电子技术基础-数字部分(第六版)-康华光第4章组合逻辑电路共6节

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数字电子技术第四章(阎石第六版)

数字电子技术第四章(阎石第六版)
' RBI • 灭零输入 :置0时可将整数位或小数位多余 的零熄灭。
• 灭灯输入/灭零输出 BI ' RBO' :双功能输入输出端。 • BI ' 0 ,无论输入状态是什么,数码管熄灭。 ' RBO 0 ,表示译码器将本来应该显示的零熄灭了 •
《数字电子技术基础》第六版
例:利用 和 RBO 的配合,实现多位显示系 统的灭零控制
Ye ( A2 A1' A0 )'
' ' ' Y f ( A3 A2 A0 A2 A1 A1 A0 )' ' ' Yg ( A3 A2 A1' A2 A1 A0 )'
《数字电子技术基础》第六版
附加控制端的功能和用法
' LT • 灯测试输入
• LT ' 0 时,七段数码管同时亮,检查各段能否正 常发光,平时应置 LT ' 1
与或形式
与非-与非形式
《数字电子技术基础》第六版
4.4 若干常用组合逻辑电路 4.4.1 编码器 • 编码:将输入的每个高/低电平信号变成一 个对应的二进制代码 • 普通编码器 • 优先编码器
《数字电子技术基础》第六版
一、普通编码器
• 特点:任何时刻 只允许输入一个 编码信号。 • 例:3位二进制 普通编码器
0
0 0 1 0
0
0 0 0 1
0
1 1 1 1
1
0 0 1 1
1
0 1 0 1
《数字电子技术基础》第六版
Y2 I 4 I 5 I 6 I 7 Y1 I 2 I 3 I 6 I 7 Y0 I1 I 3 I 5 I 7

数字电路-康华光-04组合逻辑电路分解

数字电路-康华光-04组合逻辑电路分解

组合逻辑电路的设计
L0
【解】(4)画出逻辑电路图:
I0 I1
& 1 1 & 1
L1
1
&
I2
1
L2
L0 = I0
L1 = I0 I1
L2 = I0 I1 I2
数字电子技术
组合逻辑电路的设计
【例】试设计一个在楼上、楼下均能开关路灯的 控制逻辑电路,要求全用与非门实现。 【解】(1)列真值表:
特点:输出取决于 原来的状态
组成:组合电路 + 记忆元件
数字电子技术
组合逻辑电路的分析与设计
分析: 逻辑图 设计: 逻辑功能 逻辑图 逻辑功能
数字电子技术
组合逻辑电路的分析
逻辑图 逻辑功能
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函数进行 化简。 3、列出输入输出真值表并得出逻辑功能。
数字电子技术
组合逻辑电路的分析
真值表
逻辑功能
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
相同为“1” 相异为“0”
F 1 0 0 1
同或门
=1
F AB
数字电子技术
课 堂 练 习
& AB A
表达式 化简
分析下图的逻辑功能:
A B
&
AB
&
S AB AB
AB A ABB
& 1
AB
三个按键A、B、C按下时为“1”,不 按时为“0”。输出是F,多数赞成时是 “1”,否则是“0”。
数字电子技术
组合逻辑电路的设计
2、根据题意列出逻辑状态表: 真 值 表

电子技术基础模拟部分第六版康华光

电子技术基础模拟部分第六版康华光

Q 1
3 AVF
得 A(s)
A0
s
Q 0
1 s ( s )2
Q0 0
-20
-40 0.1
关于选择性

vO
- (AVF -1)R1
R1 同相比例 放大电路
0.5 1 2 5 Q=10
1
/0
18
华中科技大学 张林
10.3.4 二阶有源带阻滤波电路
可由低通和高通并联得到 必须满足 L H
vI
低通
特征角频率
故,幅频相应为
A(j )
A0
1 ( )2 c
R1
Rf

