组合逻辑电路PPT课件
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《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。
第三章组合逻辑电路ppt课件
图3.3.1 3位二进制普通编码器框图 《数字电子技术》
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路 表3-3-1 3位二进制普通编码器真值表
《数字电子技术》
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路
由于普通编码器在任何时刻 I0 ~ I7 当中仅有一个 取值为1，即只有真值表中所列的8种状态，而且它
的（ 28 8 ）种状态均为约束项。因此，由真值表
A
&
1
F2
C
B
&
C
图3.2.1 【例1】逻辑电路图
《数字电子技术》
3.2 组合逻辑电路的分析和设计方法
§3.2.2 组合逻辑电路的设计方法
所谓“设计”：即根据给出的实际逻辑问题，求出实 现这个逻辑功能的最简逻辑电路。
所谓“最简”：是指所用器件最少，器件种类最少， 而且器件之间的连线也最少。
一、设计步骤 （1）进行逻辑抽象
【例1】试用两片74LS148接成16线-4线优先编码器，
将－的优11先11权’最1低6个。146位个二低进A电0A制平1~5代输A码1入5 ，信其号中
编为‘0000
的A优0 先权最高，
接成的电路图如图3.3.4所示：
《数字电子技术》
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路
图3.3.4 用两片74LS148接成的16线－4线优先编码器逻辑图
I7
)
S
Y0 (I1I2 I4 I6 I3 I4 I6 I5 I6 I7 ) S
（由功能表第一行体现）。
《数字电子技术》
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路
（2）YS 为选通输出端，其表达式为：
YS I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 S
此式表明：只有当所有的编码输入端均为高 电平（即没有编码输入），且S=1（ S 0 ）
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路 表3-3-1 3位二进制普通编码器真值表
《数字电子技术》
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路
由于普通编码器在任何时刻 I0 ~ I7 当中仅有一个 取值为1，即只有真值表中所列的8种状态，而且它
的（ 28 8 ）种状态均为约束项。因此，由真值表
A
&
1
F2
C
B
&
C
图3.2.1 【例1】逻辑电路图
《数字电子技术》
3.2 组合逻辑电路的分析和设计方法
§3.2.2 组合逻辑电路的设计方法
所谓“设计”：即根据给出的实际逻辑问题，求出实 现这个逻辑功能的最简逻辑电路。
所谓“最简”：是指所用器件最少，器件种类最少， 而且器件之间的连线也最少。
一、设计步骤 （1）进行逻辑抽象
【例1】试用两片74LS148接成16线-4线优先编码器，
将－的优11先11权’最1低6个。146位个二低进A电0A制平1~5代输A码1入5 ，信其号中
编为‘0000
的A优0 先权最高，
接成的电路图如图3.3.4所示：
《数字电子技术》
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路
图3.3.4 用两片74LS148接成的16线－4线优先编码器逻辑图
I7
)
S
Y0 (I1I2 I4 I6 I3 I4 I6 I5 I6 I7 ) S
（由功能表第一行体现）。
《数字电子技术》
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路
（2）YS 为选通输出端，其表达式为：
YS I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 S
此式表明：只有当所有的编码输入端均为高 电平（即没有编码输入），且S=1（ S 0 ）
《组合逻辑电路》PPT课件
输入
输出
DCBA
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 201211/31 /21 6
Y 2Y 1Y 0
001 001 001 001 001 001 010 010 010 010 010 100 100 100 100 100
