8421译码器20070830790解析

用与非门实现
Y A B AB
A B C & Y
4.1.2 组合逻辑电路的设计方法
电路功 能描述
穷 举 法
例：设计一个楼上、楼下开关的控制逻辑电路 来控制楼梯上的路灯，使之在上楼前，用楼下 开关打开电灯，上楼后，用楼上开关关灭电灯； 或者在下楼前，用楼上开关打开电灯，下楼后， 用楼下开关关灭电灯。 1 设楼上开关为A，楼下开关为B，灯泡为Y。并 设A、B闭合时为1，断开时为0；灯亮时Y为1， 灯灭时Y为0。根据逻辑要求列出真值表。
第4 章
4.1 4.2 加法器
组合逻辑电路
组合逻辑电路的分析与设计方法
4.3 数值比较器
4.4 编码器 4.5 译码器 4.6 数据选择器 4.7 数据分配器 退出
4.1 组合逻辑电路的分析
与设计方法
4.1.1 组合逻辑电路的分析方法 4.1.2 组合逻辑电路的设计方法 4.1.3 组合逻辑电路中的竞争冒险 退出
例：
逻辑图
A B C 1
≥1
Y1
≥1 Y3
1
Y
≥1
Y2
逻辑表 达式
Y1 A B C Y2 A B Y Y3 Y1 Y2 B A B C A B B Y3 X Y B
最简与或 表达式
Y ABC AB B AB B A B
有圈相切，则有竞争冒险
增加冗余项， 消除竞争冒险
A 1 1 2 & 3 & 4 & 5 ≥1 Y
B
Y AB BC AC
C
本节小结
①组合电路的特点：在任何时刻的输出只取决于当 时的输入信号，而与电路原来所处的状态无关。实现 组合电路的基础是逻辑代数和门电路。 ②组合电路的逻辑功能可用逻辑图、真值表、逻辑 表达式、卡诺图和波形图等5种方法来描述，它们在本 质上是相通的，可以互相转换。 ③组合电路的设计步骤：逻辑图→写出逻辑表达式 →逻辑表达式化简→列出真值表→逻辑功能描述。 ④组合电路的设计步骤：列出真值表→写出逻辑表 达式或画出卡诺图→逻辑表达式化简和变换→画出逻 辑图。 在许多情况下，如果用中、大规模集成电路来实现 组合函数，可以取得事半功倍的效果。
A B 0 0 1 1 C 0 1 0 1
穷 举 法
1
Y
0 0 0 0
A 1 1 1 1
B 0 0 1 1
C 0 1 0 1
Y 0 1 1 1
真值表
2
0 0 0 0
2
逻辑表达式 Y m5 m6 m7 AB C ABC ABC
3
3
卡诺图
化 简 4
AB C 0 1
00
01
11
1 1
真值表
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 1 1 1 1 1 1 0 0
电路的逻辑功能
电路的输出Y只与输入A、B 有关，而与输入C无关。Y和A、 B的逻辑关系为：A、B中只要一 个为0，Y=1；A、B全为1时， Y=0。所以Y和A、B的逻辑关系 为与非运算的关系。
4.1.1 组合逻辑电路的分析方法
逻辑图
1 逐从 级输 写入 出到 输 出
A B C
& & &
Y1
Y2
&
Y Y
Y3
1
逻辑表 达式
化 简 2
Y1 AB
Y2 BC
Y Y1Y2Y3 AB BC AC
2
Y3 CA
最简与或 表达式
Y AB BC CA
最简与或 表达式
3
Y AB BC CA
3
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 0 0 1 0 1 1 1
4
真值表
4
电路的逻 辑功能
当输入A、B、C 中有2个或3个为 1时，输出Y为1， 否则输出Y为0。 所以这个电路实 际上是一种3人 表决用的组合电 路：只要有2票 或3票同意，表 决就通过。
A 1 (a) A A Y1 (b) & Y1 A 1 (a) ≥1 Y2
Y1 AA 0
A A Y2
Y2 A A 1
(b)
干扰信号
Y AB BC
2 A B C 1 1 & 3 &
2、消除竞争冒险的方法
AB C Y 0 1
4 ≥1
00 0 0
01 0 1
11 0 1
10 1 1
组合电路：输出仅由输入决定，与电路当Hale Waihona Puke Baidu状 态无关；电路结构中无反馈环路（无记忆）
I0 输 入 I1 Y0
…
In -1
… …
组合逻辑电路
… …
Y1
输 出
…
Ym -1
Y0 f 0 ( I 0 , I1 , , I n 1 ) Y f ( I , I , , I ) 1 1 0 1 n 1 Ym 1 f m 1 ( I 0 , I1 , , I n 1 )
4.2 加法器
4.2.1 半加器和全加器 4.2.2 加法器 4.2.3 加法器的应用 退出
4.2.1 半加器和全加器
1、半加器
能对两个1位二进制数进行相加而求得和及进位的逻辑 电路称为半加器。
半加器真值表 Ai Bi 0 1 0 1 Si 0 1 1 0 Ci 0 0 0 1
10
1
最简与或 表达式
5
化 简
4
Y= AB +AC
A B A C & &
5
Y AB AC
6
逻辑变换
6
逻辑电 路图
&
Y
4.1.3 组合电路中的竞争冒险
1、产生竞争冒险的原因 在组合电路中，当输入信号的状态改变时，输出端可能会出 现不正常的干扰信号，使电路产生错误的输出，这种现象称 为竞争冒险。 产生竞争冒险的原因：主要是门电路的延迟时间产生的。
A B 0 1 0 1 Y 0 1 1 0
1
真值表
0 0 1 1
2
2
逻辑表达式 或卡诺图
化 简 3
Y A B AB
用与非 门实现
A
已为最简与 或表达式
Y AB AB
& & & &
Y
最简与或 表达式
4
B
逻辑变换
5
用异或 门实现
A
Y A B
=1
Y
逻辑电路图
B
电路功 能描述
例：用与非门设计一个举重裁判表决电路。设举重 比赛有3个裁判，一个主裁判和两个副裁判。杠铃完 全举上的裁决由每一个裁判按一下自己面前的按钮 来确定。只有当两个或两个以上裁判判明成功，并 且其中有一个为主裁判时，表明成功的灯才亮。 1 设主裁判为变量A，副裁判分别为B和C；表示 成功与否的灯为Y，根据逻辑要求列出真值表。