四章组合逻辑电路的分析与设计说课讲解
组合逻辑电路的分析与设计教案
二、分析实例例1:分析下图所示电路的逻辑功能。
这是一个偶校验位产生电路, a 、b、c、d 、G组成偶校验码。
例2:分析下图所示电路的逻辑功能。
这是一个偶校验检测器。
例3:分析下图所示电路的逻辑功能。
该电路是一个3-8线二进制译码器。
例4:分析下图所示电路的逻辑功能。
该电路是一个多路数据选择器(也称为数据选择器)。
思考与分析。
15分钟10分钟20分钟20分钟例5: 应用多路选择器实现下列逻辑函数.分析: 多路选择器74LS151的逻辑函数表达式如下:从两个表达式可见,逻辑变量都是四个,因此可用一片74LS151实现。
如果令74LS151 的3个输入端A 2、A 1、A 0分别为A 、B 、C 3个变量,同时数据端D 按如下值设置,则74LS151的表达式与要求实现的逻辑函数式相等。
电路原理图:课堂练习: 练习题:同步练习。
20分钟25分钟D C AB D C AB D C B A D C B A D C B A D C B A CD B A D C B A Y +++++++=)(70126012501240123012201210120012D A A A D A A A D A A A D A A A D A A A D A A A D A A A D A A A EN Y +++++++⋅=项目4 组合逻辑电路的分析与设计课型理论课导学目标基本概念:组合逻辑电路;主要知识点:1.组合逻辑电路的设计方法。
主要技能:能分析与设计组合逻辑电路。
重点组合逻辑电路的分析与设计方法。
难点组合逻辑电路的设计方法。
教学方法多媒体教学、项目引入、引导式教学。
导学过程设计教师活动学生活动时间4.2 组合逻辑电路的设计一、组合逻辑电路设计的一般方法:1。
设计步骤:2、设计实例例:某设备有开关A、B、C,要求:只有开关A接通的条件下,开关B才能接通;开关C只有在开关B 接通的条件下才能接通。
违反这一规程,则发出报警信号。
组合逻辑电路的分析和设计方法
转换为与非-与非式 Z ( RAG RA RG AG )
(( RAG)( RA)( RG)( AG))
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第四章 组合逻辑电路
5.画出逻辑电路图。
Z RAG RA RG AG
R A
R
RA
AG
A
G
G
Z
RG
RAG
第四章 组合逻辑电路
第四章 组合逻辑电路
4.1 概述
组合逻辑电路的特点 逻辑功能的描述
4.2 组合逻辑电路的分析方法 和设计方法
4.3 若干常用的组合逻辑电路
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1
总目录
第四章 组合逻辑电路
4.1 概述
组合逻辑电路的特点 逻辑功能的描述
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2
总目录
第四章 组合逻辑电路
一、组合逻辑电路的特点
患者按病情由重至轻依次住进1~4号病室,
每室分别装有A、B、C、D四个呼唤按钮,按下为1,
值班室里对应的四个灯为L1、 L2 、 L3 、 L4 ,
灯亮为1,
呼唤按钮优先级别由高到低依次为A、B、C、D,
设计实现上述功能的逻辑电路。
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第四章 组合逻辑电路
1. 按要求列逻辑状态表。 有四个输入变量 A、B、C、D 。 四个输出变量 L1、 L2 、 L3 、 L4 。
输入 变量
a1 a2
an
组合逻辑 电路
y1
y2
输出 变量
…
输出与输入之间的逻辑关系可表示为:
y1 f 1 ( a1 , a 2 , , a n ) y 2 f 2 ( a1 , a 2 , , a n ) 或写成向量的形式: y f ( a , a , , a ) Y F ( A) m 1 2 n m
组合逻辑电路的设计.说课讲解
组合逻辑电路的设计.实验4.9 组合逻辑电路的设计一、实验目的1.掌握组合逻辑电路的设计方法与测试方法2.了解组合逻辑电路的竞争冒险现象二、实验仪器与器材1.集成与非门若干块2.数字实验箱一台三、实验原理组合逻辑电路的设计是给定一定的逻辑功能,要求用门电路实现这一逻辑功能。
