电工电子技术基础知识点详解3-3-3- 组合逻辑电路设计

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第 3 章组合逻辑电路数字系统中常用的各种数字器件,就其结构和工作原理而言可分为两大类,即组合逻辑电路和时序逻辑电路。

3.1组合逻辑电路的分析方法和设计方法3.1.1组合逻辑电路的基本概念1.组合逻辑电路的定义组合逻辑电路是指在任一时刻,电路的输出状态仅取决于该时刻各输入状态的组合,而与电路的原状态无关的逻辑电路。

其特点是输出状态与输入状态呈即时性,电路无记忆功能。

2.组合逻辑电路的描述方法组合逻辑电路模型如图 3.1 所示。

图 3.1组合逻辑电路的一般框图3.1.2组合逻辑电路的分析方法组合逻辑电路的分析一般是根据已知逻辑电路图求出其逻辑功能的过程,实际上就是根据逻辑图写出其逻辑表达式、真值表,并归纳出其逻辑功能。

1.组合逻辑电路的分析步骤( 1)写出逻辑函数表达式( 2)化简逻辑函数式( 3)列真值表( 4)说明功能3.1.3组合逻辑电路的设计方法组合逻辑电路设计主要是将客户的具体设计要求用逻辑函数加以描述,再用具体的电路加以实现的过程。

组合逻辑电路的设计可分为小规模集成电路、中规模集成电路、定制或半定制集成电路的设计,这里主要讲解用小规模集成电路(即用逻辑门电路)来实现组合逻辑电路的功能。

1.组合逻辑电路设计步骤(1)列真值表。

根据电路功能的文字描述,将其输入与输出的逻辑关系用真值表的形式列出。

(2)写表达式,并化简。

通过逻辑化简,根据真值表写出最简的逻辑函数表达式。

(3)选择合适的门器件,把最简的表达式转换为相应的表达式。

(4)根据表达式画出该电路的逻辑电路图。

3.2编码器3.2.1编码器的原理和分类把若干位二进制数码0 和 1,按一定的规律进行编排,组成不同的代码,并且赋予每组代码以特定的含义,叫做编码。

实现编码操作的电路称为编码器。

1.二进制编码器实现用 n 位二进制数码对 N( N=2n)个输入信号进行编码的电路叫做二进制编码电路。

其特点是,任一时刻只能对一个输入信号进行编码,即只允许一个输入信号为有效电平,而其余信号均为无效电平。

电工电子技术基础知识点详解3-3-组合逻辑电路的设计

电工电子技术基础知识点详解3-3-组合逻辑电路的设计

例2:设计一个三变量奇偶检验器。
要求: 当输入变量 A、B、C 中有奇数个同时为 1 时,输出
为 1 ,否则为 0 , 用与非门实现。
解: (1) 列逻辑状态表 (2) 写出逻辑表达式
Y ABC ABC ABC ABC
BC A 00 01 11 10
01
1
A BC Y
0 00 0 0 01 1 0 10 1 0 11 0 1 00 1 1 01 0 1 10 0 1 11 1
解: (1) 根据逻辑要求列状态表
首先假设逻辑变量、逻辑函数取0、 1 的含义。
设:A、B、C 分别表示三个车间的开工状态:
开工为 1 ,不开工为 0 ;G1和 G2运行为 1,不运行为 0 。
解: (1) 根据逻辑要求列状态表
逻辑要求:如果一个车间开工, 只需G2运行即可满足要求;如果 两个车间开工,只需G1运行,如 果三个车间同时开工,则G1和 G2 均需运行。
解: (2) 写出逻辑表达式
用与、或、非等逻辑运算来 表示输入变量和输出变量之间 的逻辑关系
A BC Y
0 00 0 0 01 0 0 10 0 0 11 1 1 00 0 1 01 1 1 10 1 1 11 1
例1:设计一个三人 (A、B、C ) 表决电路。
解: (2) 写出逻辑表达式
A BC
开工 1 不开工 0 运行 1 不运行 0
ABC
000 001 010 011 100 101 110 111
G1 G2
00 01
01 10 01 10 10 11
组合逻辑电路的设计
(2) 由状态表写出逻辑式
G1 ABC ABC ABC ABC
G2 A BC ABC ABC ABC