2021/3/26
（第4章-13）
例1：设计一个监视交通信号灯状态的逻辑电路
R
A 如果信号灯 Z
出现故障，
G
Z为1
2021/3/26
（第4章-14）
输入变量 输
出
1. 抽象
R AGZ
• 输入变量: 红（R）、黄（A）、绿（G）
• 输出变量： 故障信号（Z）
2. 写出逻辑表达式
0 001 0 010 0 100 0 111
例3：试分析图示电路的逻辑功能，指出该电路的用途。
解： 1.根据逻辑图写出逻辑式
Y2 DC DBA DC DBA
D
1
C
1
B
Y1 DCBDCBDCA A
1
DCBDCBDCA 1
&& & && &&
Y0 DC DB DC DB
&
&
&
Y2
Y1
Y0
2021/3/26
（第4章-11）
2.列出真值表
1 000
Z R 'A 'G ' R 'A R G 'G A R' A RG AG
1 011Biblioteka 1 1012021/3/26
《组合逻辑电路一》PPT课件
A2>B2 A2<B2 A2=B2 A2=B2 A2=B2 A2=B2 A2=B2 A2=B2 A2=B2 A2=B2 A2=B2
A1 B1 X X X X
A1>B1 A1<B1 A1=B1 A1=B1 A1=B1 A1=B1 A1=B1 A1=B1 A1=B1
A0 B0 X X X X X X
A0>B0 A0<B0 A0=B0 A0=B0 A0=B0 A0=B0 A0=B0
1
1
01
精选ppt
5
加法器(Adder)
(2)全加器
两个1位二进制数A、B相加时，考虑到相邻 低位的进位Ci的加法器称为全加器（Full Adder, FA）。
S
Co
Ci
AB
精选ppt
6
加法器(Adder)
A B C0i 0 01 11 10
0
1
1
11
1
S
B Ci A 00 01 11 10
0
1
A=A7A6A5A4A3A2A1A0、B=B7B6B5B4B3B2B1B0
FA>B FA=B FA<B
F> F= F< I>
74LS85 I= I<
A3A2A1A0 B3B2B1B0
F> F= F< I> 0
74LS85 I= 1 I< 0
A3A2A1A0 B3B2B1B0
A7A6A5A4 B7B6B5B4
A3 A2 A1 A0 B3 B2 B1 B0
精选ppt
10
加法器74LS283
例1：用74LS283实现8421BCD码转换成E3码。
解：通过对8421BCD码和E3码的比较发现：
A1 B1 X X X X
A1>B1 A1<B1 A1=B1 A1=B1 A1=B1 A1=B1 A1=B1 A1=B1 A1=B1
A0 B0 X X X X X X
A0>B0 A0<B0 A0=B0 A0=B0 A0=B0 A0=B0 A0=B0
1
1
01
精选ppt
5
加法器(Adder)
(2)全加器
两个1位二进制数A、B相加时，考虑到相邻 低位的进位Ci的加法器称为全加器（Full Adder, FA）。
S
Co
Ci
AB
精选ppt
6
加法器(Adder)
A B C0i 0 01 11 10
0
1
1
11
1
S
B Ci A 00 01 11 10
0
1
A=A7A6A5A4A3A2A1A0、B=B7B6B5B4B3B2B1B0
FA>B FA=B FA<B
F> F= F< I>
74LS85 I= I<
A3A2A1A0 B3B2B1B0
F> F= F< I> 0
74LS85 I= 1 I< 0
A3A2A1A0 B3B2B1B0
A7A6A5A4 B7B6B5B4
A3 A2 A1 A0 B3 B2 B1 B0
精选ppt
10
加法器74LS283
例1：用74LS283实现8421BCD码转换成E3码。
解：通过对8421BCD码和E3码的比较发现：
《组合逻辑电路》PPT课件_OK
逻辑代数所表示的是逻辑关系，而不是数 量关系。这是它与普通代数的本质区别。
2021/7/27
25
逻辑代数运算法则
1. 常量与变量的关系
自等律 A 0 A A1 A 0-1律 A 1 1 A 0 0 重叠律 A A A A A A
还原律 A A
互补律 A A 1 A A 0
2. 逻辑代数的基本运算法则
00 11 01 11 01 11 01 11
输入A、B、C有一个为“1”，输出 Y 为“1”。
输入A、B、C全为低电平“0”，输出 Y 为“0”。
2021/7/27
13
逻辑表达式： Y=A+B+C
3. 逻辑关系：“或”逻辑
即：有“1”出
“1”，
逻辑符全号“：0”出“0”
A B C
>1
Y
“或” 门逻辑状态表
X2
组合逻辑电路
Y1
Y2
输出
...