+ vI
R vP C
+ 同相比例 + 放大电路 vO RL


无源 RC 滤波电路
20lg|
A(j) A0
|/dB
0
-3
实际
理想 -20dB/十倍频程
-20
1
10 /C
6
华中科技大学 张林
10.2 一阶有源滤波电路
2. 高通滤波电路
2
华中科技大学 张林
10 信号处理与信号产生电路
10.1 滤波电路的基本概念与分类 10.2 一阶有源滤波电路 10.3 高阶有源滤波电路 *10.4 开关电容滤波器 10.5 正弦波振荡电路的振荡条件 10.6 RC正弦波振荡电路 10.7 LC正弦波振荡电路 10.8 非正弦信号产生电路
3
华中科技大学 张林
fcC1
fcC2

vO
1
2
1
2
T3
C1 T4
C1 1 C2 1 j f
vi T1
T2
Cf -

电子技术基础数字部分第六版

电子技术基础数字部分第六版

4000系列
速度慢 与TTL不兼容 抗干扰 功耗低
74HC 74HCT
速度加快 与TTL兼容 负载能力强 抗干扰 功耗低
74VHC 74VHCT
速度两倍于74HC 与TTL兼容 负载能力强 抗干扰 功耗低
74LVC 74AUC
低(超低)电压 速度更加快 负载能力强 抗干扰 功耗低
2.TTL 集成电路: 广泛应用于中大规模集成电路
(1) VGS 控制沟道的导电性 vGS=0, vDS0, 等效背靠背连接的两个二极管, iD0。
vGS>0, 建立电场 反型层 vDS>0, iD 0。
沟道建立的最小 vGS 值称为开启电压 VT.
V DS
S
V GS G
D
N
N
P
n-沟 道
B 10
1. N沟道增强型MOS管的结构和工作原理
1. CMOS漏极开路门
1.)CMOS漏极开路门的提出 A
B
输出短接,在一定情况下会产
生低阻通路,大电流有可能导 致器件的损毁,并且无法确定 C
D
输出是高电平还是低电平。
VDD
T P1
TN1
1
与非门 G1
VDD
T P2
0
TN2
与非门 G2
35
(2)漏极开路门的结构与逻辑符号
漏极开路门输出连接
电路
逻辑符号
31
3.3.1 输入保护电路和缓冲电路
采用缓冲电路能统一参数,使不同内部逻辑集成逻辑门电路 具有相同的输入和输出特性。
VDD
vi
基本逻辑
vo
功能电路
输入保护缓冲电路 基本逻辑功能电路 输出缓冲电路
32

电子技术基础数字部分第六版康华光

电子技术基础数字部分第六版康华光
模数转换的实现
模拟信号 3V
模数转换器
00000011 数字输出
1.1.4 数字信号的描述方法
1、二值数字逻辑和逻辑电平 二值数字逻辑
0、1数码---表示数量时称二进制数
表示方式
---表示事物状态时称二值逻辑
a 、在电路中用低、高电平表示0、1两种逻辑状态
逻辑电平与电压值的关系(正逻辑)
电压(V) 二值逻辑
3、数字电路的分析、设计与测试
(1)数字电路的分析方法 数字电路的分析:根据电路确定电路输出与输入之间的逻辑关系。 分析工具:逻辑代数。 电路逻辑功能主要用真值表、功能表、逻辑表达式和波形图。
(2) 数字电路的设计方法 数字电路的设计:从给定的逻辑功能要求出发,选择适当的 逻辑器件,设计出符合要求的逻辑电路。 设计方式:分为传统的设计方式和基于EDA软件的设计方式。
1.8万个电子管
保存80个字节
晶体管时代
器件
电流控制器件 —半导体技术
半导体二极管、三极管
半导体集成电路
电路设计方法伴随器件变化从传统走向现代
a)传统的设计方法: 采用自下而上的设计方法;由人工组装,经反复调试、验证、 修改完成。所用的元器件较多,电路可靠性差,设计周期长。
b)现代的设计方法: 现代EDA技术实现硬件设计软件化。采用从上到下设计方 法,电路设计、 分析、仿真 、修订 全通过计算机完成。
--数字电路可分为TTL 和 CMOS电路
从集成度不同 --数字集成电路可分为小规模、中规模、大规模、超
大规模和甚大规模五类。
集成度:每一芯片所包含的门个数
分类
小规模 中规模 大规模 超大规模
甚大规模
门的个数
典型集成电路

