组合逻辑电路
组合逻辑电路
Y2 A2 A1 A0 m2 Y3 A2 A1A0 m3
Y6 A2 A1A0 m6 Y7 A2 A1A0 m7
3. 5. 2二进制译码器的应用
一、用译码器实现组合逻辑电路
因为n个输入变量的二进制泽码器的输出为其对应的2n个最小 项(或最小项的反)，而任一逻辑函数均可表示为最小项表达 式(即标准与或式)的形式，故利用二进制泽码器和门电路可 实现单输出或多输出组合逻辑电路的设计。使用方法为:当泽 码器的输出为低电平有效时，选用与非门;当泽码器的输出为 高电平有效时，选用或门。
(4) 分析电路的逻辑功能。由真值表可以看出:当A, B输入状 态相同时，Y=0;当A同时，Y=1。故此电路具有异或门的逻 辑功能，所以该电路是由4B输入状态不个与非门构成的异或 逻辑电路。
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3.2 组合逻辑电路的分析
「例3.2.2]已知组合逻辑电路如图3.2.2所示，试分析该电路 的逻辑功能。
当输入A3=1时，低位片CT74LS138(1)因A3 =1而禁止泽码， 输出 Y0 ~ Y7 均为高电平1,高位片CT74LS138(2)工作，这时 输入A3A2A1A0 ，在1000~1111之间变化时， Y8 ~ Y15 对应的输 出端输出有效的低电平0。
中，I 7的优先级别最高，I6 次之，其余依此类推，I 0 的级别最 低。
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3. 4 编码器
也就是说，当 I7 =0时，其余输入信号不沦是0还是1都不起作 用，电路只对 I 7 进行编码，输出 Y2Y1Y0 = 000，此码为反码，其 原码为111，其余类推。可见，这8个输入信号优先级别的高 低次序依次为 I 7、I 6、I 5、I 4、I 3、I 2、I1、I 0
3. 5. 1二进制译码器 将输入二进制代码按其原意转换成对应特定信号输出的逻辑
组合逻辑电路设计方法
组合逻辑电路设计方法一、组合逻辑电路设计的基础。
1.1 首先得明白啥是组合逻辑电路。
组合逻辑电路啊，就是那种输出只取决于当前输入的电路。
这就好比你去餐馆点菜，厨师做出来的菜（输出）只看你点了啥（输入），简单直接，没有啥弯弯绕绕。
这里面没有什么记忆功能，每一次的输出都是根据当下的输入值全新计算的。
1.2 了解基本逻辑门。
那组合逻辑电路是由啥组成的呢？就是那些基本逻辑门啦，像与门、或门、非门这些。
这就像是盖房子的砖头一样，是基础中的基础。
与门呢，就有点像两个人合作干一件事，只有两个人都同意（输入都为高电平），这件事才能成（输出为高电平），这就是“众志成城”啊；或门呢，只要有一个人愿意干（输入有一个为高电平），这事儿就能开始干（输出为高电平），有点“广撒网”的感觉；非门就更有趣了，你说东它往西，输入是高电平，输出就是低电平，完全反过来，就像个调皮捣蛋的小鬼。
二、组合逻辑电路设计的步骤。
2.1 确定需求。
在设计组合逻辑电路之前，你得先知道自己想要干啥。
这就像你要出门旅行，你得先想好去哪儿，是去山清水秀的地方看风景呢，还是去繁华都市购物。
比如说，你想要设计一个电路来判断一个数是不是偶数，这就是你的需求。
2.2 列出真值表。
有了需求之后呢，就可以列出真值表了。
真值表就像是一个账本，把所有可能的输入和对应的输出都记下来。
这可不能马虎，要像小学生做数学题一样认真仔细。
就拿判断偶数那个例子来说，输入是这个数的二进制表示，输出就是这个数是不是偶数，是就输出1，不是就输出0。
这一步就像是在给你的电路设计画草图，把大框架先定下来。
2.3 写出逻辑表达式。
根据真值表，就可以写出逻辑表达式了。
这逻辑表达式就像是电路的灵魂，它决定了电路内部的逻辑关系。
这个过程有点像把一堆散的零件组装成一个小机器，要把那些逻辑门按照一定的规则组合起来。
这时候你得运用一些逻辑代数的知识，就像厨师做菜要懂得调味一样，该用加法（或运算）的时候用加法，该用乘法（与运算）的时候用乘法。
组合逻辑电路的实验报告