用小规模集成电路(SSI)进行组合逻辑电路设计的一般步骤是:(1)根据实际问题对逻辑功能的要求,定义输入输出逻辑变量,列出真值表。
(2)通过化简和变换得到符合要求(一般为与非关系)的最简逻辑表达式。
(3)根据最简的逻辑表达式画出逻辑图,实现逻辑功能。
组合逻辑电路设计的关键之一,是对输入逻辑变量和输出逻辑变量作出合理的定义,在定义时,应注意以下几点:(1)有具有二值性的命题才能定义成输入或输出逻辑变量。
(2)把逻辑变量取1值的定义表达清楚。
组合逻辑电路的设计都是在理想的情况下进行的,即假定一切逻辑器件都没有延迟效应。
但事实并非如此,信号通过任何导线和器件都存在一个响应时间。
由于工艺上的原因,各器件的延迟时间离散型非常大,往往按照理想情况下设计的逻辑电路,在实际工作中有可能会产生错误输出。
一个组合逻辑电路,在它的输入信号变化时,输出出现瞬时错误的现象称为组合逻辑电路的冒险现象。
冒险现象直接影响数字设备的可靠性和稳定性,故要设法消除。
四、实验内容1.设计一个交通灯报警电路。
在三个输入变量中,当两个或两个以上输入端为“1”时,属不正常状态,应该发出报警。
(1)逻辑抽象输入变量为A、B、C三个交通灯,灯亮时认为是“1”,灯灭时为“0”。
输出变量为Y,正常时,输出为“0”,灯不亮铃不响;出现故障时,输出为“1”,灯亮铃响。
(2)逻辑状态表得到逻辑表达式F=AB+ BC+ AC(3)逻辑电路图开关闭合为信号1,断开为信号0。
经检验,电路完全和逻辑状态表值完全吻合。
股可以证明电路是正确的。
2.设计一个一位8421BCD码的检码电路,当输入数码等于或大于1010时,电路应输出“1”,否则输出为“0”。
数字电子技术第4章组合逻辑电路的组成及其分析
第4
Dn An Bn C n AnBnCn AnBn C n An BnCn Cn1 Bn C n An C n An Bn
当用异或门实现电路时,相应的逻辑函数表达式为
Dn An Bn Cn Cn1 An BnCn AnBnCn BnCn
An(Bn Cn) BnCn An(Bn Cn) BnCn
(3)设计数字系统比较容易,生产、排除故障和维修也较简 便,且成本低廉,应用方便。
2021/6/4
35
第4
4.5 组合逻辑电路中的竞争冒险
4.5.1 产生竞争冒险的原因 在图4-11(a)所示组合电路中,当忽略门电路M1的延迟时间对电
路产生的影响时,由于加在M2的输入信号为互补信号,因此,F始终为 “0”电平。任何一个门电路对信号传输都有一定的延迟时间,在信号从 输入到输出的过程中,由于不同途径上的门的级数不同,或者每个门平 均传输延迟时间的差异,可能会产生逻辑错误。例如图4-11中由于M1 的延迟,A和A两个信号到达M2输入端的时间不同,A的下降沿滞后A的 上升沿一定时间,在很短的时间内,M2输出为高电平(干扰脉冲),如 图4-11(b)所示。按照逻辑要求,这个干扰脉冲是不应该出现的。由 于干扰脉冲很可能使负载电路发生错误动作,因此将这种现象称为竞争 冒险。到达M2的两个输入信号有先有后的现象称为竞争,由此产生的干 扰脉冲的现象称为冒险。
Z1=f1(X1,X2,…,Xn Z2=f2(X1,X2,…,Xn
…
2021/6/4
Zm=fm(X1,X2,…,Xn)
2
第4
图4-1 组合逻辑电路的框图
2021/6/4
3
第4 从以上概念可以知道组合逻辑电路的特点就是:即刻输
第4章组合逻辑电路的分析与设计课件备课讲稿
② 根据输出函数表达式列出真值表。 ③ 用文字概括出电路的逻辑功能。 ④ 改进设计,寻找最佳方案(未必进行)。
第4章 组合逻辑电路
第4章 组合逻辑电路
【例4-1】 分析图4-2所示组合逻辑电路的逻辑功能。
A
&
B
P1
& P2
① 表达式
Hale Waihona Puke G 3 B 3G G2 1
B3 B2
B2 B1
G 0 B 1 B 0
第4章 组合逻辑电路
① 表达式
G 3 B 3
G
G
2 1
B3 B2
B2 B1
G 0 B 1 B 0
② 真值表
③ 分析功能
自然二进制码至格雷码的转 换电路。
自然二进制码 格雷码
