第五章组合逻辑电路(4课时)
《组合逻辑电路》教案
《组合逻辑电路》教案一、教学目标1. 理解组合逻辑电路的基本概念和原理。
2. 掌握组合逻辑电路的分析和设计方法。
3. 能够运用组合逻辑电路解决实际问题。
二、教学内容1. 组合逻辑电路的基本概念：什么是组合逻辑电路，组合逻辑电路的特点。
2. 组合逻辑电路的原理：组合逻辑电路的构成，组合逻辑电路的工作原理。
3. 组合逻辑电路的分析方法：组合逻辑电路的分析步骤，如何判断组合逻辑电路的功能。
4. 组合逻辑电路的设计方法：组合逻辑电路的设计步骤，如何选择适当的逻辑门实现组合逻辑电路。
5. 组合逻辑电路的应用：组合逻辑电路在实际中的应用案例，如何利用组合逻辑电路解决问题。
三、教学方法1. 讲授法：讲解组合逻辑电路的基本概念、原理和分析方法。
2. 案例分析法：分析组合逻辑电路的实际应用案例，让学生更好地理解组合逻辑电路的应用。
3. 实践操作法：让学生通过实际操作，设计组合逻辑电路，提高学生的实际动手能力。
四、教学准备1. 教学PPT：制作组合逻辑电路的教学PPT，用于辅助讲解和展示。
2. 教学案例：准备一些组合逻辑电路的实际应用案例，用于分析。
3. 实验器材：准备一些逻辑门电路元件，让学生进行实践操作。
五、教学过程1. 导入：通过简单的逻辑门电路实例，引入组合逻辑电路的概念。
2. 讲解：讲解组合逻辑电路的基本概念、原理和分析方法。
3. 分析：分析一些组合逻辑电路的实际应用案例，让学生理解组合逻辑电路的应用。
4. 设计：让学生分组设计一些组合逻辑电路，并进行展示和讲解。
5. 总结：总结本节课的重点内容，布置课后作业。
六、教学评估1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对组合逻辑电路基本概念的理解程度。
3. 设计作业：评估学生设计的组合逻辑电路方案，检查其分析和实现能力。
七、教学难点与解决策略1. 组合逻辑电路的复杂性：通过实例分析和简化方法，帮助学生理解复杂的组合逻辑电路。
2. 设计方法的灵活运用：引导学生运用创造性思维，灵活运用设计方法。
第五章 组合逻辑电路
•
•
例5-2-6
• 七段数码显示管是用逻辑电路的输出逻辑
电平控制数码管的某些段的亮或灭来显示 字型，每段的位置不同，每段的亮灭的不 同组合就能显示出不同的数字。因此可以 列出真值表。见表5-2-7，因此也就能得出 输出函数的表达式，数码段有七段，输出 函数就有7个。输入是8421BCD数，有4个。
3线-8线译码器
Y0 Y1 Y 2 Y3 Y 4 Y5 Y6 Y7
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
FA B AB FA B AB AB AB AB FA B AB
5画逻辑图:
A
这个图和书上有点区别，书上用了非门，是经过化 简后用其他门来实现的。输入端的相同变量可连在 一起，本图就是前面提到的双轨输入，而书上用的 单轨输入
B
＆
FA B
A B
A B ＆
＆ ≥1
第五章 组合逻辑电路
5-1 组合电路的基本概念和补充基本知识 5-1-1 组合电路基本概念 1. 组合电路基本特点：（1）从结构上讲，组合电路都是 单纯由逻辑门组成，且输出不存在反馈路径。（2）从 逻辑上讲，组合电路在任一时刻的输出状态仅由该时刻 的输入状态决定，而与过去的输入状态无关。 2. 组合电路的一般描述：n 个输入，m个输出，输出是输 入的函数，图5-1-1。 3. 组合电路的输入方式：（1）双轨输入：输入信号源能 同时提供原变量和反变量。单轨输入：输入信号源只能 提供原（或反）变量。一般假定为双轨输入，如遇单轨 输入时，可增接反向器来获得输入信号的反变量。
CO4 CO4 F4F3 F4F2
如图5-3-4所示下边个T1283是完成两个4位二进制数加法的，上 面个T1283是完成加6校正的，左边部分是产生校正函数的。 加法器可通过级联扩展其位数，如图5-3-5是通过扩展成的8位二 进制数加法器。
第5章课后习题参考答案