组合逻辑电路设计

组合逻辑电路设计

组合逻辑电路设计组合逻辑电路是数字电路中的一种基本电路类型,它由逻辑门组合而成,能够实现特定的逻辑功能。

本文将探讨组合逻辑电路设计的基本原理和方法,介绍一些常见的设计技巧。

一、组合逻辑电路的基本原理组合逻辑电路是由逻辑门(如与门、或门、非门等)按照特定的逻辑关系组成的。

它的输入信号经过逻辑门的运算后,得到输出信号。

组合逻辑电路的输出完全取决于当前的输入信号,与之前的输入信号或状态无关。

因此,它是一种无记忆性的电路。

组合逻辑电路的设计需要确定输入和输出之间的逻辑关系,即真值表。

通过真值表,我们可以得到逻辑门的布尔代数表达式,进而确定电路的结构和连接方式。

常用的逻辑门包括与门、或门、非门、异或门等。

二、组合逻辑电路的设计方法1. 确定逻辑功能:根据需求确定电路应该实现的逻辑功能。

可以通过文字描述或真值表的形式进行规定。

2. 按照真值表确定布尔代数表达式:通过真值表,我们可以得到电路的逻辑关系,进而推导出逻辑门的布尔代数表达式。

例如,一个与门的真值表为:| 输入A | 输入B | 输出 ||------|------|-----|| 0 | 0 | 0 || 0 | 1 | 0 || 1 | 0 | 0 || 1 | 1 | 1 |由此可得与门的布尔代数表达式为:输出 = A·B。

3. 设计逻辑门电路:根据上一步得到的布尔代数表达式,选择适当的逻辑门进行组合设计。

将逻辑门按照表达式和电路的连接关系进行布局。

4. 优化电路结构:对电路进行优化,以减少逻辑门的数量和延迟。

常见的优化技术包括代数化简、费诺定理、卡诺图等。

5. 进行验证和仿真:使用逻辑仿真软件对设计的电路进行验证和调试。

通过输入不同的信号组合,检查输出是否符合预期结果。

三、组合逻辑电路的设计技巧1. 使用多级逻辑门:为了减少电路的延迟和功耗,可以使用多级逻辑门的方式来实现复杂的逻辑功能。

将多个逻辑门级联,形成一个级性结构。

2. 使用寄存器:当需要存储中间结果时,可以使用寄存器来保存数据。

第三章组合逻辑电路

第三章组合逻辑电路
第三章组合逻辑电路
(一)二进制译码器
八个译码输出的逻辑表达式:
每一个输出都对应着一种输入状态的组合, 所以也叫做状态译码器。
第三章组合逻辑电路
2. 3线-8线译码器 74HC138
1
第三章组合逻辑电路
利用74HC138的使能端E 2
,可以扩展译码器输入
的变量数。74HC138构成的4线-16线译码器。
第三章组合逻辑电路
74HC138所构成的八路数据分配器的逻辑框图
第三章组合逻辑电路
五、数据比较器
在数字系统中,经常需要对两组二进制数或二—十进制数进行 比较,用来比较两组数字的电路称为数字比较器。只比较两组数 字是否相等的数字比较器称同比较器。不但比较两组数是否相等, 而且还比较两组数的大小的数字比较器称大小比较器或称数值比 较器。下面只介绍数值比较器。
第三章组合逻辑电路
共阴极半导体7段数码管BS201
第三章组合逻辑电路
a)管脚排列图 b)内部接线图
共阳极LED数码管
第三章组合逻辑电路
a)管脚排列图 b)内部接线图
各段笔划的组合能显示出十进制数0~9及某些英文字母。 半导体数码管的优点是工作电压低(1.7~1.9V),体积小, 可靠性高,寿命长(大于一万小时),响应速度快(优于10ηs), 颜色丰富等,目前已有高亮度产品,缺点是耗电比液晶数码管大, 工作电流一般为几毫安至几十毫安。
三位二进制编码器 a) 示意图 b) 内部原理图
第三章组合逻辑电路
三位二进制编码器真值表
三位二进制编码器有八个输入端(可与八个开关或其它逻 辑电路相连)和三个输出端,因此,它也称为8线-3线编码器。 三个编码器输出的逻辑表达式为:
第三章组合逻辑电路

组合逻辑电路(电子技术课件)

组合逻辑电路(电子技术课件)

组合逻辑电路•组合逻辑电路的概述•组合逻辑电路的分析•组合逻辑电路的设计•常用的组合逻辑电路在数字电路中,数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。

