数字电路 组合逻辑电路
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3.1.2 组合逻辑电路的设计方法
与分析过程相反，组合逻辑电路的设计是根据给 定的实际逻辑问题，求出实现其逻辑功能的最简单的 逻辑电路。 １.组合逻辑电路的设计步骤：
(1)分析设计要求，设置输入输出变量并逻辑赋值； (2)列真值表； (3)写出逻辑表达式，并化简； (4)画逻辑电路图。
2020/4/12
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2. 组合逻辑电路设计方法举例。
例3-3 一火灾报警系统，设有烟感、温感和 红外光感三种类型的火灾探测器。为了防止误报警， 只有当其中有两种或两种以上类型的探测器发出火 灾检测信号时，报警系统产生报警控制信号。设计 一个产生报警控制信号的电路。
解：(1)分析设计要求，设输入输出变量并逻辑赋值；
第3章 组合逻辑电路
３.1 SSI组合逻辑电路的分析和设计
３.1. 1 组合逻辑电路的分析方法 ３.1.２ 组合逻辑电路的设计方法
2020/4/12
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复习
CMOS门的特点？ CMOS门使用时要特别注意什么？ TTL门使用时要特别注意什么？ CMOS门和TTL门的接口电路要考虑哪两个问题？ 第二章 门电路的学习重点是什么？
2020/4/12
4
2. 举例说明组合逻辑电路的分析方法
例3-1 试分析 图3-1所示电路的逻 辑功能。
解：第一步： 由逻辑图可以写输 出F的逻辑表达式 为：
F AB AC源自文库 BC
图3-1 例3-1逻辑电路图
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第二步：可变换为 F AB AC BC
F = AB+AC+BC 第三步：列出真值表如 表3-1所示。
表3-1 例3-1真值表
第四步：确定电路的逻 辑功能。
由真值表可知，三个变
量输入Ａ，Ｂ，Ｃ，只有两
个及两个以上变量取值为1 时，输出才为1。可见电路 可实现多数表决逻辑功能。
Ａ ＢＣ F ０ ００ ０ ０ ０１ ０ ０ １０ ０ ０ １１ １ １ ００ ０ １ ０１ １
１ １０ １
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输入变量：烟感A 、温感B，红外线光感C； 输出变量：报警控制信号Y。 逻辑赋值：用1表示肯定，用0表示否定。
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(2)列真值表； 把逻辑关系转换成数字表示形式；
表3-2 例3-3真值表
(3) 由真值表写逻辑表
Ａ Ｂ Ｃ Ｙ 达式，并化简；
００００
００１０ ０１００
化简得最简式：
例：对101键盘编码时，采用几位二进制代码？ 编码原则：N位二进制代码可以表示2N个信号， 则对M个信号编码时，应由2N ≥M来确定位数N。
例：对101键盘编码时，采用了7位二进制代码 ASCⅡ码。27＝128＞101。
目前经常使用的编码器有普通编码器和优先编码 器两种。
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3.2.1 普通编码器
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第3章 组合逻辑电路
数字电路分类：组合逻辑电路和时序逻辑电路。 组合逻辑电路: 任意时刻的输出仅仅取决于当时 的输入信号，而与电路原来的状态无关。
本章内容提要
小规模集成电路(SSI)构成组合逻辑电路的一
般分析方法和设计方法。
常用组合逻辑电路的基本工作原理及常用中
规模集成（MSI）组合逻辑电路的逻辑功能、使
用方法和应用举例。
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３.1 SSI组合逻辑电路的分析和设计
小规模集成电路是指每片在十个门以下的集成芯片。
3.1.1 组合逻辑电路的分析方法
所谓组合逻辑电路的分析，就是根据给定的逻辑 电路图，求出电路的逻辑功能。
1. 分析的主要步骤如下： (1)由逻辑图写表达式； (2)化简表达式； (3)列真值表； (4)描述逻辑功能。
１ １１ １ 6
例3-2 分析图3-2（a）所示电路的逻辑功能。
图3-2 例3-2逻辑电路图
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解：为了方便写表达式，在图中标注中间变 量，比如F1、F2和F3。
S F2F3 AF1 BF1 AAB B AB AAB B AB (A B)(A B) AB AB AB
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C F1 AB AB
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表3-2 例3-2真值表
图3-2（b）逻辑图
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该电路实现两个一位 二进制数相加的功能。S 是它们的和，C是向高位 的进位。由于这一加法器 电路没有考虑低位的进位， 所以称该电路为半加器。 根据S和C的表达式，将原 电路图改画成图3-2（b） 所示的逻辑图。