Xn
Yn
组合逻辑电路框图
2021/7/27
29
组合逻辑电路的分析
已知逻辑电路 确定 逻辑功能 分析步骤：
(1) 由逻辑图写出输出端的逻辑表达式 (2) 运用逻辑代数化简或变换 (3) 列逻辑状态表即真值表 (4) 分析逻辑功能
2021/7/27
30
例 1：分析下图的逻辑功能
0 0 10
A B C
>1
Y
01 01 10
00 10 00
“或非”门
1 0 10 1 1 00
逻辑表达式： Y=A+B+C 1 1 1 0
有“1”出“0”，全“0”
出“1”
2021/7/27
2021/7/27
25
逻辑代数运算法则
1. 常量与变量的关系
自等律 A 0 A A1 A 0-1律 A 1 1 A 0 0 重叠律 A A A A A A
还原律 A A
互补律 A A 1 A A 0
2. 逻辑代数的基本运算法则
00 11 01 11 01 11 01 11
输入A、B、C有一个为“1”，输出 Y 为“1”。
输入A、B、C全为低电平“0”，输出 Y 为“0”。
2021/7/27
13
逻辑表达式： Y=A+B+C
3. 逻辑关系：“或”逻辑
即：有“1”出
“1”，
逻辑符全号“：0”出“0”
A B C
>1
Y
“或” 门逻辑状态表
X2
组合逻辑电路
Y1
Y2
输出
...
Xn
Yn
组合逻辑电路框图
2021/7/27
29
组合逻辑电路的分析
已知逻辑电路 确定 逻辑功能 分析步骤：
(1) 由逻辑图写出输出端的逻辑表达式 (2) 运用逻辑代数化简或变换 (3) 列逻辑状态表即真值表 (4) 分析逻辑功能
2021/7/27
30
例 1：分析下图的逻辑功能
0 0 10
A B C
>1
Y
01 01 10
00 10 00
“或非”门
1 0 10 1 1 00
逻辑表达式： Y=A+B+C 1 1 1 0
有“1”出“0”，全“0”
出“1”
2021/7/27
第3章组合逻辑电路ppt课件
三位二进制编码器功能的真值表
输入
输出
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
01111111 10111111 11011111 11101111 11110111 11111011 11111101 11111110
A2 A1 A0
000 001 010 011 100 101 110 111
1000 01 0 0 0010 0001
➢说明有效电平为高电平，且由输出状态便 知道输入代码值，此种功能称为译码功能。
2021/1/24
东北大学信息学院
10
例3-1
➢如果将与门变成与非门
A1
1
& F3 =A1A0 & F2 =A1A0
A0
1
& F1 =A1A0
& F0 =A1A0
图 3-2
➢则为低电平有效译码器 2021/1/24
Y ABC ABC ABC ABC AB BC CA AB BC CA
例3-4
➢⒋画逻辑图
➢由线圈动作电压12V，线圈电阻300欧算 得线圈动作时，流过线圈电流等于 40mA，一般的逻辑门不可能带40mA电 流。为此，X、Y需经集电极开路非门 取反之后驱动线圈，逻辑图如图3-4示。
11 00 0 11 01 0 11 10 0 11 11 1
说明
O→O
O→A
O→B
O→AB A禁送O
A→A A禁送B
A→AB B禁送O B禁送A
B→B
B→AB AB禁送O AB禁送A AB禁送B
AB→AB
说明
由真值表画出卡诺图如图3-8所示。由卡诺
图得表达式如下：
CD
AB 00 01 11 10
输入
输出
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
01111111 10111111 11011111 11101111 11110111 11111011 11111101 11111110
A2 A1 A0
000 001 010 011 100 101 110 111
1000 01 0 0 0010 0001
➢说明有效电平为高电平，且由输出状态便 知道输入代码值，此种功能称为译码功能。
2021/1/24
东北大学信息学院
10
例3-1
➢如果将与门变成与非门
A1
1
& F3 =A1A0 & F2 =A1A0
A0
1
& F1 =A1A0
& F0 =A1A0
图 3-2
➢则为低电平有效译码器 2021/1/24
Y ABC ABC ABC ABC AB BC CA AB BC CA
例3-4
➢⒋画逻辑图
➢由线圈动作电压12V，线圈电阻300欧算 得线圈动作时，流过线圈电流等于 40mA，一般的逻辑门不可能带40mA电 流。为此，X、Y需经集电极开路非门 取反之后驱动线圈，逻辑图如图3-4示。
