组合逻辑电路的分析与设计ppt课件

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组合逻辑电路的分析和设计PPT课件

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(3) 列函数表达式
F2 m(1,2) d(3,5,6,7) F1 m(1,4) d(3,5,6,7)
第35页/共228页
F2 m(1,2) d(3,5,6,7) F1 m(1,4) d(3,5,6,7)
(4) 逻辑函数的化简
a. 化简F2
BC
A 00 01 11 10
0
1 1
种不同的编码器,如二进制编码器、优先编码器和 8421BCD编码器等。 1. 二进制编码器
用n位二进制代码对N=2n个一般信号进行编码 的电路,叫做二进制编码器。 二进制编码器也称之为2n –n线二进制编码器。
第42页/共228页
(1) 二进制编码器的主要特点
任何时刻只允许输入一个有效信号,不允许同时出现 两个或两个以上的有效信号,因而其输入是一组有约束(互 相排斥)的变量。
第22页/共228页
⑵ 写出逻辑函数表达式
由真值表写出逻辑函数表达式。
⑶ 对逻辑函数式进行化简和变换 根据选用的逻辑门的类型,将函数式化简或变换
为最简式。选用的逻辑门不同,化简的形式也不同。 ⑷ 画出逻辑电路图
根据化简后的逻辑函数式,画出门级逻辑电路图。 在实际数字电路设计中,还须选择器件型号。
第23页/共228页
& B
& B
L CA CB
L CA CB
若用集成门实现与或式,至少需要两种类型的门电路。
若用集成门实现与非式,则仅需要一种类型的门电路。
第29页/共228页
[例7] 试用与或非门设计一个操作码形成器,如图所 示。当按下*、+、-各个操作键时,要求分别产生乘 法、加法和减法的操作码01、10和11。
2. 组合逻辑电路的主要特点 a. 电路中就不包含记忆性元器件; b. 而且输出与输入之间没有反馈连线; c. 门电路是组合电路的基本单元。 d. 输出与电路原来状态无关。

组合逻辑电路的分析与设计加法器、编码器、译码器、显示器、数概要PPT课件

组合逻辑电路的分析与设计加法器、编码器、译码器、显示器、数概要PPT课件
组合逻辑电路的分析与设计
加法器、编码器、译码器、显示器、数据选择器、 数据分配器、数据比较器
组合逻辑电路的竞争冒险
2021
1
触发器
• 1、触发器是时序逻辑电路的组 成单元
• 2、时序逻辑电路的输出不但取
决于现在的输入,还与电路原 来的状态有关
2021
2
触发器输出有两种可能的状态:0、1
输出状态不只与现时的输入有关,还 与原来的输出状态有关
Q0 Q1
Q1 1
& a
0Q
0 &
b
0RD 0
1 SD 1
输出仍保持
2021
Q0 Q1
5
输入 R D =0(1 0 1), S D =1时 原状态
Q1 Q0
Q0 1
& a
1Q 0 &
b
0 RD 1
1 SD 1
输出变为 Q0 D =1, S D =0(1 0 1)时 原状态
Q1 0
32
功能表
T
Q n1
0
Qn
1
Qn
逻辑符号
Q
Q
RD T C SD
2021
33
时序图
CP T
Q
2021
34
1、基本RS触发器、逻辑功能及其特点; 2、可控RS触发器、特点; 3、JK触发器及其逻辑功能; 4、D触发器及其逻辑功能; 5、T触发器及其逻辑功能。
2021
35
• 作业: • P.194. 5.7 5.8
同样原理:
Q
Q Qn+1=0
Q F从 Q
R2 C S2
CP
F主
1
R1 C S1

第四章-组合逻辑电路PPT课件

第四章-组合逻辑电路PPT课件

输入 G3 G2 G1 G0
0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100
2021/3/12
逻辑电路真值表
输出 B3 B2 B1 B0
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111
输入 G3 G2 G1 G0 1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000
因此当B=D =1,A=0时(此时F =C+C ),电路 可能由于C 的变化而产生竞争冒险。
ABCD 00 01 11 10
00
1
01 1 1 1
11 1 1
2021/3/12
10 1 1
27
BC 00 01 11 10 A 00110 10011
D=AB+AC
有相切的卡诺图
2021/3/12
BC 00 01 11 10 A 00110 10011
01 0 1 1 1
11 1 1 0 0
FABAC+ BC 10 1 1 0 0
F A C A B D B C D A C D A B C
2021/3/12
32
3. 输出端并联电容器
如果逻辑电路在较慢速度下工作,为了消去竞争冒险,可 以在输出端并联一电容器,致使输出波形上升沿和下降沿 变化比较缓慢,可对于很窄的负跳变脉冲起到平波的作用。
A Y
t t 2021/3/121 2
t3 t4
它不符合静态下Y= AA恒为 0 的
逻辑关系
20
C
C
AC
BC
L
竞争: 当一个逻辑门的两个输入端的信号同时向相反方向变化, 而变化的时间有差异的现象。