一、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本概念和组成。
2. 掌握组合逻辑电路的设计方法。
3. 学会使用基本逻辑门电路构建组合逻辑电路。
4. 验证组合逻辑电路的功能，并分析其输出特性。
二、实验原理组合逻辑电路是一种数字电路，其输出仅取决于当前的输入，而与电路的先前状态无关。
它主要由与门、或门、非门等基本逻辑门组成。
组合逻辑电路的设计通常遵循以下步骤：1. 确定逻辑功能：根据实际需求，确定电路应实现的逻辑功能。
2. 设计逻辑表达式：根据逻辑功能，设计相应的逻辑表达式。
3. 选择逻辑门电路：根据逻辑表达式，选择合适的逻辑门电路进行搭建。
4. 搭建电路并进行测试：将逻辑门电路搭建成完整的电路，并进行测试，验证其功能。
三、实验设备1. 逻辑门电路芯片：与门、或门、非门等。
2. 连接导线。
3. 逻辑分析仪。
4. 电源。
四、实验内容及步骤1. 设计逻辑表达式以一个简单的组合逻辑电路为例，设计一个4位二进制加法器。
设输入为两个4位二进制数A3A2A1A0和B3B2B1B0，输出为和S3S2S1S0和进位C。
根据二进制加法原理，可以得到以下逻辑表达式：- S3 = A3B3 + A3'B3B2 + A3'B3'B2A2 + A3'B3'B2'B2A1 + A3'B3'B2'B2'B1A0- S2 = A2B2 + A2'B2B1 + A2'B2'B1B0 + A2'B2'B1'B0A0- S1 = A1B1 + A1'B1B0 + A1'B1'B0A0- S0 = A0B0 + A0'B0- C = A3B3 + A3'B3B2 + A3'B3'B2A2 + A3'B3'B2'B2A1 + A3'B3'B2'B2'B1A0 + A2B2 + A2'B2B1 + A2'B2'B1B0 + A2'B2'B1'B0A0 + A1B1 + A1'B1B0 +A1'B1'B0A0 + A0B0 + A0'B02. 选择逻辑门电路根据上述逻辑表达式，选择合适的逻辑门电路进行搭建。
第4章 组合逻辑电路
25
4.3 编码器
主要内容：
编码器的概念 由门电路构成的三位二进制编码器 由门电路构成的二-十进制编码器 优先编码器的概念 典型的编码器集成电路74LS148及74LS147
26
4.3.1 编码器的概念
在数字电路中，通常将具有特定含义的信息（ 数字或符号）编成相应的若干位二进制代码的过程 ，称为编码。实现编码功能的电路称为编码器。 编码器功能框图如下图所示。
A B C D 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
F 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1
30
根据上述各表达式可直接画出3位二进制编码 器的逻辑电路图如图所示。
31
2．优先编码器
优先编码器事先对输入端进行优先级别排序，在任何时 刻仅对优先级别高的输入端信号响应，优先级别低的输入端 信号则不响应。如图所示是8-3线优先编码器74LS148的逻辑 符号和引脚图。功能表见表4－10（P86）。
13
4.2.2组合逻辑电路的设计举例
1．用与非门设计组合逻辑电路 例4-4 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。
15
16
2．用或非门设计组合逻辑电路
例4-6 用或非门设计例4-5(见课本)的逻辑电路。 F(A,B,C,D)=∑m(3,7,11,13,15)
常见的组合逻辑电路
常见的组合逻辑电路一、引言组合逻辑电路是由多个逻辑门组成的电路，它们根据输入信号的不同组合，产生不同的输出信号。
在现代电子技术中，组合逻辑电路被广泛应用于数字电路、计算机系统、通信系统等领域。
本文将介绍几种常见的组合逻辑电路及其工作原理。
二、多路选择器（MUX）多路选择器是一种常见的组合逻辑电路，它具有多个输入端和一个输出端。
根据控制信号的不同，选择器将其中一个输入信号传递到输出端。
例如，一个4选1多路选择器有4个输入端和1个输出端，根据2个控制信号可以选择其中一个输入信号输出。
多路选择器常用于数据选择、多输入运算等场合。