第五章组合逻辑电路1．写出如图所示电路的输出信号逻辑表达式，并说明其功能。
（a）（b）解：（a）Y1ABC（判奇功能：1的个数为奇数时输出为1）Y2AB(AB)CABACBC（多数通过功能：输出与输入多数一致）（b）Y1(AB)A(AB)BABAB（同或功能：相同为1，否则为0）2．分析如图所示电路的逻辑功能（a）（b）（c）解：（a）Y1ABAB（判奇电路：1的个数为奇数时输出为1）0011（b）Y2(((AA)A)A)（判奇电路：1的个数为奇数时输出为1）0123YAM00（c）Y1 A M1（M=0时，源码输出；M=1时，反码输出）YAM233．用与非门设计实现下列功能的组合逻辑电路。
（1）实现4变量一致电路。
（2）四变量的多数表决电路解：（1）1）定变量列真值表：ABCDYABCDY0000110000000101001000100101000011010110010*******010*******011001110001110111112）列函数表达式：YABCDABC D ABCDABCD3）用与非门组电路（2）输入变量A、B、C、D，有3个或3个以上为1时输出为1，输人为其他状态时输出为0。
1）列真值表2）些表达式3）用与非门组电路4．有一水箱由大、小两台水泵ML和Ms供水，如图所示。
水箱中设置了3个水位检测元件A、B、C，如图（a）所示。
水面低于检测元件时，检测元件给出高电平；水面高于检测元件时，检测元件给出低电平。
现要求当水位超过C点时水泵停止工作；水位低于C点而高于B点时Ms单独工作；水位低于B点而高于A点时ML单独工作；水位低于A点时ML和Ms同时工作。
试用门电路设计一个控制两台水泵的逻辑电路，要求电路尽量简单。
解：（1）根据要求列真值表（b）（b）（a）（2）真值表中×对应的输入项为约束项，利用卡诺图化简（c）（d）（c）（d）（e）得：MABCsMBL（ML、M S的1状态表示工作，0状态表示停止）（3）画逻辑图（e）5．某医院有—、二、三、四号病室4间，每室设有呼叫按钮，同时在护士值班室内对应地装有一号、二号、三号、四号4个指示灯。
第5章 门电路与组合逻辑电路
二极管或门
（2-18）
5.3.2 二极管或门电路
共有22个逻辑状态
A B D1 D2 Y
Y AB
A B
≥1
Y
-12V
二极管或门
“或”门图形符号
（2-19）
5.3.3 三极管非门电路
共有2个逻辑状态
+12V +3V 嵌位二极管 D
YA
R1
A
R2
Y
A 1 0
Y 0 1
晶体管非门
（2-20）
5.3.3 三极管非门电路
+UCC S 围，而不是某个 特定的电压值。
R
+
0
+
0
_
ui
_
uo 低电 平 “ 0 ”
当 ui = 0 时，二极管导通，开关S闭合，uo=0，输出“0”；
（2-6）
5.2.2 半导体三极管的开关特性
+UCC IC RC 4 IC(mA ) 100A 80A 60A Q 3 6 9
IB
RB EB
＋
T UCE
UC C 3 RC
2
1
－
40A
20A IB=0 12 UCE(V)
1、放大状态 发射结正偏，集电结反偏。
UCC
I C βI B
（2-7）
5.2.2 半导体三极管的开关特性
+UCC IC RC 4 IC(mA ) 100A 80A 60A Q 3 6 9
IB
RB EB
＋
T UCE
（2-10）
5.2.2 半导体三极管的开关特性
+UCC IC RC 4 IC(mA ) 100A 80A 60A Q 3 6
第5章 掌握逻辑门电路和组合逻辑电路
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第5章 逻辑门电路和组合逻辑电路 章 逻辑门电路和组合逻辑电路 第一节 数字与编码
