路图，它完全不同于一般的放大振荡或脉冲电路图。
数字电路中有关信息是包含在 0 和 1 的数字组合内的，所以只要电路能明显地区分开 0 和 1 ， 0 和 1 的组合关系没有破坏就行，脉冲波形的好坏我们是不大理会的。
所以数字逻辑电路的第二个特点是我们主要关心它能完成什么样的逻辑功能，较少考虑它的电气参数性能等问题。
也因为这个原因，数字逻辑电路中使用了一些特殊的表达方法如真值表、特征方程等，还使用一些特殊的分析工具如逻辑代数、卡诺图等等，这些也都与放大振荡电路不同。
(精选)《数字逻辑》PPT课件
各数位的权是２的幂
二进制数只有0和1两个数码，它的每一位都可以用电子元件 来实现，且运算规则简单，相应的运算电路也容易实现。
运算 规则
加法规则：0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=10
乘法规则：0·0=0， 0·1=0 ，1·0=0，1·1=1
13
3、八进制
数码为：0～7；基数是8。
零，则每组二进制数便是一位八进制数。(三位聚一位) 0 0 1 1 0 1 0 1 0 . 0 1 0 ＝ (152.2)8
（2）八进制数转换为二进制数：将每位八进制数用3位二进
制数表示。(一位变三位)
(374.26)8 = 011 111 100 . 010 110
17
2、二进制数与十六进制数的相互转换
运算规律：逢八进一，即：7＋1＝10。
八进制数的权展开式：
如：(207.04)10＝ 2×82 ＋0×81＋7×80＋0×8－1＋4 ×8－2 ＝(135.0625)10
4、十六进制
各数位的权是8的幂
数码为：0～9、A～F；基数是16。 运算规律：逢十六进一，即：F＋1＝10。 十六进制数的权展开式： 如：(D8.A)2＝ 13×161 ＋8×160＋10 ×16－1＝(216.625)10
8
本节小结 数字信号的数值相对于时间的变 化过程是跳变的、间断性的。对数 字信号进行传输、处理的电子线路 称为数字电路。模拟信号通过模数 转换后变成数字信号，即可用数字 电路进行传输、处理。
9
1. 2 数制与编码
1.2.1 数制 1.2.2 不同数制间的转换 1.2.3 二进制代码
退出
10
1.2.1 数制
《数字电路与数字逻辑》第六章3-11页PPT精品文档
Q0 nQ1nQ2 nQ3 n
异步清“0” 并行输入 保持
CP CR
74175移位功能： 将Q0接D1、Q1接D2、Q2接 D3 。此时寄存器成串 入/串出的右移移位寄 存器。
6.4.2移位寄存器
1）五种类型（串入—并出单向；串入—串出单向；串并入—串出单向；
串并入—并出单向；串并入—并出双向）
（2）4位右移移存器74195（具有双端串行输入、并行输入和串、并行输出功能）
S/L J K
CR
CP
Q Q Q Q n1 n1 n1 n1
01
23
功能
0
0 0 0 0
异步清除
1
00
51
01
1
10
1
11
1
↑
0 Q0nQ1nQ2n 串入、右移
1
↑
Q0 nQ0 nQ1 nQ2 n
6
1
↑
M0 1
CR 74194(II) >CP
M1
DSR
D0 D1 D2 D3
1
1
0 D’0 D’1 D’2
I
II
启动
Q0 Q 1 Q2 Q3
Q0 Q1 Q2 Q3
CP1↑ CP2↑ CP3↑ CP4↑ CP5↑ CP6↑ CP7↑
0 D’0 D’1 D’2 1 0 D’0 D’1 1 1 0 D’0 11 1 0 11 1 1 11 1 1 11 1 1
M0
M1
D0
D1
D2
D3
DS
L
DS
L
M0
M1
CP
串入 D’6~ D’0
数字逻辑设计第四章 5
19
消除竞争－冒险现象的方法
接入滤波电容
尖峰脉冲一般都很窄，输出端并接一个很小的滤波 电容，足以将其幅度削弱到门电路的阈值电压以下。
A
&
1A
Y1
Cf
增加了输出电压波形的上升时间和下降时间，使波形变坏 不是一个好办法
20
消除竞争－冒险现象的方法
7
2、用门电路设计 写出逻辑函数式并化简
RY
R·Y
G 00 01 11 10
01
1
R’·Y’·G’
1
111
Y·G
R·G
F = R’·Y’·G’ + R·Y + R·G + Y·G
1、逻辑抽象
真值表
RY G F 000 1 001 010 011 1 100 101 1 110 1 111 1
8
3、电路处理 F = R’·Y’·G’ + R·Y + R·G + Y·G