B3B2B1B0 G3G2G1G0 0000 0 0 0 0 0001 0 0 0 1 0010 0 0 1 1 0011 0 0 1 0 0100 0 1 1 0 0101 0 1 1 1 0110 0 1 0 1 0111 0 1 0 0 1000 1 1 0 0 1001 1 1 0 1 1010 1 1 1 1 1011 1 1 1 0 1100 1 0 1 0 1101 1 0 1 1 1110 1 0 0 1 1111 1 0 0 0
&
F
C
&
P3
图 4-2
第4章 组合逻辑电路
解:①根据给出的逻辑图, 逐级推导出输出端的逻辑函数表达式:
P1=AB
P2=BC P3=AC
FA•B B•A C C A B C AC
A
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
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10 1 1
27
BC 00 01 11 10 A 00110 10011
D=AB+AC
有相切的卡诺图
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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
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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。
数字电路讲义 - 第4讲(组合逻辑电路的分析和设计方法)
集成组合逻辑电路
普通编码器工作原理
I0 I1 I2 I3 1 1 1 1 & ≥ & & ≥ & Y0 Y1
4入-2出的编码器逻辑功能要求:
仅当且唯一第i (i=0,…,3)个输入有效时, 输出的编码等于i (i=0,…,3).
I0 1 0 0 0
I1 0 1 0 0
I2 0 0 1 0
I3 Y1 0 0 0 0 0 1 1 1
0 0 0 0 0 1
0 0 1 1 1 1
1 1 1 1 0 0
1 0 0 1 1 0
0 0 0 0 0 1
0 0 1 1 1 1
1 1 0 0 1 1
0 1 0 1 0 1
P G3 G2 G1 =1 =1 1
C B3 B2 B1
组合逻辑电路的设计
课堂练习
1. 当手边只有2输入与非门, 希望设计一个电路判断4位二进制 数是否大于7 2 有4个逻辑输入(A, 2. (A B, B C, C D)和4个逻辑输出(X, (X Y Y, W W, V) V), 以及 一个控制信号S, 请设计电路实现: 当S=1时, 4个输出分别与4 个输入状态相同; 当S S=0 0时, 4个输出分别与4个输入状态相反 3. 设计一个表决电路. 共4人参与表决, 其中1个教练, 3个球迷, 当3人或3人以上同意, 或者2人同意且其中1人是教练时, 表 决电路输出同意, 其它则为不同意
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。 冒险: 两个输入端的信号取值的变化方向是相反时,如门电路输出端的逻辑 表达式简化成两个互补信号相乘或者相加,由竞争而可能产生输出干扰脉冲 的现象。
竞争冒险的危害(在高速数字电路中要慎重)
数字电路讲义 - 第4讲(组合逻辑电路的分析和设计方法)
X>Y
max(X, Y)
mux
mux mux
min(X, Y)
《数字电路》讲义
第4讲 组合逻辑电路的分析和设计
教学内容: 教材第4章的4.1~4.4节, 组合逻辑电路的设计和分析 教学目的: 掌握组合逻辑电路的分析和设计方法, 了解常见的集成组合
电路的动能
要 难
求: 重点掌握组合逻辑电路的分析和设计方法 点: 组合逻辑电路的设计方法
S1. 根据逻辑功能, 确定逻辑输入和输出变量及其表示符号 S1 S2. 根据逻辑(函数)描述, 列出真值表 S3. 用KM法, 逐个确定最简的输出逻辑函数 S4. 根据逻辑函数表达式, 画出组合逻辑电路
组合逻辑电路设计时要注意的问题
逻辑变量的确定 真值表是否完整, 是否遗漏某些逻辑功能 电路实现时, 受可用元件类型的约束 (如只能用2I与非门)
问: 3位Gray码与自然二进制码有什么关系? 该问题的逻辑I/O变量应该分别是几个?