三、译码器（Decoder）译码器是一种将输入信号转换为对应输出信号的组合逻辑电路。
常见的译码器有2-4译码器、3-8译码器等。
以2-4译码器为例，它有2个输入信号和4个输出信号。
根据输入信号的不同组合，译码器将其中一个输出信号置为高电平，其他输出信号置为低电平。
译码器常用于地址译码、显示控制等应用。
四、加法器（Adder）加法器是一种用于实现数字加法运算的组合逻辑电路。
常见的加法器有半加器、全加器等。
半加器用于两个1位二进制数的相加，而全加器用于多位二进制数的相加。
加法器通过多个逻辑门的组合，将两个二进制数进行相加，并输出相应的和与进位。
加法器广泛应用于数字电路、计算机算术单元等领域。
五、比较器（Comparator）比较器是一种用于比较两个数字大小关系的组合逻辑电路。
常见的比较器有2位比较器、4位比较器等。
以2位比较器为例，它有两组输入信号和一个输出信号。
当两组输入信号相等时，输出信号为高电平；当第一组输入信号大于第二组输入信号时，输出信号为低电平。
比较器常用于数字大小判断、优先级编码等应用。
六、编码器（Encoder）编码器是一种将多个输入信号转换为对应输出信号的组合逻辑电路。
常见的编码器有2-4编码器、8-3编码器等。
以2-4编码器为例，它有2个输入信号和4个输出信号。
(完整版)组合逻辑电路
3. 选用小规模SSI器件 4. 化简 Z R' A'G'RA RG AG
5. 画出逻辑图
Z RAG.RA.RG.AG
用与或门实现
用与非门实现
（第4章-16）
多输出组合逻辑电路的设计
多输出组合逻辑电路是指具有两个或两个以上的输出逻 辑变量的组合逻辑电路。
例2： 设计一个故障指示电路，具体要求为： （1）两台电动机同时工作时，绿灯亮； （2）一台电动机发生故障时，黄灯亮； （3）两台电动机同时发生故障时，红灯亮。
（第4章-17）
解：1. 设定A、B分别表示两台电动机这两个逻辑变量，F绿、 F黄、F红分别表示绿灯、黄灯、红灯；且用0表示电动机正常
工作，1表示电动机发生故障；1表灯亮，0表示灯灭 2.建立真值表: 按设计要求可得下表所列的真值表
A
B
F绿
F黄
F红
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
1
0
0
1
F绿 A B
第四章 组合逻辑电路
§ 4.1 概述 § 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 § 4.4 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象
（第4章-1）
第四章 组合逻辑电路
本章要求： 1.熟练掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法； 2.掌握标准化的中规模集成器件的逻辑功能、使
F黄 AB AB A B
逻辑电路图
F绿 A B
F红 AB
（第4章-20）
4.3 若干常用组合逻辑电路 4.3.1 编码器 • 编码：将输入的每个高/低电平信号变成一
第9章组合逻辑电路
P1 A
P2 B C
P3 BC P4 P1 P2 A(B C)
P5 A P3 ABC
Y P4 P5 A(B C) ABC
（2）用卡诺图化简输出函数表达式。
Y A(B C) ABC A(B C) ABC AB AC AB AC
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
表9.2 真值表
9.1.3组合逻辑电路的设计
（3）由真值表写出输出变量函数表达式并化简：
Y ABC ABC ABC ABC AB BC AC （4）画出逻辑电路如图9.2所示。
AB
C 00 01 11 10
A
00 0 1 0
（1）确定输入、输出变量，定义逻辑状态的含义。
设A、B、C代表三个人，作为电路的三个输入变量，当A、 B、C为1时表示同意，为0表示不同意。将Y设定为输出变 量，代表决意是否通过的结果，当Y为1表示该决意通过， 当Y为0表示决意没有通过。
（2）根据题意列出真值表，如表9.2所示。