（2）十进制数转换为二进制数 ） 将十进制数转换为等值的二进制数， 将十进制数转换为等值的二进制数，可采用 除二取余法” “除二取余法”。 具体方法是： 具体方法是： a.将十进制数除以 ，并依次记下余数，一直除 将十进制数除以2，并依次记下余数， 将十进制数除以 到商数为零。 到商数为零。 b.把全部余数按相反的次序排列（先得到的余 把全部余数按相反的次序排列（ 把全部余数按相反的次序排列 数为低位，后得到的余数为高位）， ），即得所求 数为低位，后得到的余数为高位），即得所求 二进制数。 二进制数。
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第5章 逻辑门电路和组合逻辑电路 章 逻辑门电路和组合逻辑电路 第一节 数字与编码
3．数字电路的分类 ．数字电路的分类 （1）按集成度分类可分为：小规模、中规模、 ）按集成度分类可分为：小规模、中规模、 大规模和超大规模数字集成电路。 大规模和超大规模数字集成电路。 （2）按电路所用器件的不同可分为：双极型和 ）按电路所用器件的不同可分为： 单极型两类。 单极型两类。 （3）按照电路的结构和工作原理的不同可分为： ）按照电路的结构和工作原理的不同可分为： 组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。 组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。
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第5章 逻辑门电路和组合逻辑电路 章 逻辑门电路和组合逻辑电路
第一节 数字与编码 第二节 逻辑函数及应用 第三节 逻辑门电路 第四节 组合逻辑电路 小结
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。
《组合逻辑电路》课件
常见的逻辑门
与门
与门只有当所有输入 信号均为高电平时或门只要有一个输入 信号为高电平，输出 信号就为高电平。
非门
非门将输入信号取反， 输出信号与输入信号 相反。
异或门
异或门只有当输入信 号中有且仅有一个信 号为高电平时，输出 信号才为高电平。
组合逻辑电路的设计示例
4位全加器
4位全加器能够对两个4位二进制数进行相加， 并输出相应的和与进位。
8位选择器
8位选择器根据控制信号选择对应的输入信号输 出。
4位比较器
4位比较器用于比较两个4位二进制数的大小， 并输出相应的比较结果。
7段数码管译码器
7段数码管译码器将二进制输入信号转换为7段 数码管上的显示。
总结
组合逻辑电路是电路设计中的重要组成部分，它通过逻辑门等实现输入输出 的转换和处理。分析问题、求最简式、选择逻辑门是组合逻辑电路设计的核 心方法。
组合逻辑电路的基本元件
逻辑门
逻辑门是组合逻辑电路中的基本构建块，如与门、 或门、非门、异或门等。
多路选择器
多路选择器可以根据输入信号的值，选择特定的 输出信号。
解码器
解码器将输入信号转换为对应的输出线路。
编码器
编码器将多个输入信号编码为较少的输出信号。
组合逻辑电路的设计方法
1. 理解问题并确定输入输出要求。 2. 将输入输出转化为逻辑函数。 3. 求出逻辑函数的最简式。 4. 根据最简式选择逻辑门和组成电路。
《组合逻辑电路》PPT课 件
欢迎来到《组合逻辑电路》的PPT课件。想要深入了解什么是组合逻辑电路 以及它的基本元件和设计方法吗？让我们一起开始探索吧！
什么是组合逻辑电路？
组合逻辑电路是由输入端口和输出端口组成的电路，它们用于将输入端口上的信号转换为输出端口的状态。与 存储器不同，组合逻辑电路只考虑当前输入产生的输出。
《组合逻辑电路》教案
《组合逻辑电路》教案课程名称：组合逻辑电路授课时间：4学时（2小时理论+2小时实践）目标学生：高级中学电子技术专业学生一、课程目标：1.了解组合逻辑电路的基本概念和特点；2.掌握基础的组合逻辑门电路的设计方法；3. 能够使用Karnaugh图进行组合逻辑优化设计；4.能够应用组合逻辑电路解决实际问题。
二、教学内容及计划：第一学时：1.课程介绍和内容概述（10分钟）-简要介绍组合逻辑电路的定义、特点和应用领域。
