河北科技大学：数字电子技术基础 教学课件第三章 组合逻辑电路
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1. 逻辑抽象。 三个按键A、B、C作为输入变量，按下时 为“1”，不按时为“0”。输出量为 Y，多数 赞成时是“1”，否则是“0”。 2.根据题意列出真值表。
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 0 0 0 1 0 1 1 1
用文字、符号或数码表示特定对象的
过程称为编码。在数字电路中用二进制代
码表示有关的信号。实现编码操作的电路
就是编码器。如计算机的111键盘。
普通编码器
编码器
优先编码器
一、三位二进制编码器
--- 八线 - 三线编码器
设八个输入端为 I0I7，八种状态，与 之对应的输出设为Y0、 Y1、Y2，共三位二进 制数（设计编码器的 过程与设计一般的组 合逻辑电路相同）。
m3 m5 m6 m7
Y m3 m5 m6 m7
3.画出卡诺图：
用卡诺图化简
BC 00 A 0 0
1
01
11
1 1
AC
10
BC
0 1
0 1
AB
0
Y AB BC CA
4.根据逻辑表达式画出逻辑图。
Y AB BC CA
A
B C
&
&
1
Y
&
若用与非门实现 Y AB BC CA
AB BC CA AB BC CA
A B C
EWB 仿真 & &
&
&
Y
【例2】设计一个用3个开关控制灯的逻 辑电路，要求任意一个开关都能控制灯 的由亮到灭或由灭到亮。 解：用A、B、C分别表示三个开关，作为 输入变量，用“0”表示开关“打开”， “1”表示开关“闭合” 。 Y表示灯，作为输出变量，用“0”表示 灯“灭”， “1”表示灯“亮” 。
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y2 Y1 Y0
8线－3线编码器
I0 1 0 0 0 0 0 0 0
I1 0 1 0 0 0 0 0 0
I2 0 0 1 0 0 0 0 0
I3 0 0 0 1 0 0 0 0
真值表 I4 I5 I6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0
Y1 I 2 I 3 I 6 I 7
Y0 I1 I 3 I 5 I 7
EW B 仿真
8-3编码器逻辑图
二、优先编码器
优先编码器允许多个输入信号同时 有效，但它只按其中优先级别最高的有 效输入信号编码，对级别较低的输入信
号不予理睬。如： 74LS148 即为 8 线 -3 线
I7 0 0 0 0 0 0 0 1
Y2 0 0 0 0 1 1 1 1
Y1 0 0 1 1 0 0 1 1
Y0 0 1 0 1 0 1 0 1
Y2 I 4 I 5 I 6 I 7
Y0 I1 I 3 I 5 I 7
Y1 I 2 I 3 I 6 I 7
Y2 I 4 I 5 I 6 I 7
§ 3.1 组合逻辑电路分析和设计方法
一、组合逻辑电路的特点
组合逻辑电路 逻 辑 电 路 时序逻辑电路 现时的输出仅取 决于现时的输入
除与现时输入有 关外还与原状态 有关
二、组合逻辑电路的分析方法
电路 结构 分析步骤： 1.由给定的逻辑图写出逻辑关系表达式。 2.用逻辑代数或卡诺图对逻辑表达式进 行化简。 3.列出输入输出真值表并得出结论。 输入输出之间 的逻辑关系
数字电子技术基础
信息科学与工程学院· 基础电子教研室
第三章 组合逻辑电路
内容提要
本章首先介绍组合电路的特点，然 后阐述用小规模集成电路实现组合电路 的分析方法和设计方法；还介绍几种常 用中规模集成电路（如译码器、数据选 择器、加法器等）以及由它们构成组合 电路方法。
第三章 组合逻辑电路
§3.1 组合逻辑电路分析和设计方法 §3.2 编码器和译码器 §3.3 数据选择器 §3.4 加法器 §3.5 组合电路的竞争冒险
【例】分析下图的逻辑功能。
A B
1
A
&
AB
&
A B A B
F
&
1
B
A B
F A B A B A B A B A B A B
三、组合逻辑电路的设计方法
任务 要求 最简单的 逻辑电路
设计步骤：
1. 指定实际问题的逻辑含义(逻辑抽象)， 列出真值表。 (1) 确定输入变量和输出变量。 (2) 定义逻辑状态的含义。
优先编码器。
选通输入端
状态信号 输入端 （低电平有效）
S I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0
YS
74LS148
分析步骤： 1.由给定的逻辑图写出逻辑关系表达式。
2.用逻辑代数或卡诺图对逻辑表达式进 行化简。
3.列出输入输出真值表并得出结论。
设计步骤： 1. 指定实际问题的逻辑含义，列出真值表。 2. 写出逻辑表达式，以便于化简。
3. 根据器件类型化简。 4. 画出逻辑电路图。
§3.2 编码器和译码器
3.2.1 编码器
(3) 列出真值表。
2. 写出逻辑表达式，以便于化简。 3. 根据器件类型化简。 4. 画出逻辑电路图。
【例1】设计三人表决电路（A、B、C）。每 人一个按键，如果同意则按下，不同意则不 按。结果用指示灯表示，多数同意时指示灯 亮，否则不亮。
【例1】设计三人表决电路（A、B、C）。每 人一个按键，如果同意则按下，不同意则不 按。结果用指示灯表示，多数同意时指示灯 亮，否则不亮。
【例】分析下图的逻辑功能。
&
A B A
A B
&
A B
&
F
&
A B B
EWB 仿真
F A B A A B B
A B A A B B
（A B ） A （A B ） B A B A B
F A B A B
0 1 1 0
m1 m2 m4 m7
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 1 1 0 1 0 0 1
Y m1 m2 m4 m7