组合逻辑电路:输出仅由输入决定,与电路当前状态无关,电路结构中无反馈环路(无记忆)。

组合逻辑电路的概述1.特点(1)输入、输出之间没有反馈延迟通路;(2)电路中不含记忆元件;(3)电路任何时刻的输出仅取决于该时刻的输入,而与电路原来的状态无关。

2.描述组合电路逻辑功能的方法逻辑表达式、真值表、卡诺图、逻辑图、波形图。

组合逻辑电路的分析[例] 试分析下列组合逻辑电路的功能。

[例] 试分析下列组合逻辑电路的功能。

解:(1)根据给定的逻辑电路,写出所有输出逻辑函数表达式并对其进行变换:(2)根据化简后的逻辑函数表达式列出真值表,如表。

(3)逻辑功能评述该电路是一位二进制数比较器:当A>B时,L1=1;当A<B时,L3=1。

注意在确定该电路的逻辑功能时,输出函数L1、L2、L3不能分开考虑。

组合逻辑电路的设计1.组合逻辑电路设计的目的设计组合电路的目的是根据功能要求设计最佳电路。

即根据给出的实际问题,求出能够实现这一逻辑要求的最简的逻辑电路,这就是组合电路的设计,它是分析的逆过程。

2.设计组合电路的步骤:(1)分析设计要求;(2)根据功能要求列出真值表;(3)根据真值表利用卡诺图进行化简,得到最简逻辑表达式;(4)根据最简表达式画逻辑图。

[例]用与非门设计一个三变量“多数表决电路”。

解:(1)进行逻辑抽象,建立真值表:用A、B、C表示参加表决的输入变量,“1”代表赞成,“0”代表反对,用F表示表决结果,“1”代表多数赞成,“0”代表多数反对。

根据题意,列真值表如表。

(2)根据真值表写出逻辑函数的“最小项之和”表达式:(3)将上述表达式化简,并转换成与非形式:(4)根据逻辑函数表达式画出逻辑电路图,如图。

上述逻辑电路可以用74LS00芯片实现,74LS00为4个2输入与非门芯片,74LS00的逻辑符号和引脚图如图所示。

【全文】组合逻辑电路ppt

【全文】组合逻辑电路ppt

列出真值表
W A BD BC A BD BC X BC BD BCD BC BD BCD Y CD CD CD CD ZD
ABCD WXYZ ABCD WXYZ
0000 0001 0010 0011 0100
0011 0100 0101 0110 0111
0101 0110 0111 1000 1001
4、功能评述
1. 写出输出函数表达式
根据逻辑电路图写输出函数表达式时,一般从输入端开始 往输出端逐级推导,直至得到所有与输入变量相关的输出函数 表达式为止。
即:
输入
输出
2、 化简输出函数表达式 目得:① 简单、清晰地反映输入与输出之间得逻辑关系; ② 简化电路结构,获得最佳经济技术指标。
3、 列出输出函数真值表 真值表详尽地给出了输入、输出取值关系,能直观地
半加器已被加工成小规模集成电路, 其逻辑符号如右图所示。
思考:可用 何种芯片实现?
例3 分析下图所示组合逻辑电路,已知输入为8421码, 说明该电路功能。
解 写出该电路输出函数表达式
W A BD BC A BD BC X BC BD BCD BC BD BCD Y CD CD CD CD ZD
设:被加数、加数及来自低位得“进位”分别用变量Ai、Bi 及Ci-1表示,相加产生得“与”及“进位”用Si与Ci表示。
设:被加数、加数及来自低位得“进位”分别用变量Ai、Bi 及Ci-1表示,相加产生得“与”及“进位”用Si与Ci表示。
根据二进制加法运算法则可列出全加器得真值表如下表
所示。
Ai Bi Ci-1
1000 1001 1010 1011 1100
功能: 8421码转换成余3码!
4、3 组合逻辑电路设计

电工电子技术基础知识点详解3-2-组合逻辑电路的分析

电工电子技术基础知识点详解3-2-组合逻辑电路的分析

电路( 同或门 ) ,可用于判断各输入端的状态是否相同。
Y=
B C=0
&Y A
B
选通 A 信号
例 3:分析下图的逻辑功能。
封锁
A
&
C 0
0 打开
1
1 &
B
B
A C=1
Y=
B C=0
&Y B
选通 B 信号
组合逻辑电路的分析
小结
组合逻辑电路分析 已知逻辑电路 确定 逻辑功能
步骤:
(1) 由逻辑图写出输出端的逻辑式 (2) 运用逻辑代数化简或变换 (3) 列逻辑状态表 (4) 分析逻辑功能
X1 输入 X2
Xm