2.组合逻辑门电路的基本概念（30分钟）-介绍与组合逻辑电路相关的布尔代数基础知识；-介绍基本的组合逻辑门电路（与门、或门、非门）的功能和真值表。
3.组合逻辑门电路的设计原理（40分钟）-介绍组合逻辑电路的设计原理，包括使用真值表进行设计和化简布尔代数表达式；-通过示例演示布尔代数表达式的化简方法。
4.组合逻辑电路的应用案例（20分钟）-介绍组合逻辑电路在计算机、通信等领域的应用案例；-分析应用案例中的问题和需求，引出后续课程的设计任务。
第二学时：1. 组合逻辑电路设计的Karnaugh图法（40分钟）- 介绍Karnaugh图的原理和基本操作；- 示范使用Karnaugh图进行组合逻辑电路的优化设计。
2.组合逻辑电路的设计实例（40分钟）-给出一个实际问题作为设计任务，要求学生设计一个相应的组合逻辑电路解决问题；- 指导学生使用Karnaugh图和其他设计方法进行优化设计。
第三学时：1.实践操作：搭建组合逻辑电路（40分钟）-学生根据前两节课学习的内容，使用逻辑门芯片和连接线搭建一个给定布尔表达式的组合逻辑电路。
2.讨论和总结（20分钟）-学生互相分享自己的设计和搭建经验；-教师进行总结，强调设计思路和方法。
第四学时：1.教师课堂点评和评估（30分钟）-教师对学生的实际搭建结果进行点评和评估；-针对设计和搭建过程中的问题进行讨论和解答。
2.学生作业布置（10分钟）-布置小组作业，要求学生设计一个特定功能的组合逻辑电路，并撰写设计报告。
【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
电子技术第五章 门电路与组合逻辑电路
图5-14 “与非”门电压传输特性(伏)
30
2.主要参数 (1)输出高电平Uoh “与非”门输出端晶体管截止时 的输出电压值。 (2)输出低电平Uol 在额定负载下，“与非”门输入 端全部为高电平时的输出电压值。 (3)开门电平Uon 在额定负载下使“与非”门输出低 电平的最小输入电压值。 (4)关门电平Uoff 使“与非”门输出端晶体管截止的 最大输入电压值。
27
1.电压传输特性 “与非”门的输入与输出电压的关系，称为它的电 压传输特性，或叫电压转移特性。将“与非”门的其他 输入端接高电位，将其中一个输入端的电位从零开始逐 渐上升时，测出它的输出与输入电压，就可得它的电压 传输特性，TTL“与非”门典型的传输特性如图5-14。
28
图5-13 CT74LS20“与非” 门 管脚排列
20
1.“与非”门 将“与门”和“非门”级联或用半导体将“与门” 和“非门”电路集成在同一芯片上就得到“与非”门。 它的逻辑符号如图5-10(b)所示。它的逻辑式由图5-10(a) 知 2.“或非”门 将“或门”和“非门”级联或用半导体将“或门” 和“非门”电路集成在同一芯片上就得到“或非”门。 它的逻辑符号如图5-11(b)所示。它的逻辑式由图5-11(a) 知
2
图5-1 实际脉冲波形
3
图5-2 矩形脉冲波
4
二、逻辑状态的数字表示 事物中有很多对立的两种状态，电气中也是如此， 例如开关的闭合和断开，灯光的亮和灭，脉冲信号的有 和无，等等，都只有两种状态。通常用“1”和“0”来模 拟两种对立状态，称为逻辑“1”和逻辑“0”。例如，灯 亮为“1”，灯灭为“0”，有脉冲为“1”，无脉冲为“0”。
26
五、“与非”门的特性与主要参数 现代电子技术广泛使用各种类型的集成门电路。如 国产ＴＴＬ门电路有ＣＴ54/7400,CT54/74H00, CT54/74S00, CT54/74LS00 系列和非饱和型数字逻辑 门(简称ECL)，国产ECL门有CE10K，CE1600， CE8500，CE11C00，CE100K系列及CMOS门国产有 CC4000、CC14000，CC74HC××系列等。现以 CT74LS20为例简介如下：它是四输入“与非”门电路。 其外部为扁平形状，有14个管脚引线分列在两旁，如图 5-13所示。集成门电路类型较多，内部电路也不尽相同， 但它们实现的逻辑关系是一样的，对其内部电路就不再 介绍，使用时着重了解它们的电压传输特性及主要参数。