定义：任何时刻只允许输入一个有效编码请 求信号，否则输出将发生混乱。
举例：以一个三位二进制普通编码器为例， 说明普通编码器的工作原理。 八个病房呼叫请求
输入：八个信号（对象）
对病房编码 I0~I7 （二值量） 输出：三位二进制代码
图3-4
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普通编码器的方框图
Y2Y1Y0 称八线—三线编码器
０１１１
１０００
１０１１
１１０１
１ １ １ １ 2020/4/12
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(4) 画逻辑电路图： 用与非门实现，其逻辑图与例3-1相同。 如果作以下变换：
用一个与或非门加一个非门就可以实现， 其逻辑电路图如图3-3所示。
图3-3 例3-3的逻辑电路图
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３.2 编码器
3 . 2 . 1 普通编码器 3 . 2 . 2 优先编码器
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３.2 编码器
生活中常用十进制数及文字、符号等表示事物。
编码器
译码器
数字电路只能以二进制信号工作。
用二进制代码表示文字、符号或者数码等特定 对象的过程，称为编码。
实现编码的逻辑电路，称为编码器。
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对M个信号编码时，应如何确定位数N？
N位二进制代码可以表示多少个信号？
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设输入信号为1表示对该输入进行编码。
表3-4 编码器输入输出的对应关系
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y2 Y1 Y0 １０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０
０１ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １
０ ０ １ ０ 表０达式０、电０路图０？ ０ １ ０
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人们为解决实践上遇到的各种逻辑问题，设计 了许多逻辑电路。然而，我们发现，其中有些逻辑 电路经常、大量出现在各种数字系统当中。为了方 便使用，各厂家已经把这些逻辑电路制造成中规模 集成的组合逻辑电路产品。
比较常用的有编码器、译码器、数据选择器、 加法器和数值比较器等等。下面分别进行介绍。
3.1.2 组合逻辑电路的设计方法
与分析过程相反，组合逻辑电路的设计是根据给 定的实际逻辑问题，求出实现其逻辑功能的最简单的 逻辑电路。 １.组合逻辑电路的设计步骤：
(1)分析设计要求，设置输入输出变量并逻辑赋值； (2)列真值表； (3)写出逻辑表达式，并化简； (4)画逻辑电路图。
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2. 组合逻辑电路设计方法举例。
例3-3 一火灾报警系统，设有烟感、温感和 红外光感三种类型的火灾探测器。为了防止误报警， 只有当其中有两种或两种以上类型的探测器发出火 灾检测信号时，报警系统产生报警控制信号。设计 一个产生报警控制信号的电路。
解：(1)分析设计要求，设输入输出变量并逻辑赋值；
第3章 组合逻辑电路
３.1 SSI组合逻辑电路的分析和设计
３.1. 1 组合逻辑电路的分析方法 ３.1.２ 组合逻辑电路的设计方法
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复习
CMOS门的特点？ CMOS门使用时要特别注意什么？ TTL门使用时要特别注意什么？ CMOS门和TTL门的接口电路要考虑哪两个问题？ 第二章 门电路的学习重点是什么？
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2. 举例说明组合逻辑电路的分析方法
例3-1 试分析 图3-1所示电路的逻 辑功能。
解：第一步： 由逻辑图可以写输 出F的逻辑表达式 为：
F AB AC源自文库 BC
图3-1 例3-1逻辑电路图
2020/4/12
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第二步：可变换为 F AB AC BC
F = AB+AC+BC 第三步：列出真值表如 表3-1所示。
表3-1 例3-1真值表
第四步：确定电路的逻 辑功能。
由真值表可知，三个变
量输入Ａ，Ｂ，Ｃ，只有两
个及两个以上变量取值为1 时，输出才为1。可见电路 可实现多数表决逻辑功能。
Ａ ＢＣ F ０ ００ ０ ０ ０１ ０ ０ １０ ０ ０ １１ １ １ ００ ０ １ ０１ １
１ １０ １
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输入变量：烟感A 、温感B，红外线光感C； 输出变量：报警控制信号Y。 逻辑赋值：用1表示肯定，用0表示否定。
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(2)列真值表； 把逻辑关系转换成数字表示形式；