11 00 0 11 01 0 11 10 0 11 11 1
说明
O→O
O→A
O→B
O→AB A禁送O
A→A A禁送B
A→AB B禁送O B禁送A
B→B
B→AB AB禁送O AB禁送A AB禁送B
AB→AB
说明
由真值表画出卡诺图如图3-8所示。由卡诺
图得表达式如下：
CD
AB 00 01 11 10
《组合逻辑电路设计》课件
《组合逻辑电路设计》ppt 课件
目录
• 组合逻辑电路概述 • 组合逻辑电路设计方法 • 常用组合逻辑电路设计 • 组合逻辑电路的分析 • 组合逻辑电路的实现
01 组合逻辑电路概 述
组合逻辑电路的定义
01
02
03
组合逻辑电路
由门电路组成的数字电路 ，其输出仅与当前的输入 有关，而与之前的输入无 关。
04 组合逻辑电路的 分析
组合逻辑电路的分析步骤
确定输入和输出变量
首先需要确定组合逻辑电路的输入和 输出变量，以便了解电路的功能需求 。
பைடு நூலகம்
列出真值表
根据输入和输出变量的取值，列出组 合逻辑电路的真值表，以便了解电路 在不同输入下的输出情况。
化简逻辑表达式
根据真值表，化简输出函数的逻辑表 达式，以便了解电路的逻辑关系。
分析电路的完备性
检查电路是否实现了所需的功能，并 确定是否存在冗余的元件或不必要的 电路结构。
组合逻辑电路的分析实例
实例一
2-2=1的组合逻辑电路：该电路有两个输入 变量A和B，一个输出变量Y，满足条件A和 B不同时为1时Y为0，其他情况下Y为1。通 过分析可以得出输出函数的逻辑表达式为 Y=A'B'+AB。
THANKS
感谢观看
特点
无记忆功能，仅根据当前 的输入确定输出。
应用
如编码器、译码器、多路 选择器等。
组合逻辑电路的基本组成
门电路
是构成组合逻辑电路的基本单元，如AND门、OR 门、NOT门等。
输入和输出
组合逻辑电路有多个输入和输出，输入用于接收 外部信号，输出用于传递处理后的信号。
连线
连接门电路，将输入与输出连接起来，实现信号 的传递和处理。
目录
• 组合逻辑电路概述 • 组合逻辑电路设计方法 • 常用组合逻辑电路设计 • 组合逻辑电路的分析 • 组合逻辑电路的实现
01 组合逻辑电路概 述
组合逻辑电路的定义
01
02
03
组合逻辑电路
由门电路组成的数字电路 ，其输出仅与当前的输入 有关，而与之前的输入无 关。
04 组合逻辑电路的 分析
组合逻辑电路的分析步骤
确定输入和输出变量
首先需要确定组合逻辑电路的输入和 输出变量，以便了解电路的功能需求 。
பைடு நூலகம்
列出真值表
根据输入和输出变量的取值，列出组 合逻辑电路的真值表，以便了解电路 在不同输入下的输出情况。
化简逻辑表达式
根据真值表，化简输出函数的逻辑表 达式，以便了解电路的逻辑关系。
分析电路的完备性
检查电路是否实现了所需的功能，并 确定是否存在冗余的元件或不必要的 电路结构。
组合逻辑电路的分析实例
实例一
2-2=1的组合逻辑电路：该电路有两个输入 变量A和B，一个输出变量Y，满足条件A和 B不同时为1时Y为0，其他情况下Y为1。通 过分析可以得出输出函数的逻辑表达式为 Y=A'B'+AB。
THANKS
感谢观看
特点
无记忆功能，仅根据当前 的输入确定输出。
应用
如编码器、译码器、多路 选择器等。
组合逻辑电路的基本组成
门电路
是构成组合逻辑电路的基本单元，如AND门、OR 门、NOT门等。
输入和输出
组合逻辑电路有多个输入和输出，输入用于接收 外部信号，输出用于传递处理后的信号。
连线
连接门电路，将输入与输出连接起来，实现信号 的传递和处理。
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正常工作状态
RAG
RAG
RAG
故障状态 RAG
RAG
RAG
RAG
17
逻辑抽象
取红、黄、绿三盏灯的状态为输入变量，分别用R、A、 G表示，亮时为1，不亮时为0。取故障信号为输出变量， 以Y表示，正常工作下Y为0，发生故障时为1。列出真值 表
逻辑真值表
RAGY 0001 0010 0101 0110 1000 1011 1101 1111
组合逻辑电路
-分析和设计
数字电子电路基础
1
§3.1 概述
组合 逻辑电路
功能：输出只取决于 当前的输入。
组成：门电路，不存在 记忆元件。
逻辑电路
时序 逻辑电路
功能：输出取决于当 前的输入和原 来的状态。
组成：组合电路、记 忆元件。
2
y1 f1 a1, a2 ,, an
a1
a2
y1 y2
y2
14
4. 根据逻辑表达式画出逻辑图。 (1) 若用与或门实现