组合逻辑电路 组合逻辑电路框图
...
Y1 Y2 输出
Yn
组合逻辑电路的分析
1. 组合逻辑电路的分析
已知逻辑电路 确定
逻辑功能
分析步骤: (1) 由逻辑图写出输出端的逻辑表达式 (2) 运用逻辑代数化简或变换 (3) 列逻辑状态表 (4) 分析逻辑功能
组合逻辑电路的分析
例 1:分析下图的逻辑功能
组合逻辑电路框图组合逻辑电路输入输出组合逻辑电路的分析与设计组合逻辑电路的分析分析逻辑功能已知逻辑电路确定逻辑功能分析步骤
组合逻辑电路的分析
主要内容: 组合逻辑电路的概念;组合逻辑电路的分析步骤和方法;
重点难点: 组合逻辑电路分析的步骤与方法。
组合逻辑电路的分析与设计
组合逻辑电路:任何时刻电路的输出状态只取决于该时刻的 输入状态,而与该时刻以前的电路状态无关。
例 2:分析下图的逻辑功能
A
& A.B
B
1 A&

第三章组合逻辑电路ppt课件

第三章组合逻辑电路ppt课件
图3.3.1 3位二进制普通编码器框图 《数字电子技术》
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路 表3-3-1 3位二进制普通编码器真值表
《数字电子技术》
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路
由于普通编码器在任何时刻 I0 ~ I7 当中仅有一个 取值为1,即只有真值表中所列的8种状态,而且它
的( 28 8 )种状态均为约束项。因此,由真值表
A
&
1
F2
C
B
&
C
图3.2.1 【例1】逻辑电路图
《数字电子技术》
3.2 组合逻辑电路的分析和设计方法
§3.2.2 组合逻辑电路的设计方法
所谓“设计”:即根据给出的实际逻辑问题,求出实 现这个逻辑功能的最简逻辑电路。
所谓“最简”:是指所用器件最少,器件种类最少, 而且器件之间的连线也最少。
一、设计步骤 (1)进行逻辑抽象
【例1】试用两片74LS148接成16线-4线优先编码器,
将-的优11先11权’最1低6个。146位个二低进A电0A制平1~5代输A码1入5 ,信其号中
编为‘0000
的A优0 先权最高,
接成的电路图如图3.3.4所示:
《数字电子技术》
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路
图3.3.4 用两片74LS148接成的16线-4线优先编码器逻辑图
I7
)
S
Y0 (I1I2 I4 I6 I3 I4 I6 I5 I6 I7 ) S
(由功能表第一行体现)。
《数字电子技术》
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路
(2)YS 为选通输出端,其表达式为:
YS I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 S
此式表明:只有当所有的编码输入端均为高 电平(即没有编码输入),且S=1( S 0 )

电子技术 数字电路 第3章 组合逻辑电路

电子技术 数字电路 第3章 组合逻辑电路

是F,多数赞成时是“1”, 否则是“0”。
0111 1000 1011
2. 根据题意列出真值表。
1101 1111
(3-13)
真值表
ABCF 0000 0010 0100 0111 1000 1011 1101 1111
3. 画出卡诺图,并用卡 诺图化简:
BC A 00
00
BC 01 11 10
010
3.4.1 编码器
所谓编码就是赋予选定的一系列二进制代码以 固定的含义。
一、二进制编码器
二进制编码器的作用:将一系列信号状态编制成 二进制代码。
n个二进制代码(n位二进制数)有2n种 不同的组合,可以表示2n个信号。
(3-17)
例:用与非门组成三位二进制编码器。 ---八线-三线编码器 设八个输入端为I1I8,八种状态,
全加器SN74LS183的管脚图
14 Ucc 2an 2bn2cn-1 2cn
2sn
SN74LS183
1 1an 1bn 1cn-11cn 1sn GND
(3-39)
例:用一片SN74LS183构成两位串行进位全加器。
D2
C
D1
串行进位
sn
cn
全加器
an bn cn-1
sn
cn
全加器
an bn cn-1
1 0 1 1 1 AB
AC
F AB BC CA
(3-14)
4. 根据逻辑表达式画出逻辑图。 (1) 若用与或门实现
F AB BC CA
A
&
B
C
&
1 F
&
(3-15)
(2) 若用与非门实现