模电 康华光 第六版

模电 康华光 第六版


vs

vn -
Rsi
vp +
100k ip
信号

RL 1k
vo

负载
有电压跟随器时 根据虚短和虚断 ip≈0,vp=vs vo=vn≈ vp= vs
2.3.2 反相放大电路
1. 基本电路
i2= i1 R2
vi
R1
ii=0 vn+ -
ii
vp

i1 R1
N i2
R2 O
虚短


vn≈vp=0
vo
vi -
2.3.1 同相放大电路
1. 基本电路
vp +


v-id -
vi -
R2
vn
R1
vo

vi
vp
ip →

vid=0

→in
+ -

Avo(vp-vn)

vo

iR R2
vn= vi R1
iR
vn R1
vi R1
(a)电路图
(b)小信号电路模型
2.3.1 同相放大电路
2. 几项技术指标的近似计算
N
i1
i4
vo
2.4.1 求差电路
一种高输入电阻的差分电路 如何提高输入电阻?
vi2

A2
vi2
R2 P
R3

i2 vp
i3 +
vo
A3
vn
-
vi1

R1
R4
A1
vi1

N
i1
i4
2.4.2 仪用放大器

电子技术基础(数字)康华光课后答案

电子技术基础(数字)康华光课后答案

(A)
(B)
(C)
(D)
解:对于图题 3.1.12(a)所示的 CMOS 电路,当 EN =0 时, TP2 和TN 2 均导通,
TP1 和 TN1 构成的反相器正常工作,L= A ,当 EN =1 时,TP2 和TN 2 均截止,无论
A 为高电平还是低电平,输出端均为高阻状态,其真值表如表题解 3.1.12 所示, 该电路是低电平使能三态非门,其表示符号如图题解 3.1.12(a)所示。
A
L
00Βιβλιοθήκη 1010
1
0
1
1
高阻
3.1.12(a)
A
L
0
0
0
0
1
1
1
0
高阻
1
1
高阻
3.1.12(b)
EN A
0
0
L 高阻
0
1
高阻
1
0
0
1
1
1
3.1.12(c
A
L
0
0
1
0
1
0
1
0
高阻
1
1
高阻
3.1.12(d)
3.2.2 为什么说 TTL 与非门的输入端在以下四种接法下,都属于逻辑 1:(1)输 入端悬空;(2)输入端接高于 2V 的电源;(3)输入端接同类与非门的输出高电 压 3.6V;(4)输入端接 10kΩ 的电阻到地。 解:(1)参见教材图 3.2.4 电路,当输入端悬空时,T1 管的集电结处于正偏,Vcc 作用于 T1 的集电结和 T2,T3 管的发射结,使 T2,T3 饱和,使 T2 管的集电极 电 位 Vc2=VcEs2+VBE3=0.2+0.7=0.9V , 而 T4 管 若 要 导 通 VB2=Vc2≥VBE4+VD=0.7+0.7=1.4V,故 T4

康华光数字电子技术第六版

康华光数字电子技术第六版

•字线与位线的 交点都是一个 存储单元。
•交点处有 MOS管相当存 0,无MOS管 相当存1。
该存储器的容量=?
字线
Y0A7A3源自4 线Y1A6
A2
| 16

线

A5
A1 译


A4
A0 器
Y 14
Y 15
+VDD
存储
R
R •••
R 矩R 阵
位线
•••
A3
S3 I0
I1
I14
I15
A2
S2
16 线 -1 线 数 据 选 择 器
7.1 只读存储器
7.1.1 ROM的基本结构 7.1.2 二维译码与存储阵列 7.1.3 可编程ROM 7.1.4 ROM的读操作实例 7.1.5 ROM的应用举例
7.1 只读存储器
SRAM (Static RAM):静态RAM
存储器
RAM
(Random-Access Memory)
DRAM (Dynamic RAM):动态RAM 固定ROM
几个基本概念:
字:计算机中作为一个整体被存取传送处理的一组数据 。
字长:一个字所含的位数称为字长。4位 字数:字的总量。 25 23= 256 字数=2n (n为地址线的总数) 地址:每个字的编号。
存储容量(M):存储单元的数目。 存储容量(M)=字数×位数
A5
A6
A7
Y0
A4
行 X0
A3
地 X1 址·
0
1000
1100
0
1001
1101
0
1010
1111
0
1011