F AB BC CA
A
&
B
C
&
1 F
&
15
(2) 若用与非门实现
F AB BC CA AB BC CA AB BC CA
A
&
B
&
&
C
F
&
16
例2 设计一个监测信号灯工作状态的逻辑电路。每一组 信号灯由红、黄、绿三盏灯组成，共有三种正常工作状 态：红、绿或黄加绿灯亮；其它五种亮灯状态为故障
f2 a1, a2 ,, an
an
ym
ym
fm a1, a2 ,, an
向量形式
Y F ( A)
组合逻辑电路的框图
输入与输出的函数关系
3
组合电路的研究内容：
分析： 给定 逻辑图
分析
得到 逻辑功能
设计：逻辑给功定能
设计
画出 逻辑图
4
§3.2 组合逻辑电路分析基础
电路 结构
输入输出之间 的逻辑关系
11
01
11
化简
11
10
F1 AB＋AD F2 BD＋AD F3 A＋BD
F3 的卡诺图 CD 00 01 11 10
AB
00
01
11
11 1 1 1 1
10 1 1 1 1
21
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
例3 多输出组合逻辑电路的
F A BC＋A CD＋A BC ＋A C D 1
F BCD＋ACD＋BC D＋AC D
2
F2 的卡诺图
F AC＋BCD＋AC ＋BC D
CD 00 01 11 10
3
F1 的卡诺图 CD 00 01 11 10
AB 00
AB
01
11
00 1 1 1 1
11
11
10
逻辑函数式由真值表可得
Y＝RAG ＋RAG ＋RAG＋RAG ＋RAG
18
AG 00 01 11 10
R
0
1001
1
0111
化简 Y＝RG ＋RG＋RA
用0化简可得到最简与或非表达式
Y＝RAG ＋RG
19
画出逻辑图
R1
&
A 1
R
G1
&
1
1
Y
&
Y
1
& A
1 G
最简与或的逻辑图
最简与或非的逻辑图
20
否则是“0”。
1000 1011
2. 根据题意列出真值表。
1101 1111
13
真值表
ABCF 0000 0010 0100 0111 1000 1011 1101 1111
3. 画出卡诺图，并用卡 诺图化简：
BC A 00
00
BC 01 11 10
010
1 0 1 1 1 AB
AC
F AB BC CA
Байду номын сангаас异或门
A =1 F B
F AB
9
例3：分析下图的逻辑功能。
A
&
2
M
1
&
=1
1
4F
1
B0
&
31
被封锁
10
被封锁
A
& 2
1
M
0
&
=0
1
4F
B1
&
3
特点： M=1时选通A路信号； 选通电路
M=0时选通B路信号。
11
§3.3 组合逻辑电路设计基础
任务 要求
最简单的 逻辑电路
分析步骤：
1. 指定实际问题的逻辑含义，列出真值表。 2. 用逻辑代数或卡诺图对逻辑代数进行化简。 3. 列出输入输出状态表并得出结论。
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
分析步骤：
1. 由给定的逻辑图逐级写出逻辑关系表达式。 2. 用逻辑代数或卡诺图对逻辑代数进行化简。 3. 列出输入输出状态表并得出结论。
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例1：分析下图的逻辑功能。
A
& AB
B
ABAB
&
F
A &
AB B
F ABAB ABAB ABAB
6
F ABAB ABAB
真值表
ABF
0 01 0 10 1 00 1 11
同或门
A =1 F B F AB
特点：输入相同为“1”； 输入不同为“0”。
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例2：分析下图的逻辑功能。
& ABA
A& B
AB
&F
&
ABB
F ABAABB
ABA ABB
（A B） A （A B） B A B A B
8
F ABAB
真值表 AB F
000 011 101 110
特点：输入相同为“0”； 输入不同为“1”。
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例 1：设计三人表决电路（A、B、C）。每人一个
按键，如果同意则按下，不同意则不按。结果
用指示灯表示，多数同意时指示灯亮，否则不
亮。
1. 首先指明逻辑符号取“0”、 真值表
“1”的含义。
ABCF
0000
三个按键A、B、C按下时为 0 0 1 0
“1”，不按时为“0”。输 0 1 0 0
出是F，多数赞成时是“1”， 0 1 1 1