电工电子技术基础组合逻辑电路

电工电子技术基础组合逻辑电路

整数部分采用基数连除法, 先得到的余数为低位,后 得到的余数为高位。
小数部分采用基数连乘法, 先得到的整数为高位,后 得到的整数为低位。
2 44
余数
2 22 ……… 0=K0 2 11 ……… 0=K1 2 5 ……… 1=K2 2 2 ……… 1=K3 2 1 ……… 0=K4
0 ……… 1=K5
TTL 与非门电路
V1 的等效电路
0.3V A 3.6V B
R1 3kΩ
1V
V1
+VCC(+5V)
R2 750Ω
R4 100Ω
+ V3
V2
0.7V -
+ V4 0.7V-
F
R3
R5
V5
360Ω 3kΩ
①输入信号不全为1:如uA=0.3V, uB=3.6V 则uB1=0.3+0.7=1V,V2、V5截止,V3、V4导通 忽略iB3,输出端的电位为: uF≈5―0.7―0.7=3.6V 输出F为高电平1。
3.6V A 3.6V B
+VCC(+5V)
R1 3kΩ
R2 750Ω
R4 100Ω
2.1V
+ V2
V1 + 0.7V -
0.3V -
R3
R5
360Ω 3kΩ
V3
+ 0.7V
-
V4
+ V5 0.3V -
F
②输入信号全为1:如uA=uB=3.6V 则uB1=2.1V,V2、V5导通,V3、V4截止 输出端的电位为: uF=UCES=0.3V
AB
F
R
3V
D1
00
0

电工电子技术基础知识点详解3-2-3-组合逻辑电路分析

电工电子技术基础知识点详解3-2-3-组合逻辑电路分析

1 组合逻辑电路分析
☆组合逻辑电路分析的步骤
(1) 根据给定的逻辑图,写出逻辑表达式
(2) 对逻辑函数式进行化简,得到最简逻辑函数表达式
(3) 求出所有输入情况所相应的函数值,得到真值表
(4) 观察和分析真值表,得出逻辑功能
逻辑函数表达式
= A
2
1
1 组合逻辑电路分析
例4分析图示组合逻辑电路的逻辑功能。

真值表
逻辑功能
A 3 A 2 A 1 Y 3 Y 2 Y 1 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0
0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1
1
1
1
1
原码—反码转换电路
◇A 3A 2A 1是原码、Y 3Y 2Y 1是反码
◇A 3和Y 3是原码和反码的符号位0表示正数,1表示负数◇原码为正数时,正数的反码与原码相同
◇原码为负数,负数的反码是对
原码的数值部分逐位取反。

数字电子技术 第三章 组合逻辑电路.

数字电子技术 第三章 组合逻辑电路.

输入变量:烟感A 、温感B,紫外线光感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。
17
(2)列真值表; 把逻辑关系转换成数字表示形式;
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
冒险:由于竞争的存在,使电路输出发生尖峰脉冲 的现象叫做冒险。
尖峰脉冲会使敏感的电路(如触发器)误动作, 因此,设计组合电路时要采取措施加以避免。
26
1. 竞争—冒险现象及其成因
静态时,Y 0
A
1 tpd A
& Y
Y=A A
动态,且tpd ≠0 时,Y=?
A A Y
tpd
tpd
结果,在t1—t2 时间内,电路 输出端产生了Y=1的尖峰脉冲,
Y
& & & &
A
B
C
D
10
[解] (1) 逐级写输出函数的逻辑表达式
W A AB AB B
Y X XD XD D
(2) 化简
X W WC WC C
W A AB AB B A B AB
X W C W C A B C AB C A BC ABC
Y X D X D ABC D ABC D ABC D ABC D ABCD ABCD ABCD ABCD
它不符合静态下Y= AA恒为 0 的逻辑关系。
t1t2
t3 t4
27
2、消除竞争冒险的方法
1) 修改逻辑设计
此方法是利用逻辑代数中的等式变换。在确保函 数值不变的条件下,对原逻辑函数式进行适当修改,以 消除竞争冒险。 如:

《电工电子技术》课件——组合逻辑电路分析与设计

《电工电子技术》课件——组合逻辑电路分析与设计

总结
逻辑代数 组合逻辑电路分析 编码器 译码器
编码器是指能够实现编码功能的组合逻辑电路。它是一个多输入、 多输出的电路,通常输入端多于输出端。
编码器
例子:有 4 个信息 I0 、 I1 、 I2 、 I3 可用 2 位二进 制代码 A、 B 表示。A、 B 为 00、01 、10 、11 ,分别 代表信息 I0 、 I1 、 I2 、 I3 ,而 8 个信息要用 3 位二进制 代码 A、B、C 来表示。要表示的信息越多,二进制代码 的位数也越多。n 位二进制代码有 2n 个状态,可以表示 2n 个信息。
2. BCD-七段显示译码器 煤矿用温度传感器显示部分用的就是七段显示译码 器,其工作过程为:
此处插入视频
集成译码器
集成通用译码器 : 74LS138、74LS42等。
集成显示译码器 : 74LS48、CC4511等。
集成译码器
74LS138 是 2 位二进制译码器。它有 3 条输入线 A、B、C,8 条输 出线 Y0~Y7 ,输出低电平有效。
组合逻辑电路的分析
一般分析步骤如下:
写出已知逻辑电路的函数表达式。方法是直 接从输入到输出逐级写出逻辑函数表达式。 化简逻辑函数表达式,得到最简逻辑表达式。
列出真值表。 根据真值表或最简逻辑表达式确定电路逻辑 功能。
编码器
在数字电路中,要把输入的各种信号(如十进制数、文字、符号等) 转换成若干位二进制码,这种转换过程称为编码。
显示编码器
1.发光二极管显示器( LED 数字显示器) LED 数字显示器又称 LED 数码管,它是由七段发光二极管封装组 成的,它们排列成“日”字形。
显示编码器
2. BCD - 七段显示译码器 BCD - 七段显示译码器能把二 - 十进制代码译成对应于数码管的 7 个字段信号,驱动数码管,显示出相应的十进制数码。

电工电子技术基础知识点详解3-2-2--组合逻辑电路的分析

电工电子技术基础知识点详解3-2-2--组合逻辑电路的分析
F AB AB :异或门
异或门: F AB AB A B
A
=1
F
B
AB F
0 00
0 11
1 01
1 10
同或门: F A B
AB AB
AB AB (A B)(A B )
AA AB BB AB
AB AB
A
=1
AB F
0 01
0 10 1 00 1 11
B
F
B AB
(2) 利用逻辑代数对输出结果进行变换或化简。
F A AB B AB A AB B AB (反演律)
A(A B) B(A B) AA AB BA BB 0 AB BA 0
(反演律) (分配律) (自等律)
AB BA
& A AB
A
&
A B
B
&
&
F
A B
&
F
E
EN
E=0,F = A·B E=1, F =Z
公式名称 公式内容 公式名称 公式内容
自等律 A+0 = A 交换律 A+B = B+A
A·1 = A
A ·B = B ·A
0-1律
A+1=1 A ·0= 0
结合律 A+(B+C) = B+(C+A) = C+(A+B) A ·(B ·C) = B ·(C ·A)=C ·(A ·B)
组合逻辑电路的分析
组合逻辑电路 (组合电路):无记忆功能的逻辑部件。
名称 或门 与门 非门
逻辑符号 逻辑表达式
A
≥1 F
B
F = A+B

组合逻辑电路介绍课件

组合逻辑电路介绍课件
高设计效率
数字电子技术的发展趋势
集成化:芯片集成度越来越高,功 能越来越强大
智能化:人工智能、机器学习等技术 的应用,使数字电子技术更加智能化
网络化:物联网、5G等网络技术的 发展,使数字电子技术更加网络化
绿色化:节能、环保、低功耗等技术 的发展,使数字电子技术更加绿色化
组合逻辑电路的未来应用
集成电路的 发展:随着 集成电路技 术的进步, 组合逻辑电 路的应用将 更加广泛。
1 的组合逻辑电路, 用于实现两个二进 制数相加的操作。
2 加法器的输入是两 个二进制数,输出 是相加的结果。
加法器可以分为半加 器和全加器,半加器
3 只能实现两个一位二 进制数相加,全加器 可以实现两个多位二 进制数相加。
4 加法器在计算机、 电子设备等领域有 着广泛的应用。
编码器
编码器是一种将输入信号转换 01 为二进制代码的组合逻辑电路。
功能实现:通过组 合逻辑电路可以实 现各种逻辑功能
电路类型:包括组 合逻辑电路和时序 逻辑电路,组合逻 辑电路只处理当前 输入信号,不涉及 时序问题。
组合逻辑电路的应用
数字电路:用于 实现各种数字逻 辑功能,如加法 器、乘法器等。
计算机:用于实 现计算机的算术
逻辑单元 (ALU)、控制
器等。
通信系统:用于 实现信号的编码、 解码、调制、解
物联网技术 的应用:组 合逻辑电路 将在物联网 设备中发挥 重要作用, 实现设备的 智能化和网 络化。
人工智能技 术的应用: 组合逻辑电 路将在人工 智能领域发 挥重要作用, 实现机器的 智能化和自 主化。
生物技术的 应用:组合 逻辑电路将 在生物技术 领域发挥重 要作用,实 现生物技术 的智能化和 自动化。