电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch

电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch
允许低频信号通过,抑制高频信 号。
全通滤波电路(APF)
对所有频率的信号都有相同的传 递函数。
滤波电路的分析方法
解析法
通过数学公式推导电路的 传递函数和频率响应。
实验法
通过实验测试电路的实际 性能。
近似法
对电路进行近似处理,简 化分析过程。
滤波电路的应用实例
音频信号处理
用于消除噪音、增强音质。
图像信号处理
感谢您的观看
振荡电路用于产生本机振荡信号,用于调制和解调无 线信号。
音频信号处理
振荡电路可以用于产生音频信号,如合成器和效果器 中的音源。
测量仪器
振荡电路用于产生稳定的频率信号,如示波器和频谱 分析仪中的信号源。
06 电源电路
电源电路的组成和工作原理
电源电路的组成
电源电路主要由电源、负载和中间环节组成。电源是产生电 能的装置,负载是消耗电能的装置,中间环节则起到传输电 能的作用。
用于图像增强、去噪。
通信系统
用于信号的提取、抑制干扰。
05 振荡电路
振荡电路的组成和工作原理
1 2 3
组成
振荡电路由放大器、反馈网络和选频网络三个部 分组成。
工作原理
振荡电路通过正反馈和选频网络的选频作用,将 输入信号中的特定频率成分不断放大,最终输出 稳定的振荡信号。
振荡条件
要产生振荡,必须满足一定的相位和幅度条件, 即|AF|=1和ΔΦ=2π(n-1),其中A为放大倍数,F 为反馈系数,n为自然数。
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch
目 录
• 电子技术概述 • 模拟电路基础 • 放大电路 • 滤波电路 • 振荡电路 • 电源电路
01 电子技术概述

康华光《电子技术基础-数字部分》配套题库-章节题库(组合逻辑电路)

康华光《电子技术基础-数字部分》配套题库-章节题库(组合逻辑电路)

入端,因此,任意 1 位的加法运算必须在低 1 位的运算完成之后才能进行,这种进位方式
称为串行进位。这种加法器电路简单,但运算速度慢。②超前进位加法器:每位的进位只由
加数和被加数决定,而不低位的进位无关。超前进位加法器大大提高了运算速度,但随着加
法器位数的增加,超前进位逻辑电路越来越复杂。
5 . 引起组合逻辑电路中竞争不冒险的原因是(
有 16 种状态组合,各种状态组合下输出函数 Y 的表
达式如下表 4-2 所示,可见这是一个多功能函数収生器。
表 4-2
3.一把密码锁有 3 个按键,分别为 A、B、C。当 3 个键都丌按下时,锁丌打开,也丌 报警;当只有一个键按下时,锁丌打开,但収出报警信号;当有两个键同时按下时,锁打开, 也丌报警;当 3 个键同时按下时,锁被打开,但要报警。试设计此逻辑电路,要求分别用 以下电路芯片实现。
4.如图 4-2 所示电路输出逻辑的最小和为( )。
图 4-2 【答案】若 C 为高位,则 F=D·C+D·B 【解析】
5 / 59
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三、简答题 1.试分析图 4-3(a)所示组合逻辑电路的功能,并用数量最少、品种最少的门电路实 现。 答:由逻辑电路图 4-3(a)可以写出输出 F 的逻辑函数式 可见该逻辑电路可由另个异或门实现,如图 4-3(b)所示。
(1)门电路;(2)3 线—8 线译码器和不非门;(3)双 4 选 1 数据选择器和非门;(4)
7 / 59
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全加器。
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答:设键按下为 1,未按下为 0;令开锁信号为 K,锁开为 1,锁闭为 0;报警信号为 J,

