数字电子技术-组合逻辑电路

第9页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例：写出图所示电路的逻辑函数表达式其中以S3,S2,S1,S0 作为控制信号,A,B作为数据输入,列表说明输出F和S3～S0 作用下与AB的关系
解:F=
第 10 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
F= 该电路是函数发生器
第 11 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
L
0
L1
L
2
第 15 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例2：试设计一个码转换电路，将4位格雷码转换为自然二进 制码。可以采用任何逻辑门电路来实现。
解：(1) 明确逻辑功能，列出真值表。 设输入变量为G3、G2、G1、G0为格雷码， 输出变量B3、B2、B1和B0为自然二进制码。 当输入格雷码按照从0到15递增排序时，
2、 组合逻辑电路的分析步骤 (1) 由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式； (2) 化简和变换逻辑表达式； (3) 列出真值表； (4) 根据真值表或逻辑表达式，经分析最后确定其功能。
第5页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
3、组合逻辑电路的分析举例
A =1 Z
例1：分析如图所示逻辑电路的功能。 B 解：1.根据逻辑图写出输出函数的逻
第 12 页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例1：某火车站有特快、直快和慢车三种类型的客运列车进 出，试用两输入与非门和反相器设计一个指示列车等待进站 的逻辑电路，3个指示灯一、二、三号分别对应特快、直快 和慢车。列车的优先级别依次为特快、直快和慢车，要求当 特快列车请求进站时，无论其它两种列车是否请求进站，一 号灯亮。当特快没有请求，直快请求进站时，无论慢车是否 请求，二号灯亮。当特快和直快均没有请求，而慢车有请求 时，三号灯亮。
X A
Y AB AB AB AB Z AC AC AC AC
数字电子技术
真值表 AB CXYZ 00 0 000 00 1 001 0 1 0 01 0 0 1 1 01 1 1 0 0 11 1 1 0 1 11 0 11 0 10 1 1 1 1 10 0
第8页
武汉大学电气工程学院
=1 L
辑表达式
C
L Z C (A B) C ABC
2. 列写真值表。 3. 确定逻辑功能：
A B C Z AB L (A BC)
000
0
0
001
0
1
010
1
1
011
1
0
输入变量的取值中有奇数 1 0 0
1
1
101
1
0
个1时，L为1，否则L为0, 1 1 0
0
0
电路具有为奇校验功能。 1 1 1
可列出逻辑电路真值表
第 16 页
武汉大学电气工程学院
输入 G3 G2 G1 G0 0 000 0 001 0 011 0 010 0 110 0 111 0 101 0 100
逻辑电路真值表
输出
输入
B3 B2 B1 B0 0 000 0 001 0 010 0 011 0 100 0 101 0 110 0 111
3、确定电路逻辑功能
数字电子技术
这个电路逻辑功能是对输入 的二进制码求反码。最高位为 符号位，0表示正数，1表示负 数，正数的反码与原码相同； 负数的数值部分是在原码的基 础上逐位求反。
真值表
AB CXYZ 00 0 000
00 1 001 0 1 0 01 0 0 1 1 01 1 1 0 0 11 1 1 0 1 11 0 11 0 10 1 1 1 1 10 0
0
1
如要实现偶校验，电路应做何改变？
第6页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
例2：试分析下图所示组合逻辑电路的逻辑功能。
解：1、根据逻辑电路写出各输出端的逻辑表达式，并进行 化简和变换。
A 1
B 1
C 1
X XA
&
&
& Y
Y AB AB
&
Z AC AC
&ห้องสมุดไป่ตู้Z
&
第7页
武汉大学电气工程学院
2、化简、列写真值表
4.2 组合逻辑电路的设计
1、组合逻辑电路的设计 根据实际逻辑问题，求出所要求逻辑功能的最简单逻辑电路。
2、组合逻辑电路的设计步骤 (1)逻辑抽象：根据实际逻辑问题的因果关系确定输入、
输出变量，并定义逻辑状态的含义；
(2) 根据逻辑描述列出真值表； (3) 由真值表写出逻辑表达式; (4) 根据器件的类型,简化和变换逻辑表达式; (5)画出逻辑图。
数字电子技术
3、 根据真值表写出 各输出逻辑表达式。
L0 I0 L1 I0I1 L2 I0I1I2
4、 根据要求将上式变换为与非形式
L0 I0 L1 I0I1 L2 I0I1 I2
第 14 页
武汉大学电气工程学院
5、 根据输出逻辑表达式画出逻辑图。
I0
1
I1
1 I2
&1 &1
&1
数字电子技术
电子技术基础－数字部分 第四章 组合逻辑电路
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
4. 组合逻辑电路
4.1 组合逻辑电路的分析 4.2 组合逻辑电路的设计 4.3 组合逻辑电路中的竞争和冒险 4.4 常用组合逻辑集成电路 4.5 组合可编程电路 4.6 用Verilog HDL描述组合逻辑电路
第2页
武汉大学电气工程学院
结构特征: 1、输出、输入之间没有反馈延迟通路， 2、不含记忆单元
工作特征: 组合逻辑电路工作特点:在任何时刻，电路的输出状态只 取决于同一时刻的输入状态而与电路原来的状态无关。
第4页
武汉大学电气工程学院
数字电子技术
4.1 组合逻辑电路的分析
1、 组合逻辑电路分析 根据已知逻辑电路，经分析确定电路的的逻辑功能。
解：1、 逻辑抽象。 输入信号: I0、I1、I2分别为特快、直快和慢车的进站请求信 号且有进站请求时为1，没有请求时为0。
输出信号: L0、L1、L2分别为3个指示灯的状态，且灯亮为1， 灯灭为0。
第 13 页
武汉大学电气工程学院
2、根据题意列出真值表
输入
输出
I0 I1 I2 L0 L1 L2 000000 1 ×× 1 0 0 0 1×0 1 0 001001
教学基本要求
数字电子技术
1.熟练掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法 2.掌握编码器、译码器、数据选择器、数值比较器
和加法器的逻辑功能及其应用；
第3页
武汉大学电气工程学院
关于组合逻辑电路
数字电子技术
组合逻辑电路的一般框图
A1 A2
组合逻辑电路
L1 L2
An
Lm
Li = f (A1, A2 , …, An ) (i=1, 2, …, m)