组合逻辑电路的设计
示例(设计实现)
S1. 可以确定逻辑输入变量共4个, 分别记为G1, G2, G3, P; 逻辑输出变量也 有4个, 分别记为B1, B2, B3, C Gray Code Binary Code S2. 列出真值表 (如右表) P G3 G2 G1 C B3 B2 B1 0 0 0 0 0 0 0 0 S3. 用KM法化简, 得到下面逻辑函数 0 0 0 1 0 0 0 1
编码器就是具有编码功能的逻辑电路, 其逻辑功能为
将每一个编码输入信号变换为不同的二进制的代码输出.譬如,BCD编码器是 将10个编码输入信号分别编成10个4位码输出; 而8线-3线编码器则是将8个输 入的信号分别编成 8个3位二进制数码输出
4组合逻辑电路的分析和设计
4.3.2 译码器
基本概念:
译码是编码的逆过程,将输入特定含意的二进制 代码“翻译”成对应的输出信号。
具有译码功能的电路称为译码电路,而相应的 MSI芯片称为译码器(Decoder)。
若译码器有n个输入端,则最多有2n个输出端, 这种译码器被称为n- 2n线译码器。
若译码器只有一个输出端为有效电平,其余输出 端为相反电平,称为基本译码器;另外,也可以 有多个输出有效电平,如七段显示译码器等。
2019/12/6
西安交通大学电气学院电子学
基本的二进制译码器
译码输入:n位二进制代码
译码输出:m位输出信号m=2n
译码规则:对应输入的一组 二进制代码有且仅有一个输 出端为有效电平,其余输出
端为相反电平
1 A0 2 A1 3 A2
4 STB 5 STC 6 STA
Y0 15
Y1 14 Y2 13 Y3 12 Y4 11 Y5 10 Y6 9
例4.2.2 题图
C BA CB A C B A CBA CB A
2019/12/6
西安交通大学电气学院电子学
(3)列真值表
输入 输出(校验位)
S C BA CB A C B A CBA C B A
S
0 0 0 ABC其中1个为1,另2个为0时,S为1 ABC全1,S为1
• 写出函数表达式并化简
2019/12/6
西安交通大学电气学院电子学
Y ABC ABC ABC AB AC
画逻辑电路图
74LS08
74LS00
C
& 74LS32
C
Y
A
≥1
A
&
四章组合逻辑电路的分析与设计
30
根据题意,写真值表
A
B
C
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
F 0 0 0 1 0 1 1 1
31
3. 画出卡诺图,化简函数:
BC A 00 01 11 10
BC
00 0 1 0
10 1 1 1
AB
AC
F AB BC CA
32
4. 根据逻辑表达式画出逻辑图。
S AB AB A B C AB
16
逻辑图
A B
=1 S
&
C
中规模集成 逻辑符号
A
半
S
加
B
器C
17
(2)全加器:
相加过程中,既考虑加数、被加数又考 虑低位的进位位。集成逻辑符号:
A 器全 F
B
加
Ci
Co
18
双全加器SN74LS183的管脚图 Ucc 2A 2B 2Ci 2Co 2F 14
40
三、中规模集成(MSI)组合电路
41
常用MSI组合 逻辑器件:
☆ 编码器 ☆ 译码器 ☆ 数据选择器
(MUX)
☆ 数据分配器 ☆ 数码比较器 ☆ 加法器减法器
42
一、 译码器
译码是将某个二进制编码翻译成电路的 某种状态,是将输入的某个二进制编码与电 路输出的某种状态相对应。
☆ 二进制译码器
26