电子技术基础-数字部分康光华主编课件

电子技术基础-数字部分康光华主编课件
自顶向下设计方法
从整体到局部,逐层细化,将复 杂系统分解为简单子系统。
自底向上设计方法
从局部到整体,先设计好底层模块, 再逐步向上集成。
IP核复用技术
利用已有的IP核(知识产权核)进 行系统设计,提高设计效率。
数字系统应用举例:交通信号灯控制系统
交通信号灯控制逻辑
01
根据交通规则和车流量情况,设计信号灯的控制逻辑。
硬件电路设计
02
包括信号灯驱动电路、传感器接口电路等。
软件编程实现
03
使用VHDL或Verilog等硬件描述语言进行编程实现。
数字系统应用举例:电子密码锁控制系统
密码锁控制逻辑
根据密码输入情况,控制锁的开 启或关闭。
硬件电路设计
包括键盘输入电路、显示电路、 锁控电路等。
软件编程实现
使用嵌入式C语言或汇编语言进 行编程实现。
课件按照教材的章节结构进行编排,包括数字电路基 础、组合逻辑电路、时序逻辑电路、半导体存储器、
可编程逻辑器件、数字系统等章节。
输标02入题
每章包括本章导读、知识点讲解、例题解析、习题练 习等部分,内容丰富、详实。
01

课件还提供了丰富的实验和实践内容,帮助学生更好 地掌握数字电路的知识和技能。
04
非易失性,即断电后数据不会丢失。
02 03
ROM的工作原理
ROM在制造过程中将信息以掩膜方式写入,用户只能读取不能修改。 根据写入方式的不同,ROM可分为掩膜ROM、可编程ROM (PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)等。
ROM的应用领域
ROM广泛应用于计算机启动程序、设备驱动程序、嵌入式系统等领域, 用于存储固定不变的信息。

康华光-电子技术基础(第六版)模拟部分ch06

康华光-电子技术基础(第六版)模拟部分ch06
AV f ( )
输入
放大电路
输出
前两章分析放大电路的性能指标时,是假设电路中所有耦合电容 和旁路电容对信号频率来说都呈现非常小的阻抗而视为短路;FET或 BJT的极间电容、电路中的负载电容及分布电容对信号频率来说都呈 现非常大的阻抗而视为开路。
5
华中科技大学 张林
6.1 放大电路的频率响应
为简化分析,设低频区内,有
1
Cs Rs
则Rs可作开路处理
Cb1 g
. d Id

Rsi .
+ Vi Rg . Vs -

+ . Vgs -
s
. gm Vgs
Rd Cs
Cb2 RL
Cb1 g +
Rsi
+ . Vs -
. Vi Rg -

. Vo

. d Id
Cb2


. Vgs
. gm Vgs

. d Id
Cb2


. Vgs
. gm Vgs
- s
Rd
. RL Vo
Cs -




Vo

RL


Rd
1

gmVgs


Rd

RL

jCb2

由前两个方程得
gmVgs 1
1 1

Rg 1 Vs

gm jCs
Rsi Rg jCb1
19
华中科技大学 张林
幅频响应 AVL
1 1 ( fL / f )2
当 f fL 时,
1
AVL

电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch05

电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch05
• V(BR)CEO——基极开路时集电极和发射 极间的击穿电压。
22
华中科技大学 张林
5.1.4 BJT的主要参数
由PCM、 ICM和V(BR)CEO在输出特性曲线上可以确定 过损耗区、过电流区和击穿区。
过流区
过 压 区
输出特性曲线上的过损耗区和击穿区
23
华中科技大学 张林
5.1.5 温度对BJT参数及特性的影响
时,发射结正偏,集电结反 偏。
17
华中科技大学 张林
5.1.4 BJT的主要参数
1. 电流放大系数
(1) 共发射极直流电流放大系数 β
βICICEO IC
IB
IB
vCE const
(2) 共发射极交流电流放大系数 =IC/IBvCE=const
18
华中科技大学 张林
5.1.4 BJT的主要参数
1. 内部载流子的传输过程 发射区:发射载流子 集电区:收集载流子 基区:传送和控制载流子
(以NPN为例)
IE=IB+ IC IC= ICN+ ICBO
载流子的传输过程
9
华中科技大学 张林
2. 电流分配关系
根据传输过程可知 IE=IB+ IC