A
B
C
Y
0
0
0
0
0
• （2）根据真值表写逻辑表达式，并化简成最简“与或” 逻辑表达式。
• （3）选择门电路和型号。 • （4）按照门电路类型和型号变换逻辑函数表达式 • （5）根据逻辑函数表达式画逻辑图。
• 例9.2 设计一个三人表决器电路，当两个或两个以上的人 表示同意时，决意才能通过。 解：根据组合逻辑电路的设计方法，可按如下步骤进行。
逻辑电路 分类
逻辑电路分类逻辑电路是现代电子技术中的重要组成部分，它们用于在电子设备中处理和传输信息。
根据其功能和结构的不同，逻辑电路可以分为多个分类。
以下是对几种常见的逻辑电路分类的介绍。
第一类是组合逻辑电路。
组合逻辑电路是由逻辑门组成的电路，逻辑门根据输入信号的组合来产生输出信号。
组合逻辑电路的输出只与当前的输入信号有关，而不受过去输入信号的影响。
常见的组合逻辑电路包括与门、或门、非门等。
与门的输出只有在所有输入信号都为1时才为1，否则为0；或门的输出只有在任意一个输入信号为1时才为1，否则为0；非门的输出与输入信号相反。
第二类是时序逻辑电路。
时序逻辑电路是由存储器和触发器等组成的电路，它可以根据输入信号和内部状态的变化来产生输出信号。
时序逻辑电路具有内部记忆功能，可以实现存储和处理信息的功能。
触发器是时序逻辑电路的核心元件，它可以存储一个比特的信息，并根据时钟信号的变化来改变其输出状态。
常见的触发器包括D触发器、JK触发器等。
第三类是可编程逻辑器件。
可编程逻辑器件是一种集成电路，可以根据用户的需求进行编程，实现不同的逻辑功能。
它通常由逻辑门和可编程的连接结构组成，可以根据用户的输入信号和编程信息来产生输出信号。
常见的可编程逻辑器件有可编程门阵列（PGA）、可编程逻辑阵列（PLA）等。
第四类是数字信号处理器（DSP）。
数字信号处理器是一种专门用于处理数字信号的微处理器，它可以对输入的数字信号进行快速、准确的处理。
数字信号处理器通常具有高速、高精度和低功耗的特点，广泛应用于通信、音频、视频等领域。
以上是对几种常见的逻辑电路分类的简要介绍。
通过合理的组合和应用这些逻辑电路，可以实现各种复杂的电子系统和功能。
在现代科技发展的背景下，逻辑电路的应用前景十分广阔，将持续为人类生活和工作带来更多的便利和创新。
时序逻辑电路与组合逻辑电路的区别
时序逻辑电路与组合逻辑电路的区别时序逻辑电路和组合逻辑电路是数字电路中两种最基本的电路类型。
它们在功能和设计上存在一些重要的区别，本文将详细讨论这两种电路的区别。
一、概念和定义1. 组合逻辑电路：组合逻辑电路是一种只依赖于当前输入信号的电路。
它的输出仅由输入信号决定，而与输入信号的顺序无关。
组合逻辑电路通过逻辑门（如与门、或门、非门等）的组合来实现特定的功能。
2. 时序逻辑电路：时序逻辑电路是一种依赖于当前输入信号和过去输入信号的电路。
它的输出不仅由当前输入信号决定，还受到过去输入信号的影响。
时序逻辑电路通过触发器、计数器等元件来存储和处理信息。
二、功能特点1. 组合逻辑电路：组合逻辑电路的输出仅由当前输入信号决定，它们之间没有存储元件，因此其输出对于同一组输入始终是确定的。
组合逻辑电路通常用于执行布尔运算、逻辑运算和算术运算等。
2. 时序逻辑电路：时序逻辑电路的输出不仅受当前输入信号的影响，还受到过去输入信号的影响。
时序逻辑电路中的触发器和计数器等存储元件可以存储信息，并且可以根据时钟信号的控制进行状态转换。
时序逻辑电路通常用于实现时序控制、状态机和时钟同步等功能。
三、设计方式1. 组合逻辑电路：组合逻辑电路的设计是基于真值表或卡诺图进行的。
通过对输入和输出之间的关系进行分析，使用逻辑门来实现所需的功能。
2. 时序逻辑电路：时序逻辑电路的设计需要考虑状态转换和时序控制。
通过定义状态和状态转移条件，使用触发器和计数器等存储元件来实现所需的功能。
四、时序性和稳定性1. 组合逻辑电路：组合逻辑电路的输出几乎是瞬时的，即输入信号发生变化后，输出信号立即改变。
组合逻辑电路对输入信号的变化非常敏感，输入信号的微小变化可能导致输出信号的剧烈波动。
2. 时序逻辑电路：时序逻辑电路的输出在时钟信号的控制下进行状态转换，输出信号的改变需要经过一定的延迟。