组合电路分析的总结
数电课件第四章 组合逻辑电路讲解
在具体硬件电路上,编码就是对输入相应信号线出现的 “有效”信号时,对该线(信号)进行编码并输出。如:一条 信号线出现高电平时,表示一个特定的含义事件发生,时常需 要对此进行编码,以通知系统;而出现低电平时表示正常,无 特殊情况发生。这是对高电平编码,信号线出现高电平时,称 为高电平有效(信号有效),出现低电平成为信号无效。
精品资料
一种(yī zhǒnɡ)技巧性方法
X1AB,XC 2ABC Y2A BAC BC Y1X1X2Y2
Y2 BC
A
00 01 11 10
0
1
1
111
Y1 BC
A
00 01 11 10
0
1
1
11
1
精品资料
X1 BC
A
00 01 11 10
0
1
1
X2 BC
A
00 01 11 10
0
111
11111
第四章 组合(zǔhé)逻辑电路
4.1 概述(ɡài shù) 4.2 组合逻辑电路的分析与设计方法 4.3 常用的组合逻辑电路 4.4 MSI分析与设计 4.5 竟争与冒险 4.6 小结
精品资料
4.1概述(ɡài shù)
组合逻辑电路特点:输出只与当前的输入情况有关,与以前 (yǐqián)的输入输出无关。结构上从输出到输入没有反馈回路。 (无记忆)
111
11
0
11111111
111
10
0
0 × × × × × × ×
000
01
0
1 0 × × × × × ×
组合逻辑电路设计说课课件
演示实验 拓展 新知
六
课后练习 强化
新知
10
不当之处 请孙老师批评指正!
(二)教学目标
知识目标
(1)掌握组合逻辑电路的设计步骤。
(2)理解组合逻辑电路的设计思路和方法。 (3)使学生掌握用实验的方法去验证解题方法的正确性。
能力目标
(1)能够正确识别74LS00芯片的各引脚功能。 (2)能正确应用74LS00芯片进行简单逻辑电路的设计。
思想目标
(1)培养学生自信、勤奋、乐于动脑、严谨治学的学习态度和精神。 (2)加强师生间的交流与互动,让学生在学习过程中有成功的欲望 和获得知识后的喜悦。
(五)归纳小结
设计一个问题:通过本节课的学习,问学生掌 握了哪些知识? 简要叙述本节课的重点,即组合逻辑的设计步 骤,注意各逻辑变量之间的关系要分析清楚。
(六)课后练习,强化新知
思考题:请你设计一个表决器电路:把实例中 “其中要求必有主裁判”这个条件去掉,三个 裁判中只要有两人或两人以上同意,就算判明 成功。
2)启发式教学法
通过一个实例的引入,培养学生学会分析问题和解决问题 的能力,达到举一反三的目的。
3)演示实验法
通过演示实验激发学生的好奇心和求知欲
4)赏识教育法
通过手势、眼神、表情等形体语言鼓励学生,激发学生 的积极性。
三、学法指导
1、从学生已有的认知水平和认知能力出发, 在教学过程中进行类比迁移,对照学习,使学 生从“学会”转化成“会学”,培养学生分析 问题和解决问题的能力。
1)列出真值表 根据以上实际问题,设Y为指示灯,1表示灯亮,0表示灯不 亮,A为主裁判,B、C为副裁判 ,则可列出真值表:(在列真值表时进行类比迁移,对照学 习。) A B C Y
组合逻辑电路的分析的说课稿
组合逻辑电路的分析说课稿各位老师,大家好!我今天我说课的题目是《组合逻辑电路的分析》,它选自中等职业教育电类专业系列教材—《电子技术基本》第二版中的数字电路部分第十章的第一节。
下面我将从说教材分析、说教法分析、说学法分析、说教学设计和说板书设计五个方面来对本课进行说明。