传输到集电极的电流
发射极注入电流
即 InC
IE
vBE =VCC-iBRb
且电容Cb1充电完成后,其
vs
电压等于VBEQ
输出回路方程相同
vCE=VCC-iCRc
动态时,输入信号vi叠加Cb1上已充的 静态电压VBEQ,然后加在BJT的b-e间, 即
vBE=VBEQ+ vi
40
华中科技大学 张林
5.3.1 BJT放大电路的图解分析法

数字电子技术四阎石六版PPT课件

数字电子技术四阎石六版PPT课件

y1 f1(a1a2 an )
y2 f2(a1a2 an )
ym
fm(a1a2
a

n
Y F ( A)
《数字电子技术基础》第六版
4.2 组合逻辑电路的分析方法
所谓分析给定的组合逻辑电路,就是要通过分析找出电路 的逻辑功能。
《数字电子技术基础》第六版
4.2 组合逻辑电路的分析方法
一般从逻辑函数式不能立刻看出电路的逻辑功能和用途, 需转化为真值表的形式。
附加 控制端
Yi' (S mi)'
《数字电子技术基础》第六版
Y2 I4 I5 I6 I7 Y1 I2 IN3o I6 I7 Y0 I1 ImI3age I5 I7
《数字电子技术基础》第六版
No Image
二、优先编码器
《数字电子技术基础》第六版
• 特点:允许同 时输入两个以 上的编码信号 ,但只对其中 优先权最高的 一个进行编码 。
• 例:8线-3线优 先编码器
Y0
A
' 2
A
' 1
A
' 0
m0
Y1
A
' 2
A
' 1
A
0
m1
用电路进行实现
Y2
A
' 2
A
1
A
' 0

m
2
小 项
...
译 码
Y7 A2A1A0 m 7 器
0(0V )1(3V 1) (3V )
0V 0.7V
3.7V
用二极管与门阵 列组成的3线-8 线译码器
集成译码器实例:74HC138
SS3S2S1

电子技术基础数字部分第六版康华光逻辑门电路共节课件

电子技术基础数字部分第六版康华光逻辑门电路共节课件
详细描述
逻辑门电路是数字电路中的基本单元,它能够实现逻辑运算,即根据输入信号的状态,决定输出信号 的状态。逻辑门电路通常由晶体管等电子元件构成,通过组合不同的逻辑门电路,可以实现复杂的逻 辑功能。
逻辑门电路的基本功能
总结词
逻辑门电路的基本功能是根据输入信号的状态,决定输出信号的状态。具体来说,与门能够实现逻辑与运算,或 门能够实现逻辑或运算,非门能够实现逻辑非运算等。
电子技术基础数字部分第六版康 华光逻辑门电路课件
• 逻辑门电路的原理与结构 • 逻辑门电路的应用 • 逻辑门电路的实验与实践 • 逻辑门电路的常见问题与解决方案
01
逻辑门电路概述
逻辑门电路的定义与分类
总结词
逻辑门电路是实现逻辑运算的电路,能够根据输入信号的状态,决定输出信号的状态。根据功能不同, 逻辑门电路可以分为与门、或门、非门、与非门、或非门等。
采取有效的噪声抑制措施,如加入去 耦电容等,以减小噪声对逻辑门电路 性能的影响。
逻辑门电路的应用前景与展望
嵌入式系统领域
随着嵌入式系统的发展,逻辑门电路在其 中的应用将更加广泛,特别是在控制、信
号处理等方面。
人工智能领域
人工智能技术的快速发展对逻辑门电路提 出了更高的要求,其在算法实现、数据处
理等方面将发挥重要作用。
高速通信领域
在高速通信领域,逻辑门电路在信号调制、 解调等方面具有重要应用,未来随着通信 技术的发展,其需求也将持续增长。
绿色能源领域
随着绿色能源技术的推广,逻辑门电路在 太阳能逆变器、风能控制系统等领域的应 用也将得到进一步拓展。
THANK YOU
感谢各位观看
05
逻辑门电路的常见问题与解决方案
逻辑门电路的常见故障与排除方法
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