时序逻辑电路对输入信号的变化具有一定的容忍度，输入信号的瞬时变化不会立即反映在输出信号上。
组合逻辑电路的实验原理
组合逻辑电路的实验原理组合逻辑电路呢，就像是一个超级有趣的魔法盒。
你看啊，它有一堆输入信号，就像你给这个魔法盒输入各种小秘密一样。
这些输入信号呢，它们各自有着自己的状态，要么是高电平，要么是低电平，就像小秘密有不同的类型。
然后呢，这个魔法盒根据它内部的那些奇妙规则，也就是逻辑关系，把这些输入信号变啊变，最后输出一些新的信号，就像魔法盒给你吐出了一个经过特殊加工的结果。
咱先说这个逻辑关系哈。
这里面最常见的就是与、或、非这几种逻辑关系啦。
与逻辑就像是一群小伙伴一起合作才能干成一件大事一样。
只有当所有的输入信号都满足某个条件，比如说都是高电平的时候，这个魔法盒才会输出高电平，就像小伙伴们都到齐了，事情才能成功。
或逻辑呢，就比较宽松啦，只要有一个输入信号满足条件，就像只要有一个小伙伴在，这件事就有希望成功，那这个时候魔法盒就会输出高电平啦。
非逻辑就更有趣了，它就像是在跟你唱反调，输入是高电平的时候，它就输出低电平，输入是低电平的时候，它就输出高电平，就像个调皮的小捣蛋鬼。
在实际的组合逻辑电路实验里呀，我们会用到好多小元件呢。
比如说逻辑门电路，这些逻辑门电路就像是魔法盒里的小工匠，专门负责按照与、或、非这些逻辑关系来加工信号。
有与门、或门、非门，还有它们组合起来的与非门、或非门、异或门等等。
这些小元件都有自己独特的本事，它们相互连接起来，就构建成了一个超级复杂又超级有趣的组合逻辑电路。
当我们搭建这个组合逻辑电路的时候啊，就像是在搭积木一样。
我们把这些逻辑门按照我们想要的逻辑功能一个一个地连接起来。
每一个连接都有着特殊的意义，就像每一块积木的摆放位置都决定了整个建筑的样子。
而且在这个过程中，我们要特别小心哦，就像搭积木的时候不能让它轻易倒掉一样。
我们要确保电路连接正确，电源供应稳定，这样这个组合逻辑电路才能正常工作。
这个组合逻辑电路的输出呢，是完全由输入决定的。
就像你种下什么样的种子（输入），就会收获什么样的果实（输出）。
常见的组合逻辑电路
常见的组合逻辑电路组合逻辑电路指的是由多个逻辑门组成的电路，其输出只与输入信号的组合有关，而与输入信号的时间顺序无关。
在现代电子设备中，组合逻辑电路被广泛应用于数字电子系统的设计中。
下面将介绍几种常见的组合逻辑电路及其应用。
一、与门（AND Gate）与门是最基本的逻辑门之一，它只有当所有输入信号都为高电平时，输出才为高电平。
与门在数字电路中扮演着非常重要的角色，可以用于实现多个输入信号的复合判断。
在计算机的算术逻辑单元（ALU）中，与门经常用于进行逻辑运算。
二、或门（OR Gate）或门也是一种常见的逻辑门，它只要任意一个输入信号为高电平，输出就为高电平。
与门和或门可以相互组合使用，实现更复杂的逻辑运算。
或门常用于电子开关和电路选择器等应用中。
三、非门（NOT Gate）非门是最简单的逻辑门，它只有一个输入信号，输出信号是输入信号的反向。
非门常用于信号反转的场合，例如数字信号进行取反操作。
四、与非门（NAND Gate）与非门是由与门和非门组合而成的逻辑门，其输出是与门输出信号取反。
与非门的应用非常广泛，可以用于各种数字电路的设计中，例如计算机内存、固态硬盘等。
五、或非门（NOR Gate）或非门由或门和非门组合而成，其输出是或门输出信号取反。
与与非门类似，或非门也可以用于各种数字电路的设计中，例如译码器、比较器等。
六、异或门（XOR Gate）异或门是一种特殊的逻辑门，只有当输入信号中的奇数个为高电平时，输出为高电平；偶数个为高电平时，输出为低电平。
异或门在编码器、加法器以及数据传输方面有着重要的应用。
七、多路选择器（Multiplexer）多路选择器是一种可以根据选择信号选择不同输入信号的逻辑电路。
它可以将多个输入信号中的一个或多个输出至一个输出线上。
多路选择器可以在数字信号的选择和转换中起到关键作用。
八、译码器（Decoder）译码器是一种将多位输入信号转换为多位输出信号的逻辑电路。
它可以将某个特定的输入编码成高电平，从而实现对多个输入信号的解码和处理。