第3单元组合逻辑电路的分析与设计PPT课件

第3单元组合逻辑电路的分析与设计PPT课件

本单元学习指导
➢ 各种组合逻辑电路在功能上千差万别,但其分 析方法和设计方法都是共同的。掌握了一般的分析方 法,可得知任何给定电路逻辑功能;掌握基本的设计 方法,就可据已知的实际要求设计获得相应的逻辑电 路。
21
实验三 组合逻辑电路设计之 密码锁、8线-3线编码器
一.实验目的
➢1.掌握组合逻辑电路的设计方法。 ➢2.用实验验证设计电路的逻辑功能。 ➢3.掌握编码的概述,为后继内容做准备。
设三人的意见为变量A、B、C,表决结果 为函数L。对变量及函数进行如下状态赋值: 对于变量A、B、C,设同意为逻辑“1”; 不同意为逻辑“0”。对于函数L,设事情
通过为逻辑“1”;没通过为逻辑“0”。
真值表
14
(2)由真值表写出逻辑表达式:
LA B CAB CAC BABC
(3)化简.
LABC ABCAC BABC A(B CC)BC (AA)A(CBB) AB BC AC
15
(4)画出逻辑图 .
如果要求用与非门实现该逻辑电路,就应将表达式转换成与非—与 非表达式: LA B B C A C ABC AC
画出逻辑图如图所示。
16
(2)列逻辑真值表。由于每一时刻只有一个 输入端,所以输入组合只有8组,而不用列28 次输出组合。
17
2.组合逻辑电路设计举例
例3.16 : 设计一个8输入3输出的二进制编码电 路,即8-3线编码器。要求,每一时刻只有一 个输入键接通高电平,即为“1”,当不同的输 入键为“1”时,会有一个对应二进制码输出。
(4)简述其逻辑功能。
A、B表示两个1位 二进制的加数,S 是它们相加的本位 和,C是向高位的 进位。这种电路可 用于实现两个1位 二进制数的相加, 它是运算器中的基 本单元电路,称为 半加器。

第四章组合逻辑电路的分析与设计PPT课件

第四章组合逻辑电路的分析与设计PPT课件

≥1
Ci
Ai Bi

Si
Ci-1
CI
CO
Ci
=1
Si
14
二、多位数加法器
4位串行进位加法器
C3 S3
S2
S1
S0
Ci Si ∑
Ai Bi Ci-1
Ci Si ∑
Ai Bi Ci-1
Ci Si ∑
Ai Bi Ci-1
Ci Si ∑
Ai Bi Ci-1
A3 B3 C2
A2 B2 C1
A1 B1 C0
A0 B0 C-1
2n≥N
16
二.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)
注意:该电路为反码输出。EI为使能输入端(低电平有效),EO为使能 输出端(高电平有效) ,GS为优先编码工作标志(低电平有效)。
17
EO
GS
A0
A1
A2
≥1
≥1
≥1
≥1
&
&
&
C i A iB iC i 1 A iB iC i 1 A iB iC i 1 A iB iC i 1
A iB i(A i B i)C i- 1
13
S i Ai Bi Ci1
C i A iB i(A i B i)C i -1
根据逻辑表达式画出全加器的逻辑电路图:
Ai Bi
Ci -1
&
=1
串行进位加法器,电路简单,但运算速度慢。 为此产生了超前进位加法器,详见P109。
15
4.3.2 编码器
一.编码器的基本概念及工作原理 编码——将特定的逻辑信号编为一组二进制代码。 能够实现编码功能的逻辑部件称为编码器。 一般而言,N个不同的信号,至少需要n位二 进制数编码。 N和n之间满足下列关系:

组合逻辑电路的分析和设计.ppt

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输入
CB 00 00 01 01 10 10 11 11 00 00 01 01 10 10 11 11
输出
AY 00 10 01 11 00 11 00 11 00 10 00 11 00 11 00 10
④结论:
分类出4位二 进制数中的素 数2、3、5、7、 11、13。
例:试分析如下电路图的逻辑功能。
1 Y=0。所以Y和A、B的逻辑关系
1 为与非运算的关系。
1
用与非门实现
1
Y A B AB
1
0
A
&
Y
B
0
C
二、门级组合逻辑电路的设计方法 所谓组合逻辑电路设计,就是根据给出的实际逻辑问
题,求出实现这一逻辑功能的最佳逻辑电路。
设计是分析的逆过程
组合逻辑电路的设计一般可按以下步骤进行:
① 逻辑抽象。将文字描述的逻辑命题转换成真值表叫逻辑抽象。 首先要分析逻辑命题,确定输入、输出变量;然后用二值逻辑的0、 1两种状态分别对输入、输出变量进行逻辑赋值,即确定0、1 的具 体含义;最后根据输出与输入之间的逻辑关系列出真值表。
③卡诺图化简
Y1 BC A 00 01 11 10
0
11
Y2 BC A 00 01 11 10
0
11
11
1
1
1 11
与或式: Y1 AB BC ABC 与非-与非式: Y1 AB BC ABC
Y2 C AB Y2 C AB
④逻辑电路图
A
1
B
1
C
1
&
&
≥1
Y1
A
1
&
B
1