第五章组合逻辑电路的VerilogHDL实现
第五章组合逻辑电路的VerilogHDL实现第5章组合逻辑电路的Verilog HDL实现5.10.1 逻辑电路的Verilog HDL描述方式Verilog HDL描述逻辑电路时常用3种描述方式，分别为：行为型描述、数据流型描述和结构型描述。
行为型描述只描述行为特征，不涉及逻辑电路的实现，是一种高级语言描述方式，使用例如always语句或initial 语句块中的过程赋值语句；数据流型描述指通过assign连续赋值实现组合逻辑功能的描述方式；结构型描述指描述实体连接的结构方式，所谓实体一般指Verilog 语言已定义的基元，包括门原语、用户自定义原语（UDP）和其他模块（module）。
行为型描述语句更简练，不能被综合；结构型描述语句通常容易被综合，但语句显得复杂。
在实际开发中往往多种描述方法混合使用。
5.10.2 2选1数据选择器的Verilog HDL实现2选1数据选择器可以有多种描述方式，通过4个实例和3种描述方式对例子中出现的语法现象进行解释。
5.10.12选1数据选择器的数据流型描述方式；5.10.22选1数据选择器的数据流型描述方式；5.10.32选1数据选择器的行为型描述方式；5.10.42选1数据选择器的结构型描述方式；5.10.2.1 2选1数据选择器实例1//例5.10.1module Mux21(a,b,s,y);//----------------1input a,b;input s;output y;assign y=(s==0)?a:b;//----------------2endmodule//----------------310.2.1 2选1数据选择器实例11. Verilog语言描述//例5.10.1module Mux21(a,b,s,y);//----------------1input a,b;input s;output y;assign y=(s==0)?a:b;//----------------2endmodule//----------------32. 程序说明(1)注释行(2)模块定义语句module和endmodule所有的程序都置于模块（module）框架结构内。
组合逻辑电路介绍课件
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。
第五章 组合逻辑电路
7
三．数据选择器的应用 1．数据选择器的扩展 作为一种集成器件，最大规模的数据选择器是 16选1 。 如果需要更大规模的数据选择器，可通过扩展实现。
用 74LS153 扩展成的 8 选 1 的数据选择器电路如图 2.13 所 示。当 A2=0 时，左 4 选 1 数据选择工作，通过 A1A0 选择 D0 、 D1 、 D2 、 D3 中的一个由 1Y 输出到 Y 。当 A2=1 时，右 4 选 1 数据选择工作，通过 A1A0 选择 D4 、 D5 、 D6 、 D7 中的一个 由2Y输出到Y。 若采用74LS253，则将1Y和2Y直接连接即可。以此类推， 两片8选1的数据选择器可以扩展为16选1，两片16选1可以 扩展为32选1数据选择器。
& A B C & P & & Ý 1 ¡ L
解：（1）由逻辑图逐级写出逻辑表达式。
P ABC
L AP BP CP A ABC B ABC C ABC
（2）化简与变换。
L ABC( A B C) ABC A B C ABC ABC
（3）由表达式列出真值表 （4）逻辑功能分析 可知，当 A 、 B 、 C 三个变 量不一致时，输出为“ 1” ， 该电路称为“不一致电路”
F ( X , Y , Z ) m(1,2,3,4,5,6)
解法 1 ：作逻辑函数 的真值表（由于此时做 成 表 2.7 的 形 式 有 一 定 困 难 ， 可 以 写 成 表 2.8 的形式）
设A1=X；A0=Y；由真 值表，并比较Z与L的关 系可得：D0=Z， D1=D2=1，D3= Z 。 （逻辑图略）
二．组合逻辑电路框图表示