电工电子技术基础知识点详解3-3-2-组合逻辑电路的设计

电工电子技术基础知识点详解3-3-2-组合逻辑电路的设计
1 1 00 1 1 1 11 1
F i
=
真值为
0
各行的乘积项的逻辑和
Fi = Ai Bi Ci1 Ai Bi Ci1 Ai Bi Ci1 Ai Bi Ci1 Ci = Ai Bi Ci1 Ai Bi Ci1 Ai Bi Ci1 Ai Bi Ci1
F = Ai Bi Ci1 Ai Bi Ci1 Ai Bi Ci1 Ai Bi Ci1 Ci = Ai Bi Ci1 Ai Bi Ci1 Ai Bi Ci1 Ai Bi Ci1
Ci = Ai Bi Ci1 Ai Bi Ci1 Ai Bi Ci1 Ai Bi Ci1
( Ai Bi Ai Bi )Ci1 Ai Bi (Ci1 Ci1 )
( Ai Bi )Ci1 Ai Bi
F = Ai Bi Ci1 Ci = ( Ai Bi )Ci1 Ai Bi (4) 画出组合逻辑电路。
A4 B4
A3 B3
A2 B2
A1 B1
C4 Σ C3 Σ
C2 Σ
C1 Σ
C0
CO CI
CO CI
CO CI
CO CI
F4
F3
F2
F1
【例】某机场航班被分为紧急航班 A、长线航班 B、 短线航班 C,并以此为优先起飞顺序。 若机场同一时 间只允许一架航班起飞,试设计相关逻辑电路。
解:输入信号:航班 A、B、C 就位信息(就位为1) 输出信号:放飞信息FA、FB、FC (放飞为1)
A B C FA FB FC
0 0 0 000
0 0 1 001 0 1 0 010 0 1 1 010 1 0 0 10 0 1 0 1 10 0 1 1 0 10 0 1 1 1 10 0
FC ABC

组合逻辑电路

组合逻辑电路

组合逻辑电路组合逻辑电路是电子电路中最为基础的一种电路类型,其输入变量与输出变量之间的关系完全由它们之间的逻辑关系所决定。

组合逻辑电路可以简单描述为:“输入端口的电信号经过一个逻辑门,输出变量就随之产生并由输出端口发送出去”,组合逻辑电路中不包括概念上的时钟或记忆单元,实现逻辑功能的电路的输出只涉及当前输入状态。

本文将从组合逻辑电路的概念、组成部分及功能三个方面进行介绍。

一、组合逻辑电路的概念组合逻辑电路,是指由一些逻辑门以及它们之间的互连所组成的电路。

其中,逻辑门代表着一种或多种逻辑函数,其输入与输出可以是单个或多个电平或电位信号。

这些逻辑门能够执行特定的布尔运算,其结果可以反映在其输出端口上,也就是根据输入数据的逻辑关系进行处理和输出。

组合逻辑电路的工作原理是使逻辑门之间的信号通过特定逻辑关系进行耦合,形成逻辑闭环,并根据不同的逻辑输出操作信号产生先进的逻辑功能。

同时,组合逻辑电路具有很强的普适性和可扩展性,能够处理各种逻辑运算,是数字电路设计的基本组成部分。

二、组合逻辑电路的组成部分组合逻辑电路共由逻辑门、施密特触发器、数字比较器等构成,每个组合逻辑电路都是由若干个逻辑门以及它们之间的互连所组成,其中逻辑门的种类有三种。