为什么不能划分为“山/行六七里”？
明确：“山行”意指“沿着山路走”，“山行”是个状中短语，不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”？明确：“蔚然而深秀”是两个并列的词，不宜割裂，“望
之”是总起词语，故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏，在划分节奏的过程中感知文意。对于部分结构复杂的句子，教师可做适当的讲解引导。目标导学三：结合注释，
根据给出的实际问题， 求出实现这一逻辑功能的电路。
进行逻辑抽象，得到真值表或逻辑函数式 选择器件的类型 逻辑化简或变换成适当的形式 电路处理，得到电路图
《数字逻辑详解》课件
了解布尔函数的定义和特性，学习如何将逻辑表达式转化为真值表。
3
简化布尔表达式
掌握使用布尔代数进行逻辑表达式简化的方法和技巧。
逻辑函数与逻辑表达式
逻辑函数
介绍逻辑函数的概念和表示 方法，学习如何将逻辑函数 转化为逻辑表达式。
逻辑表达式
了解逻辑表达式的结构和常 见的逻辑运算符，学习如何 构建和简化逻辑表达式。
逻辑门
介绍常用逻辑门的基本原理和电路符号，展示它们 在数字电路中的应用。
数字电路
了解数字电路的组成和工作原理，包括组合逻辑电 路和时序逻辑电路。
进制编码
介绍常见的进制编码方式，如BCD码和格雷码，并 学习它们的转换方法。
布尔代数
1
布尔运算
学习布尔代数的基本运算，包括与、或、非等逻辑运算。
2
布尔函数
多输出函数
学习如何处理多输出函数， 掌握多输出函数的最小化方 法。
数字逻辑设计方法
1
时序逻辑设计
2
了解时序逻辑电路的设计原理和方法，
学习如何使用触发器构建时序逻辑功能。
3
组合逻辑设计
介绍组合逻辑电路的设计流程和方法， 学习如何使用逻辑门设计逻辑功能。
状态机设计
学习状态机的基本概念和设计流程，掌 握状态转换图和状态表的建立方法。
结语与总结
数字逻辑详解课件对数字逻辑的基础概念、逻辑门电路、布尔代数等进行了全面的介绍和讲解。希望通过本课 件的学习，能够帮助大家更好地理解和应用数字逻辑，为日后的学习和工作打下坚实的基础。
实例与练习
数字电路实例
通过实际电路示例，展示数字逻辑在计算机和电子 设备中的应用。
逻辑表达式练习
提供一些逻辑表达式练习题，帮助学生巩固所学知 识和提升运算能力。
新手入门：如何看懂电路图之欧阳史创编
新手入门如何看懂电路图1如何看懂电路图2－－电源电路单元如何看懂电路图3－－放大电路如何看懂电路图4－－振荡和调制电路如何看懂电路图5－－脉冲电路如何看懂电路图6－－数字逻辑电路如何看懂电路图7－－电路中的555电路如何看懂电路图1－－学电子跟我来系列文章top电子设备中有各种各样的图。
能够说明它们工作原理的是电原理图，简称电路图。
电路图有两种，一种是说明模拟电子电路工作原理的。
它用各种图形符号表示电阻器、电容器、开关、晶体管等实物，用线条把元器件和单元电路按工作原理的关系连接起来。
这种图长期以来就一直被叫做电路图。
另一种是说明数字电子电路工作原理的。
它用各种图形符号表示门、触发器和各种逻辑部件，用线条把它们按逻辑关系连接起来，它是用来说明各个逻辑单元之间的逻辑关系和整机的逻辑功能的。
为了和模拟电路的电路图区别开来，就把这种图叫做逻辑电路图，简称逻辑图。
除了这两种图外，常用的还有方框图。
它用一个框表示电路的一部分，它能简洁明了地说明电路各部分的关系和整机的工作原理。
一张电路图就好象是一篇文章，各种单元电路就好比是句子，而各种元器件就是组成句子的单词。
所以要想看懂电路图，还得从认识单词——元器件开始。
有关电阻器、电容器、电感线圈、晶体管等元器件的用途、类别、使用方法等内容可以点击本文相关文章下的各个链接，本文只把电路图中常出现的各种符号重述一遍，希望初学者熟悉它们，并记住不忘。
电阻器与电位器符号详见图 1 所示，其中（ a ）表示一般的阻值固定的电阻器，（ b ）表示半可调或微调电阻器；（ c ）表示电位器；（ d ）表示带开关的电位器。
电阻器的文字符号是“ R ”，电位器是“ RP ”，即在 R 的后面再加一个说明它有调节功能的字符“ P ”。
在某些电路中，对电阻器的功率有一定要求，可分别用图 1 中（ e ）、（ f ）、（ g ）、（ h ）所示符号来表示。
几种特殊电阻器的符号：第 1 种是热敏电阻符号，热敏电阻器的电阻值是随外界温度而变化的。