一、教材分析:(一)教学作用和地位:作用:1.对前面所学的逻辑电路图、真值表、逻辑函数表达式以及逻辑代数等知识的综合应用。
2.为后续编码器、译码器等中规模组合逻辑电路的学习奠定基础。
地位:3.明确电路设计方法,体会知识点内在联系及在实际中的应用。
(二)教学目标及确立依据:知识目标:1.熟记组合逻辑电路的定义。
2.掌握组合逻辑电路的分析方法与设计方法。
3.学会分析一般的组合逻辑电路的逻辑功能和能设计一些简单的逻辑电路。
依据:本节内容的知识点能力目标:1.通过教学,培养学生总结和归纳能力。
2. 培养学生的解决问题的逻辑思维能力。
3. 培养学生观察能力,实际动手能力。
依据:从简单到复杂,从具体到抽象,从知识到技能的培养原则。
情感目标:1.培养学生善于动脑的习惯。
2.培养合作精神,增强专业学习自信心和求知欲。
依据:列举生活的常见的组合逻辑电路应用的例子,如表决器、交通灯故障报警电路等,通过对专业知识实用性和生动形象的教学达成情感目标。
(三)教材重点难点分析:教材处理:依据:根据职业院校学生实际情况。
处理方式:讲解分析组合逻辑电路的一般步骤,逐步来实现对组合逻辑电路进行分析。
教学重点:组合逻辑电路的设计思路和步骤。
教学难点:1.用逻辑变量之间的关系来分析实际问题。
2.如何获得最简的函数逻辑表达式。
依据:电路实用性特点和教学大纲。
二、教法分析:(一)学情分析:1.具备逻辑代数基础知识的能力,对逻辑门电路有一定的认识。
2.自学能力较差,学习兴趣不浓。
3.思维活跃,分析问题能力不强。
(二)教学方法:讲授法、情境法、启发式教学、法讨论法。
效果:调动积极主动性,体现主体地位,突破重点,掌握难点。
组合逻辑电路的分析与设计详解(ppt)
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;
第四步:画出电路图;
Ci-1
=1
Si
=1 Bi Ai
&
≥1 Ci &
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。
C
1 F
F P 2 P 3 P 4 A A B B A C C B A C B
F A( A B B C C ) A B A B C C
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
&
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
第二节 组合逻辑电路的设计
Y0= I0 I1 I2 I3+I0 I1 I2 I3
电路如下:
I0
1
I1
1
I2 1 I3 1
& ≥1 Y1
&
& ≥1 Y0
&
如果没有信号输入时,怎么表示呢? 三、按键式8421BCD码编码器 二一十进制编码器是将十进制的0~9十个信号分别编 成BCD码。 输入:10个按键(I0~I9)分别代表0~9十个数码信号, 0电平输入有效(一般在输入变量上加上划线)。 输出:4个输出(A, B, C, D)代表8421码的四位。
数字电子技术基础(第四版)-第4章-组合逻辑电路解析PPT课件
-
54
设计实例2:用2N选一数据选择器实现 N+1个变量的逻辑函数。
设计思想: ①将N个变量接数据选择器的选择输入端(即地址端) ②余下的一个变量作为数据选择器的数据输入端。
-
55
例:用74153实现三变量函数。
F (A ,B ,C ) m (1 ,3 ,5 ,6 )
解一:设B接A1,C接A0。
A
' 0
)
m2
'
...