任一组合逻辑电路均可以由以下逻辑框图表示。
《组合逻辑电路设计》课件
目录
• 组合逻辑电路概述 • 组合逻辑电路设计方法 • 常用组合逻辑电路设计 • 组合逻辑电路的分析 • 组合逻辑电路的实现
01 组合逻辑电路概 述
组合逻辑电路的定义
01
02
03
组合逻辑电路
由门电路组成的数字电路 ，其输出仅与当前的输入 有关，而与之前的输入无 关。
04 组合逻辑电路的 分析
组合逻辑电路的分析步骤
确定输入和输出变量
首先需要确定组合逻辑电路的输入和 输出变量，以便了解电路的功能需求 。
பைடு நூலகம்
列出真值表
根据输入和输出变量的取值，列出组 合逻辑电路的真值表，以便了解电路 在不同输入下的输出情况。
化简逻辑表达式
根据真值表，化简输出函数的逻辑表 达式，以便了解电路的逻辑关系。
分析电路的完备性
检查电路是否实现了所需的功能，并 确定是否存在冗余的元件或不必要的 电路结构。
组合逻辑电路的分析实例
实例一
2-2=1的组合逻辑电路：该电路有两个输入 变量A和B，一个输出变量Y，满足条件A和 B不同时为1时Y为0，其他情况下Y为1。通 过分析可以得出输出函数的逻辑表达式为 Y=A'B'+AB。
THANKS
感谢观看
特点
无记忆功能，仅根据当前 的输入确定输出。
应用
如编码器、译码器、多路 选择器等。
组合逻辑电路的基本组成
门电路
是构成组合逻辑电路的基本单元，如AND门、OR 门、NOT门等。
输入和输出
组合逻辑电路有多个输入和输出，输入用于接收 外部信号，输出用于传递处理后的信号。
连线
连接门电路，将输入与输出连接起来，实现信号 的传递和处理。
第5章门电路和组合逻辑电路
~220
“0” A3
B3 C3
&
Y3
33 MHz
实现了线与
•“线与”功能分析：
UCC
Ucc
&
F1 RL
RL
&
F2
输出级
F
T2 T2
T2
&
F3
33 MHz
分析：F1、F2、F3任一导通，则F=0。 F1、F2、F3全截止，则F=1 。
F=F1F2F3
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
Y 0 1 1 1
Y
-
或逻辑运算规则 0+0=0 1+0=1 0+1=1 1+1=1
或逻辑表达式 F = A+B
33 MHz
(2)二极管或门电路
电路
0V 0V 3V A 3V 3V B 0V
DA DB
状态表
Y 3V 0V
A
0 0 1 1
B
0 1 0 1
Y
0 1 1 1
R1
与非门1 截止
R2
T2
i
TTL与非门的输出电阻 很低。这时，直接线与 会使电流 i 剧烈增加。
+5V
与非门1：
R1
与非门2 导通
R2
T2
i
UOL
功耗 T2热击穿
与非门2： UOL
不允许直接“线与”
33 MHz
二、集电极开路门电路——OC门 UCC +5V R1 RC R2 3k b1 c1 A T2 F B T1 C R3
第五章 门电路和组合逻辑电路
第一节 概述
电子电路中的信号 模拟信号 数字信号
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一位比较器逻辑图
12
用与非门实现，并且低电平比较器）
比较原则： 1. 先从高位比起，高位大的数值一定大。 2. 若高位相等，则再比较低位数，最终结果 由低位的比较结果决定。 请根据以上原则设计一下：每位的比 较应包括几个输入、输出？
14
四位数值比较器的比较原则
1、二进制译码器及其集成器件
二进制译码器的作用：将n种输入的组合译成2 n 种电路状态。也叫n线---2 线译码器。 译码器的输入—— 一组二进制代码 译码器的输出—— 一组高低电平信号
常见的二进制译码器有2—4线译码器、3—8线译码器 和4—16线译码器。
29
n
（1）2-4线译码器 2-4线译码器74LS139的功能表
&
必 接 好
A<B
A<B
1
A与C作比较
A3B3 A2B2 A1B1 A0B0
A3B3 A2B2 A1B1 A0B0
C3 C2 C1 C0