《组合逻辑电路设计》课件

《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。

35-组合逻辑电路的分析与设计PPT模板

35-组合逻辑电路的分析与设计PPT模板
电工电子技术
组合逻辑电路的分析与设计
1.1 组合逻辑电路的分析方法
1.组合逻辑电路的特点
组合逻辑电路是数字电路中最简单的一类逻辑电路。其特 点是:任何时刻的输出只与该时刻的输入状态有关,而与先 前的输入状态无关,也就是说组合逻辑电路不具备记忆功能, 结构上无反馈。
2.组合逻辑电路的分析方法
所谓组合逻辑电路的分析,是对给定组合逻辑电路进行 逻辑分析,求出其相应的输入、输出逻辑关系表达式,确定 其逻辑功能。
(5)画出逻辑图,如右图所示。
电工电子技术
由真值表可知,当A、B、C三个变量不一致时,输出为 1,所以这个电路称为“不一致电路”。
1.2 组合逻辑电路的分析方法
组合逻辑电路的设计是组合逻辑电路分析的逆过程, 即已知逻辑功能要求,设计出具体的实现该功能的组合逻辑 电路。其设计步骤如下。
(1)分析逻辑问题,明确输入量与输出量; (2)根据逻辑要求列出相应的真值表;
(3)根据真值表写出逻辑函数的最小项表达式; (4)化简逻辑函数,并根据可能提供的逻辑电路类型写 出所需的表达式形式; (5)画出与表达式相应的逻辑图。
组合逻辑电路的设计一般应以电路简单、所用器件最 少为目标,并尽量减少所用集成器件的种类。
【例14-2】设计一个三人表决电路,表决结果按“少数 服从多数”的原则决定。
【解】(1)分析具体问题,确定输入量与输出量。设三 人的意见为变量A、B、C,表决结果为函数Y,并设同意为逻 辑1,不同意为逻辑0,事情通过为逻辑1,没通过为逻辑0。
(2)根据逻辑要求列出真值表。
(3)由真值表写出逻辑表达பைடு நூலகம்。
Y ABC ABC ABC ABC
(4)化简逻辑函数。画该逻辑函数的卡诺图,并合并最 小项,如左图所示,得最简与或表达式:Y=AB+BC+AC。
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设“被加数”,“加数”和低位来的“进位”分别为
Ai, Bi,Ci-1——输入。
本位“和”与向高位的“进位”分别为Si,Ci——输 出。
.
数字逻辑电路
第三章 组合逻辑电路的分析与设计
Ai Bi + Ci-1
Ci Si
Ai Bi Ci-1 000 001 010 011 100 101 110 111
.
数字逻辑电路
第三章 组合逻辑电路的分析与设计
组合电路是由各种单元门电路组成,它的设计步骤: (1)、根据逻辑功能的要求,列出输入和输出变量 的真值表; (2)、由真值表列出逻辑函数表达式; (3)、将逻辑函数式进行化简或变换,得到所需的 最简表达式; (4)、按照最简表达式画出逻辑电路图。 (在工程实践中,化简和变换的目的是利用指定的器件 或手头现有器件来实现给定的逻辑功能)。
Si
=1 Bi Ai
&
≥1 Ci &
.
数字逻辑电路
第三章 组合逻辑电路的分析与设计
第三节 编码器
组合电路的特点是电路的输出信号仅与该时刻的输入 信号有关而与电路原来所处的状态无关。常见的组合电 路有编码器、译码器、数字分配器和数字选择器等。
一、概述
译码
代码
信号
编码
.
数字逻辑电路
第三章 组合逻辑电路的分析与设计
Si Ci 00 10 10 01 10 01 01 11
.
数字逻辑电路
第三章 组合逻辑电路的分析与设计
第二步:写出“最小项之”表达式;
Si=∑(1,2,4,7)
Ci=∑m(3,5,6,7)
第三步:化简并转换成适当形式;
.
数字逻辑电路
第三章 组合逻辑电路的分析与设计
第四步:画出电路图;
Ci-1
=1
F A( A B B C C ) A B A B C C
.
ห้องสมุดไป่ตู้
数字逻辑电路
第三章 组合逻辑电路的分析与设计
从上面的表达式可以看出, 原来的电路图并不是最简的, 最简电路图如右。
F ABC A B C
A & P2
A B
&
P1 & P3
C
B
& P4
C
A B C
1 F
.
1 1 F
&
数字逻辑电路
A & P2
A B
&
P1 & P3
C
B
& P4
C
1 F
.
数字逻辑电路