Y7 ' ( A2 A1A0 ) m 7 '
-
45
-
46
-
47
三、用译码器构成函数发生器P186
例1:
请写出Y的逻辑函数式
Y(Y3'Y4'Y5')' Y3Y4 Y5
m3 m4 m5
m(3, 4,5)
Y A 'B C A B 'C ' A B 'C
-
48
例2:用74138构成下 列函数发生器:
F A 'B 'C A 'B C A B 'C A B C ' 0 B 'C ' ( A ' A ) B 'C A B C ' A 'B C
0 m 0 1 m 1 A m 2 A 'm 3
D 0 m 0 D 1 m 1 D 2 m 2 D 3 m 3
-
56
解二:设A接A1,B接A0。
4)画逻辑图(略)
-
31
三、优先编码器 8线-3线优先编码器
74HC148
-
1、功能表
输入:I 0 ~ I 7 ,共8个输入端
第四组合逻辑电路的分析与设计-资料.ppt
14
二进制加法运算的基本规则:
(1)逢二进一。 (2)最低位是两个数最低位的相加,不需
考虑进位。 (3)其余各位都是三个数相加,包括加数、
被、加数和低位来的进位。 (4)任何位相加都产生两个结果:本位和、
向高位的进位。
15
(1)半加器:半加运算不考虑从低位来的进位
2)根据真值表画K图,化简逻辑函数; 3)根据所用器件,画出电路图。
35
1. 根据题意,写真值表
A
B
Ci
F
0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
Co 0 1 1 1 0 0 0 1
36
AB Ci 00 01 11 10
2
00 1 0 1
.
画
F
出
11 0 1 0
卡
诺 图
AB Ci 00 01 11 10
2. 根据题意列出逻辑状态真值表。
30
根据题意,写真值表
A
B
C
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
F 0 0 0 1 0 1 1 131源自3. 画出卡诺图,化简函数:
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:
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行化简。 3. 画出逻辑电路图。
29
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。
1. 首先指明逻辑符号取“0”、“1”的含义。三 个按键A、B、C按下时为“1”,不按时为“0”。 输出量为 F,多数赞成时是“1”,否则是“0”。
26
组合电路分析的总结
1)电路从前向后推,逐步写出函数关系, 再写真值表,从真值表寻找电路功能;
2)对基本组合电路要相当熟悉; 3)注意使能(Enable)端。有时多个,常
为负电平有效,但也有正电平有效的。
27
二、组合电路的设计
基本思想:
任务 要求
最简单的 逻辑电路
28
设计步骤: 1. 指定实际问题的逻辑符号与含义,列
A2 A1
+ B2 B1
C D2 D1
F
Co
全加器
A B Ci
F
Co
全加器
A B Ci
A2 B2
A1 B1
20
其它加法器芯片: SN74H83---四位串行进位全加器。 SN74283---四位超前进位全加器。
21
一位集成半减器与全减器
A
A B
半 减 器
S C
B Ci
F 全 减 器 Co
注意:减法器真值表要牢记
相加过程中,既考虑加数、被加数又考 虑低位的进位位。集成逻辑符号:
A
F 全
B
加
Ci
器 Co
18
双全加器SN74LS183的管脚图 Ucc 2A 2B 2Ci 2Co 2F 14
SN74H183
1
7
1A 1B 1Ci 1Co 1F GND
19
应用举例:用一位全加器构成两位加
法器。
D2 C
进位 D1
注意:加法器真值表要牢记
13
关于加法:
举例:A=1101, B=1001, 计算A+B
1101 +1 10 00 01 1 10 1 1 0
14
二进制加法运算的基本规则:
(1)逢二进一。 (2)最低位是两个数最低位的相加,不需
考虑进位。 (3)其余各位都是三个数相加,包括加数、
被、加数和低位来的进位。 (4)任何位相加都产生两个结果:本位和、
0101101
0111110