A3 A2 A1 A0 B3 B2 B1 B0
25
74LS148的功能表
EI GS EO
从功能表可以看出，当EI=1时，表示电路禁止编码，
即无论7~0中有无有效信号，输出C、B、A均为高
左右。 液晶显示器：用于计算器､电子手表､电子词典等。
34
七段数码显示器件的工作原理： a b c d e f g 1 1 1 1 1 1 0
a
0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1
f e
g
b
c
d
35
共阴极数码显示器真值表
输 入 a 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 b 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 输 c 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 d 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 出 e 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 f 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 g 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 显示字形 A3 A2 A1 A0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
A＜B 1 A＝B A＞B A＜B
A＞B
A＜B 1 A＝B A＞B A＜B
A15B15… 12B12 A
A11 B11 … A8 B8
A 7 B 7 … A 4 B4
A 3 B3 … A 0 B 0
23
四位比较器扩展为十六位比较器
例2：设计三个四位数的比较器，可以对A、B、C进 行比较，并能判断： (1) 三个数是否相等。 (2) 若不相等，A数是最大还是最小。 比较原则： 先将A与B比较，然后A与C比较，
在数字系统中，常常需要将运算结果用人们 习惯的十进制显示出来，这就要用到显示译码器。
二---十 进制编码 显示译 码器 显示 器件
（1）显示器件：
常用的是七段显示器件。 f e
a g
d b c
33
半导体数码管：根据二极管的连接不同分为共阴､共
阳两种。如下图所示：
优点: 工作电压低､体积小､寿命长､可靠性高。 缺点：工作电流比较大，每一段的工作电流在10mA
若A=B A=C，则A=B=C；
若A>B A>C，则A最大；
若A<B A<C，则A最小。 可以用两片74LS85实现。
24
A最大
A=B=C & &
A最小
必 接 好 1
（A>B）i （A=B）i （A<B）i (2) （A>B）i (1)（A=B） i A与B作比较 （A<B）i A=B A>B A=B A>B
第五章 组合逻辑电路
1
2、例题
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。
真值表
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”。灯是F，灯 亮为“1”，否则为“0”。
级联输入端
16
级联输入端
单块 或多 块串 联时 的功 能表 多块 并联 时的 功能 表
17
由功能表可以看出,当A3A2A1A0=B3B2B1B0时， 比较的结果决定于“级联输入”端 这说明： (1) 当应用一块芯片来比较四位二进制数时， 应使级联输入端的“(A=B)i”端接1，“(A>B)i” 端和“(A<B)i”端都接0， 这样就能完整地比较 出三种可能的结果。
A3=B3 A2=B2 A1<B1
0 1
0 0
0 0
0 1
1 0
1 0
15
A3=B3 A 2=B2 A1= B1 A0 >B0