1、与门(AND-Gate):两个或多个输入信号都为高电平时,输出信号才为高电平,否则输出为低电平。

2、或门(OR-Gate):两个或多个输入信号中只要有一个为高电平,则输出信号为高电平,否则输出为低电平。

3、非门(NOT-Gate):只有一个输入信号,当该输入信号为高电平时,输出信号为低电平;反之,输出为高电平。

通常情况下,组合逻辑电路包括三种类型:多路选择器、编码器和译码器。

其中,多路选择器的功能是在输入端口中有多个数据源的情况下选择其中之一的数据源;编码器的功能是将一个多位码转换为其代表的唯一数字;而译码器是将一个数字转换为其代表的多位码。

组合逻辑电路中用到的施密特触发器常常用于扩大输入信号的幅度,同时也可以用于提高抗干扰能力。

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Y1 = Σm(0,2,4,6,8)
= A1
Y2 = Σm(0,3,4,7,8)
= A2A1+ A2A1 = A1 + A2
2 组合逻辑电路设计
例3 设计一个二进制—十进制的8421码转换为余三码的转换电路。
A2A1 A4A3 00 01 11 10
00
111
01 1
11 X X X X
10
1 XX
2 组合逻辑电路设计
◇ 组合逻辑电路设计 从给定的逻辑要求出发,求出最简逻辑电路图
◇ 对应的真值表是唯一的 ◇ 对应的逻辑表达式和逻辑电路可能有多种实现形式 ◇ 采用最简逻辑函数表达式,可得最简逻辑电路图 ◇ 如果由于某些原因无法获得某些门电路,可以通过变换
逻辑表达式来改变电路,从而能够使用已有的器件
01 1 0 1 0 0 1
01 1 1 1 0 1 0
10 0 0 1 0 1 1
10 0 1 1 1 Leabharlann 010 1 0 XXXX
10 1 1 XXXX
11 0 0 XXXX
11 0 1 XXXX
11 1 0 XXXX
11 1 1 XXXX
2 组合逻辑电路设计
例3 设计一个二进制—十进制的8421码转换为余三码的转换电路。
Y1 = m0 + m2 + m4 + m6 + m8
= Σm(0,2,4,6,8)
8421 码
余3码
A4 A3
A2
A1
Y4
Y3
Y2
Y1
00 0 0 0 0 1 1
00 0 1 0 1 0 0
00 1 0 0 1 0 1
00 1 1 0 1 1 0
01 0 0 0 1 1 1
01 0 1 1 0 0 0
Y2 = AB + AB + AB = A + B = A + B = AB
2 组合逻辑电路设计
例2 设计一个用与非门实现的三人表决电路。逻辑功能要求:表
决结果要体现少数服从多数的原则。
A
B
C
Y
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
Y = ABC + ABC + ABC + ABC
Y3 =Σm(1,2,3,4,9)
= A3A1 + A3A2A1 + A3A2
Y4 =Σm(5,6,7,8,9)
= A4 + A3A1 + A3A2
2 组合逻辑电路设计
例3 设计一个二进制—十进制的8421码转换为余三码的转换电路。
Y1 = A1 Y2 = A1 + A2 Y3 = A3A1 +A3A2A1 +A3A2 Y4= A4 + A3A1 + A3A2
A BC 00 01 11 10
0
1
1
1 11
Y = AB + BC + AC
2 组合逻辑电路设计
例2 设计一个用与非门实现的三人表决电路。逻辑功能要求:表
决结果要体现少数服从多数的原则。
Y = AB + BC + AC = AB + BC + AC = AB • BC • AC
A
&
B
&
&
Y
C
&
2 组合逻辑电路设计
例3 设计一个二进制—十进
制的8421码转换为余三码的 转换电路。
Y4 = m5 + m6 + m7 + m8 + m9
= Σm(5,6,7,8,9)
Y3 = m1 + m2 + m3 + m4 + m9
= Σm(1,2,3,4,9)
Y2 = m0 + m3 + m4 + m7 + m8
= Σm(0,3,4,7,8)
2 组合逻辑电路设计
例1 设计一个用与非门实现的数字比较器。逻辑功能要求:比较两个一
位二进制数A、B,能将比较结果A>B、A<B、A=B 三种情况表示出来。
A
B
Y1
Y2
0
0
1
1
0
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
说明 A=B A<B A>B A=B
AA = A
Y1 = AB + AB + AB = A + B = A + B = AB
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