特别注意:某些符号上的“-”仅表示 该符合是低电平有效,不是“非”。
25
电路功能分析:
1)E 为 1 时,无论 A1、A0 是什么输入 输出均为高电平1;
2)E 为 0 时, A1、A0 的四组不同输 入导致对应的一个输出为低电平, 其他的输出为高电平;
3)E 称使能(Enable)端。 电路命名: 2-4译码器
FA B B C CA
A
&
B
C
&
1 F
&
33
若用与非门实现
FA B B C CA ABBCCAAB•BC•CA
A
&
B
&
&
C
F
&
34
例2. 设计一个一位全减器,两个减数分 别是A、B,Ci 是低位向本位的借位,Co 是本位向高位的借位,F 是差。
解题步骤:
1)根据题意和一位二进制数的减法规 则,写真值表;
2. 根据题意列出逻辑状态真值表。
30
根据题意,写真值表
A
B
C
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
F 0 0 0 1 0 1 1 1
31
3. 画出卡诺图,化简函数:
BC A 00 01 11 10
BC
00 0 1 0
10 1 1 1
AB
AC
FA B B C CA
32
4. 根据逻辑表达式画出逻辑图。
07
例2:分析下图的逻辑功能。
A
&
2
M=1 1
B
&
3
&
4F
被封锁
08
被封锁
A
&
2
M=0 1
B
&
3
&
4F
选通电路
09
例3:分析下图的逻辑功能。
A
=1 α
B
=1
F
&β
Ci
& Co
&γ
AB Ci(AB)Ci A B
10
代入整理后,两输出为:
FCiABCi
ABCiABC ABC i iABCi
Co(AB)CiAB
ABCi ABCiAB
11
真值表:
A
B Ci
F
0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
功能: F为A、B、Ci 之和, Co为三个数之和产生的进位
Co 0 0 0 1 0 1 1 1
命名:
一位全加器
一位集成半加器与全加器
A
A B
半 加 器
S C
B Ci
F 全 加 器 Co
2)根据真值表画K图,化简逻辑函数; 3)根据所用器件,画出电路图。
35
1. 根据题意,写真值表
A
B
Ci
F
0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
Co 0 1 1 1 0 0 0 1
36
AB Ci 00 01 11 10
2
00 1 0 1
.
画
F
出
11 0 1 0
卡
诺 图
AB Ci 00 01 11 10
第四章 组合逻辑电路的分析与设计
主要内容
一、组合电路的定义和分析 二、组合电路的设计 三、中规模集成(MSI)组合电路 四、用MSI 组件实现组合逻辑函数
02
组合逻辑电路的定义
逻
组合逻辑电路
现时的输出仅取路 关外还与电路的
原状态有关
03
一、组合电路的分析
向高位的进位。
15
(1)半加器:半加运算不考虑从低位来的进位
A---加数;B---被加数;S---本位和; C---进位。
真值表 ABCS 0000 0101 1001 1110
逻辑函数
SA BA BA B CAB
16
逻辑图
A B
=1 S
&
C
中规模集成 逻辑符号
A
半
S
B
加 器
C
17
(2)全加器:
00 1 0 0 Co
11 1 1 0
37
3. 化简并根据所用器件调整逻辑函数
FABCiABC ABC i iABCi ABCi CoABCi ABCi BCi A(BC)iBCiA(BC)iBCi
22
例4:分析下图的逻辑功能。
1 A1 1
1
A0 1 1
E
&
Y3
&
Y2
&
Y1
&
Y0 23
由图写出输入输出之间的逻辑关系:
Y0 A1 A0 E
Y1 A1 A0 E
Y2 A1 A0 E
Y3 A1 A0 E
24
真值表:
E
A1 A0
Y0
Y1
Y2
Y3
1 ×× 1 1 1 1
0000111
0011011
基本思想:
已知 电路图
描述电路 基本功能
04
例1:分析下图的逻辑功能。
A
& AB
B
A•B•A•B
&
F
1A
&
A•B
1B
FA•B•A•B A •B A •B A •B A •B
真值表 AB F 00 1 01 0 10 0 11 1
相同为“1” 不同为“0”
同或门
=1
FAB
功能:用基本门 实现同或门