第三章 组合逻辑电路的分析与设计
解:逐一写出各输出端的逻辑函数表达式:
P1ABC P 2AP 1AABC P 3BP 1BABC P 4CP 1CABC
A & P2
A B
&
P1 & P3
C
B
& P4
C
1 F
F P 2 P 3 P 4 A A B B A C C B A C B
.
数字逻辑电路
第三章 组合逻辑电路的分析与设计
例:用与非门设计一个三变量“多数表决电路”。 解: 第一步:建立真值表; 首先进行逻辑假定: 输入即表决者, 共有3个, 分别用A、B、C表示, 并设 “同意”为1,“反对”为0;输出即决议是否通过, 用F 表示, 并设“通过”为1, “否决”"为0。
编码——将某一特定的输入逻辑信号变换为二进制代码 输出。是将输入的每一个高、低电位信号编成一个对应的 输出代码。
用输出的数码信号表示相应的输入信号,可便于对其进 行存储、传送和运算等处理。
通俗地讲“编码”是指用若干数字或文字符号按照预先 的约定(又称规定或定义)表示特定对象的过程。
例如电信局给某用户编制了一个电话号码3245110,实 际上就是把这个用户用代码3245110表示出来,这就是编 码。
2005.7
第三章 组合逻辑电路的分析与设计
数字电路系统分为两大类: 组合逻辑电路、时序逻辑电路。
组合逻辑电路:是指电路的输出只与当时的输入有关, 而与电路以前的状态无关。
时序逻辑电路:指电路的输出不仅与当时的输入有关, 还与电路以前的状态有关。
.
数字逻辑电路
第三章 组合逻辑电路的分析与设计
特点: 1、电路中不存在输出到输入的反馈网络,因此输出 状态不影响输入状态。 2、电路中不包含存储信号的记忆元件,它一般是由 各种门电路组合而成。
.
数字逻辑电路
第三章 组合逻辑电路的分析与设计
ABC F 000 0 001 0 010 0 011 1 100 0 101 1 110 1 111 1
.
数字逻辑电路
第三章 组合逻辑电路的分析与设计
第二步:写出“最小项之和”表达式: F(A, B, C)=∑m(3,5,6,7) 第三步:化简
AB 00 01 11 10 C
0
1
1
1
11
.
数字逻辑电路
第三章 组合逻辑电路的分析与设计
转换成适当形式;
根据上面的函数表达式,可以画出电路图。
.
数字逻辑电路
第三章 组合逻辑电路的分析与设计
.
数字逻辑电路
第三章 组合逻辑电路的分析与设计
例:设计一个一位全加器。
第一步:建立真值表
要完成一位“被加数”与“加数”及低位送来的“进 位”三者相加,产生“本位和”及向高位的“进位”, 因此共有3个输入,2个输出,实现这种功能的电路称为 全加器。
第三章 组合逻辑电路的分析与设计
列出真值表如右:
由真值表可知, 当A、 B、C取相同值时, F为 1, 否则F为0。所以该 电路是一个“一致性 电路”。
可用于判断输入变 量的值是否相等。
ABC F 000 1 001 0 010 0 011 0 100 0 101 0 110 0 111 1
.
数字逻辑电路
分析组合逻辑电路的步骤: 1)、根据逻辑电路图写出输出函数的表达式; 2)、对表达式进行化简或变换,求最简式; 3)、列出输入和输出变量的真值表; 4)、说明电路的逻辑功能。
.
数字逻辑电路
逻辑电路图 逻辑函数表达式
最简表达式 真值表
逻辑功能
第三章 组合逻辑电路的分析与设计
例:分析下图给定的组合电路。
.
数字逻辑电路
第三章 组合逻辑电路的分析与设计
第一节 组合逻辑电路的分析
由组合逻辑电路图求其逻辑功能的过程称为组合逻辑 电路的分析。
分析的任务: 根据给定的组合电路,写出逻辑函数表达式,确定其 输入与输出的关系,并以此来描述它的逻辑功能,必要 时对其设计的合理性进行评定。
.
数字逻辑电路
第三章 组合逻辑电路的分析与设计
第三章 组合逻辑电路的分析与设计
第二节 组合逻辑电路的设计
组合电路的设计与组合电路的分析是一个互为相反的 过程。
根据给定的逻辑要求,给出实现该功能的组合逻辑电 路图的过程称为组合电路的设计。
设计任务:根据给定要求的文字描述或逻辑函数,在 特定条件下,找出用最少的逻辑门来实现给定逻辑功能 的方案,并画出逻辑电路图。
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