4.1 组合逻辑电路分析
4.1.1 组合逻辑电路的定义
组合逻辑电路的一般框图
AZBiblioteka BCA A21
L1 L2
组合逻辑电路
L
An
Lm
结构特征:
Li = f (A1, A2 , …, An ) (i=1, 2, …, m)
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。
Z
B
例1 分析如图所示逻辑电路的功能。 C
L
解:1.根据逻辑图写出输出函数的逻辑表达式
LZC
A B C ZAB L(ABC)
(AB)C
000
0
0
ABC
001
0
1
2. 列写真值表。
010
1
1
011
1
0
3. 确定逻辑功能:
100
1
1
输入变量的取值中有奇数 1 0 1
1
0
个1时,L为1,否则L为0, 1 1 0
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 若干典型的组合逻辑电路 4.5 组合可编程逻辑器件 4.6 用Verilog HDL描述组合逻辑电路
教学基本要求
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; 3.学会阅读器件的功能表,并能根据设计要求完成电路 的正确连接。 4.掌握可编程逻辑器件的表示方法,会用PLD实现 组合逻辑电路
B2 G3 G2 G3 G2
B1
G1
0011
1100 0 0 1 1 G2 G3 1 1 0 0
B0
G1
0101
1010 0 1 0 1 G2 G3 1 0 1 0
B0
G0
B1 G3 G2 G1 G3 G2 G1 G3 G2 G1 G3 G2 G1
( G3 G2 G3 G2) G1 G3 G2 G3 G2) G1 G3 G2 G1
资源的数目和连线。
1、单输出电路
L ABCD ABCD
A B C D
B0 G3 G2 G1 G0
(3) 根据逻辑表达式,画出逻辑图
用异或门代替与门和或门能使逻辑电路比较简单。考虑 相同乘积项 可以减少门电路数目,降低实现电路的成本。
G3
B3
G2
B2
G1
B1
G0
B0
4.2.2 组合逻辑电路的优化实现
用指定芯片中特定资源实现逻辑函数,使电路的成本低并且
工作速度快。因此需要对逻辑表达式进行变换,以减少芯片
二、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、简化和变换逻辑表达式,画出逻辑图。
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, 试设计一个指示列车等待进站的逻辑电路,当有两种或以上 的列车等待进站时,要求发出信号,提示工作人员安排进站 事宜。 解:(1) 逻辑抽象。 输入信号: A、B、C分别表示特快、直快和慢车,且有进站请 求时为1,没有请求时为0。
4.1.2 组合逻辑电路的分析方法
一. 组合逻辑电路分析 根据已知逻辑电路,经分析确定电路的逻辑功能。 二. 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。
三、组合逻辑电路的分析举例 A
输入 G3 G2 G1 G0
0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100
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
输出信号: L表示进站状况,有两种以上的车进站为1,否则为0。
(2)根据题意列出真值表 (3) 写出输出逻辑表达式,并化简。
LA B C A B CAC B AB L= AB+AC+BC
(4) 根据输出逻辑表达式画出逻辑图。 表达式为最简与或式,用与门和或门实现两级“与-或” 结构的最简电路如图。
0
0
电路具有为奇校验功能。 1 1 1
0
1
如要实现偶校验,电路应做何改变?
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。
X=A
A
X
B
Y
YAB AB
C Z
Z AC AC
2、列写真值表
真值表
AB C XY Z
X=A
0 0 0 00 0
0 0 1 00 1
输出 B3 B2 B1 B0
1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
(2) 画出各输出函数的卡诺图,并化简和变换。
B3
G1
0000
0000 1 1 1 1 G2 G3 1 1 1 1
G0
B2
G1
0000
1111 0 0 0 0 G2 G3 1 1 1 1
G0
B3 G3
真值表
AB C XY Z
0 0 0 00 0 0 0 1 00 1 0 1 0 01 0 0 1 1 01 1 1 0 0 11 1 1 0 1 11 0 1 1 0 10 1 1 1 1 10 0
4.2 组合逻辑电路的设计
4.2.1 组合逻辑电路的设计过程 一、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。
YAB AB ABAB 0 1 0 0 1 0
ZACAC ACAC
0 1 1 01 1 1 0 0 11 1
1 0 1 11 0
1 1 0 10 1
1 1 1 10 0
3、确定电路逻辑功能 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。
A L
B C
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, 可列出逻辑电路真值表
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