A3=B3 A2=B2 A1= B1 A0 <B0 A3=B3 A2=B2 A1= B1 A0 =B0
四位数值比较器74LS85功能表
单 块 或 多 块 串 联 时 的 功 能 表
比 较 输 入
A3 B3 A3 >B3 A3 <B3 A3=B3 A3=B3 A3=B3 A2 B2 A1 B1 A0 B0 A2>B2 A2<B2 A2=B2 A1> B1
输 出
F F F (A>B) (A=B) (A<B) 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0
AB BC CA
AB BC CA
A B C
&
&
&
F
&
5
甲乙两校举行联欢会，入场券分红、黄两种，
甲校学生持红票入场，乙校学生持黄票入场。 会场入口处如设一自动检票机：符合条件者 可放行，否则不准入场。试画出此检票机的 放行逻辑电路。
6
某汽车驾驶员培训班进行结业考试，有三名
74LS85 B3 1 A＜B 2 A＝B 3 A＞B FA＞B FA＝B FA＜B GND 4 5 6 7 8
应用“级联输入”端能扩展逻辑功能
20
3、集成比较器功能的扩展
（1）串联方式扩展 例如，将两片四位比较器扩展为八位比较器。
可以将两片芯片串联连接，即将低位芯片的输出端FA>B, FA<B和FA=B分别去接高位芯片级联输入端的A>B, A<B和A=B，
3） 画出卡诺图，并用卡 诺图化简。 BC BC A 00 01 11 10 0 0 0 1 0
1
0
1
AC
1
1
AB
F AB BC CA
3
4）根据逻辑表达式画出逻辑图。
F AB BC CA
A B C
& & 1
F
&
用与或门实现
4
若用与非门实现
F AB BC CA
EI
1 0 0 0 0
如果用
A X 0 0 1 1
Yi
B X 0 1 0 1
Y0
Y1
Y2
Y3
1 0 1 1 1
1 1 0 1 1
1 1 1 0 1
1 1 1 1 0
当E=0时，2—4译码器的输出函数分别为： 表示i 端的输出，mi表示输入地址变量A、B的一个
Y 0 AB, Y 1 AB, Y 2 AB , Y 3 AB,
最小项，则输出函数可写成 Y i Em (i 0,1,2,3) i 当使能端有效(E=0)时，它正好是输入变量最小项的非。
因此变量译码器也称为最小项发生器。
30
1
& &
&
A
1 1
Y3
Y2
输出
Y1
B 输入
1 1
&
Y0
EI
控制端
2-4线译码器74LS139的内部线路（逻辑图） 31
2-4线译码器74LS139管脚图
B0
特点：进位信号是由低位向高位逐级传递的，运算速度不高。
1、一位数值比较器
将两个一位数A和B进行大小比较，一般有三种可能：
A>B, A<B和A=B。因此比较器应有两个输入端：A和B； 三个输出端：FA>B, FA<B和FA=B。假设与比较结果相符 的输出为1，不符的为0，则可列出其真值表如下：
输入 输 出
Vcc
2 EI
2 A 2B
2Y0
2Y1 2Y2
2Y3
2 EI
2 A 2B 2 Y 0 2Y1 2 Y 2 2Y 3
1EI
1A 0 1A1 1Y0 1Y1 1Y 2 1Y 3
1EI 1A0 1A1 1Y0 1Y1
1Y2
1Y3 GND
一片139内含有两个2-4线译码器
32
2、数字显示译码器(七段显示译码器)
如下图所示。这样，当高四位都相等时，就可由低四位来决定
两数的大小。
FA＝B FA＞B FA＜B FA＝B FA＞B FA＜B A3 A7 74LS85 B3 A2 B2 B7 A6 B6 A1 B1 A0 A5 B5 A4 A＝B A＞B A＜B B0 B4 FA＝B FA＞B FA＜B A 3 B3 A2 A 3 B3 A2 74LS85 B 2 A1 B1 B 2 A1 B1 A0 A＝B A＞B A＜B B0 1
评判员，其中A为主裁判员，B和C为副裁判 员。在评判时，按照少数服从多数的原则通 过，但主裁判员认为合格，亦可通过。试用 “与非”门构成逻辑电路实现此评判规定。
7
设A,B,C,D是一个8421码的四位，若此码表