用卡诺图化简 BC 00 A 0 0 1 1
பைடு நூலகம்
01
1 0
11 0 1
10 1 0
Y A BC A B C AB C ABC
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 0 0 0 1 0 1 1 1
用文字、符号或数码表示特定对象的
过程称为编码。在数字电路中用二进制代
码表示有关的信号。实现编码操作的电路
就是编码器。如计算机的111键盘。
普通编码器
编码器
优先编码器
一、三位二进制编码器
--- 八线 - 三线编码器
设八个输入端为 I0I7，八种状态，与 之对应的输出设为Y0、 Y1、Y2，共三位二进 制数（设计编码器的 过程与设计一般的组 合逻辑电路相同）。
m3 m5 m6 m7
Y m3 m5 m6 m7
3.画出卡诺图：
用卡诺图化简
BC 00 A 0 0
1
01
11
1 1
AC
10
BC
0 1
0 1
AB
0
Y AB BC CA
4.根据逻辑表达式画出逻辑图。
Y AB BC CA
A
B C
&
&
1
Y
&
若用与非门实现 Y AB BC CA
AB BC CA AB BC CA
A B C
EWB 仿真 & &
&
&
Y
【例2】设计一个用3个开关控制灯的逻 辑电路，要求任意一个开关都能控制灯 的由亮到灭或由灭到亮。 解：用A、B、C分别表示三个开关，作为 输入变量，用“0”表示开关“打开”， “1”表示开关“闭合” 。 Y表示灯，作为输出变量，用“0”表示 灯“灭”， “1”表示灯“亮” 。
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y2 Y1 Y0
8线－3线编码器
I0 1 0 0 0 0 0 0 0
I1 0 1 0 0 0 0 0 0
I2 0 0 1 0 0 0 0 0
I3 0 0 0 1 0 0 0 0
真值表 I4 I5 I6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0
Y1 I 2 I 3 I 6 I 7
Y0 I1 I 3 I 5 I 7
EW B 仿真
8-3编码器逻辑图
二、优先编码器
优先编码器允许多个输入信号同时 有效，但它只按其中优先级别最高的有 效输入信号编码，对级别较低的输入信
号不予理睬。如： 74LS148 即为 8 线 -3 线
I7 0 0 0 0 0 0 0 1
Y2 0 0 0 0 1 1 1 1
Y1 0 0 1 1 0 0 1 1
Y0 0 1 0 1 0 1 0 1
Y2 I 4 I 5 I 6 I 7
Y0 I1 I 3 I 5 I 7
Y1 I 2 I 3 I 6 I 7
Y2 I 4 I 5 I 6 I 7
§ 3.1 组合逻辑电路分析和设计方法
一、组合逻辑电路的特点
组合逻辑电路 逻 辑 电 路 时序逻辑电路 现时的输出仅取 决于现时的输入
除与现时输入有 关外还与原状态 有关
二、组合逻辑电路的分析方法
电路 结构 分析步骤： 1.由给定的逻辑图写出逻辑关系表达式。 2.用逻辑代数或卡诺图对逻辑表达式进 行化简。 3.列出输入输出真值表并得出结论。 输入输出之间 的逻辑关系
数字电子技术基础
信息科学与工程学院· 基础电子教研室
第三章 组合逻辑电路
内容提要
本章首先介绍组合电路的特点，然 后阐述用小规模集成电路实现组合电路 的分析方法和设计方法；还介绍几种常 用中规模集成电路（如译码器、数据选 择器、加法器等）以及由它们构成组合 电路方法。
第三章 组合逻辑电路
§3.1 组合逻辑电路分析和设计方法 §3.2 编码器和译码器 §3.3 数据选择器 §3.4 加法器 §3.5 组合电路的竞争冒险
【例】分析下图的逻辑功能。
A B
1
A
&
AB
&
A B A B
F
&
1
B
A B
F A B A B A B A B A B A B
三、组合逻辑电路的设计方法
任务 要求 最简单的 逻辑电路
设计步骤：
1. 指定实际问题的逻辑含义(逻辑抽象)， 列出真值表。 (1) 确定输入变量和输出变量。 (2) 定义逻辑状态的含义。
优先编码器。
选通输入端
状态信号 输入端 （低电平有效）
S I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0
YS
74LS148
分析步骤： 1.由给定的逻辑图写出逻辑关系表达式。
2.用逻辑代数或卡诺图对逻辑表达式进 行化简。
3.列出输入输出真值表并得出结论。
设计步骤： 1. 指定实际问题的逻辑含义，列出真值表。 2. 写出逻辑表达式，以便于化简。
3. 根据器件类型化简。 4. 画出逻辑电路图。
§3.2 编码器和译码器
3.2.1 编码器
(3) 列出真值表。
2. 写出逻辑表达式，以便于化简。 3. 根据器件类型化简。 4. 画出逻辑电路图。
【例1】设计三人表决电路（A、B、C）。每 人一个按键，如果同意则按下，不同意则不 按。结果用指示灯表示，多数同意时指示灯 亮，否则不亮。
【例1】设计三人表决电路（A、B、C）。每 人一个按键，如果同意则按下，不同意则不 按。结果用指示灯表示，多数同意时指示灯 亮，否则不亮。
【例】分析下图的逻辑功能。
&
A B A
A B
&
A B
&
F
&
A B B
EWB 仿真
F A B A A B B
A B A A B B
（A B ） A （A B ） B A B A B
F A B A B
0 1 1 0
m1 m2 m4 m7
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 1 1 0 1 0 0 1
Y m1 m2 m4 m7
用卡诺图化简 BC 00 A 0 0 1 1
பைடு நூலகம்
01
1 0
11 0 1
10 1 0
Y A BC A B C AB C ABC