表3-2 例3-3真值表
(3) 由真值表写逻辑表
Ａ Ｂ Ｃ Ｙ 达式，并化简；
００００
００１０ ０１００
化简得最简式：
例：对101键盘编码时，采用几位二进制代码？ 编码原则：N位二进制代码可以表示2N个信号， 则对M个信号编码时，应由2N ≥M来确定位数N。
例：对101键盘编码时，采用了7位二进制代码 ASCⅡ码。27＝128＞101。
目前经常使用的编码器有普通编码器和优先编码 器两种。
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3.2.1 普通编码器
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2
第3章 组合逻辑电路
数字电路分类：组合逻辑电路和时序逻辑电路。 组合逻辑电路: 任意时刻的输出仅仅取决于当时 的输入信号，而与电路原来的状态无关。
本章内容提要
小规模集成电路(SSI)构成组合逻辑电路的一
般分析方法和设计方法。
常用组合逻辑电路的基本工作原理及常用中
规模集成（MSI）组合逻辑电路的逻辑功能、使
用方法和应用举例。
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３.1 SSI组合逻辑电路的分析和设计
小规模集成电路是指每片在十个门以下的集成芯片。
3.1.1 组合逻辑电路的分析方法
所谓组合逻辑电路的分析，就是根据给定的逻辑 电路图，求出电路的逻辑功能。
1. 分析的主要步骤如下： (1)由逻辑图写表达式； (2)化简表达式； (3)列真值表； (4)描述逻辑功能。
１ １１ １ 6
例3-2 分析图3-2（a）所示电路的逻辑功能。
图3-2 例3-2逻辑电路图
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解：为了方便写表达式，在图中标注中间变 量，比如F1、F2和F3。
S F2F3 AF1 BF1 AAB B AB AAB B AB (A B)(A B) AB AB AB
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C F1 AB AB
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表3-2 例3-2真值表
图3-2（b）逻辑图
2020/4/12
该电路实现两个一位 二进制数相加的功能。S 是它们的和，C是向高位 的进位。由于这一加法器 电路没有考虑低位的进位， 所以称该电路为半加器。 根据S和C的表达式，将原 电路图改画成图3-2（b） 所示的逻辑图。
定义：任何时刻只允许输入一个有效编码请 求信号，否则输出将发生混乱。
举例：以一个三位二进制普通编码器为例， 说明普通编码器的工作原理。 八个病房呼叫请求
输入：八个信号（对象）
对病房编码 I0~I7 （二值量） 输出：三位二进制代码
图3-4
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普通编码器的方框图
Y2Y1Y0 称八线—三线编码器
０１１１
１０００
１０１１
１１０１
１ １ １ １ 2020/4/12
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(4) 画逻辑电路图： 用与非门实现，其逻辑图与例3-1相同。 如果作以下变换：
用一个与或非门加一个非门就可以实现， 其逻辑电路图如图3-3所示。
图3-3 例3-3的逻辑电路图
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３.2 编码器
3 . 2 . 1 普通编码器 3 . 2 . 2 优先编码器
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３.2 编码器
生活中常用十进制数及文字、符号等表示事物。
编码器
译码器
数字电路只能以二进制信号工作。
用二进制代码表示文字、符号或者数码等特定 对象的过程，称为编码。
实现编码的逻辑电路，称为编码器。
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对M个信号编码时，应如何确定位数N？
N位二进制代码可以表示多少个信号？
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设输入信号为1表示对该输入进行编码。
表3-4 编码器输入输出的对应关系
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y2 Y1 Y0 １０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０
０１ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １
０ ０ １ ０ 表０达式０、电０路图０？ ０ １ ０
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人们为解决实践上遇到的各种逻辑问题，设计 了许多逻辑电路。然而，我们发现，其中有些逻辑 电路经常、大量出现在各种数字系统当中。为了方 便使用，各厂家已经把这些逻辑电路制造成中规模 集成的组合逻辑电路产品。
比较常用的有编码器、译码器、数据选择器、 加法器和数值比较器等等。下面分别进行介绍。