组合逻辑电路的设计实验报告
组合逻辑电路的设计实验报告一、实验目的组合逻辑电路是数字电路中较为基础且重要的部分。
本次实验的主要目的是通过设计和实现简单的组合逻辑电路，深入理解组合逻辑电路的工作原理和设计方法，掌握逻辑门的运用，提高逻辑分析和问题解决的能力。
二、实验原理组合逻辑电路是指在任何时刻，输出状态只取决于同一时刻输入信号的组合，而与电路以前的状态无关。
其基本组成单元是逻辑门，如与门、或门、非门等。
通过将这些逻辑门按照一定的逻辑关系连接起来，可以实现各种不同的逻辑功能。
例如，一个简单的 2 输入与门，只有当两个输入都为 1 时，输出才为 1；而 2 输入或门，只要有一个输入为 1，输出就为 1。
组合逻辑电路的设计方法通常包括以下几个步骤：1、分析问题，确定输入和输出变量，并定义其逻辑状态。
2、根据问题的逻辑关系，列出真值表。
3、根据真值表，写出逻辑表达式。
4、对逻辑表达式进行化简和变换，以得到最简的表达式。
5、根据最简表达式，选择合适的逻辑门，画出逻辑电路图。
三、实验设备与器材1、数字电路实验箱2、集成电路芯片：74LS00（四 2 输入与非门）、74LS04（六反相器）、74LS08（四 2 输入与门）、74LS32（四 2 输入或门）等。
3、导线若干四、实验内容与步骤（一）设计一个一位全加器1、分析问题一位全加器有三个输入变量 A、B 和 Cin（低位进位），两个输出变量 S（和）和 Cout（进位输出）。
2、列出真值表｜ A ｜ B ｜ Cin ｜ S ｜ Cout ｜｜｜｜｜｜｜｜ 0 ｜ 0 ｜ 0 ｜ 0 ｜ 0 ｜｜ 0 ｜ 0 ｜ 1 ｜ 1 ｜ 0 ｜｜ 0 ｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜ 0 ｜｜ 0 ｜ 1 ｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜｜ 1 ｜ 0 ｜ 0 ｜ 1 ｜ 0 ｜｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜｜ 1 ｜ 1 ｜ 0 ｜ 0 ｜ 1 ｜｜ 1 ｜ 1 ｜ 1 ｜ 1 ｜ 1 ｜3、写出逻辑表达式S ＝ A⊕B⊕CinCout ＝ AB ＋（A⊕B)Cin4、化简逻辑表达式S ＝ A⊕B⊕Cin 已最简Cout ＝ AB ＋（A⊕B)Cin ＝ AB ＋ ACin ＋ BCin5、画出逻辑电路图使用 74LS00、74LS08 和 74LS32 芯片实现，连接电路如图所示。
组合逻辑电路的逻辑功能特点
组合逻辑电路的逻辑功能特点1. 什么是组合逻辑电路？组合逻辑电路，听起来挺复杂的，但其实它就像我们生活中的小工具，随处可见，功能却相当强大。
简单来说，组合逻辑电路是一种电路，输出的结果完全依赖于输入的状态，而不是过去的历史。
就好比你点了外卖，今天想吃炸鸡，那你就会得到一份炸鸡，明天想吃寿司，你点的就变成了寿司。
没错，组合逻辑电路就是这么灵活，能根据输入“立马”给出对应的输出。
想象一下，一个小型餐厅的厨师，如果你告诉他今天想吃意大利面，他立刻就会准备意大利面，而不是再问你昨天吃了什么。
这种实时响应的特性就是组合逻辑电路的魅力所在。
它不需要记忆，不受以前的影响，只看当下的输入，这种特点让它在各种应用中大放异彩，比如计算机、汽车电子和家电控制等。
2. 组合逻辑电路的基本功能2.1 逻辑运算说到组合逻辑电路，逻辑运算是它的“主菜”。
像是“与”、“或”、“非”等基本运算，就像我们日常生活中常用的调味料，虽然简单，但缺一不可。
想象一下，两个开关，一个是“灯”，一个是“开关”。
如果你想开灯，两个开关都得“开”，这就是“与”运算。
而如果你只想要其中一个开，那就用“或”运算，任意一个开关打开，灯就亮了。
2.2 选择与优先级在组合逻辑电路中，还有个有趣的概念就是“选择”。
当输入有多种选择时，电路会根据预设的规则来决定输出，想象一下在快餐店排队，今天想吃汉堡，明天想吃沙拉。
这个“选择”的过程就像是电路中的选择器，确保你每次都能点到想要的食物。
而优先级就像是妈妈的叮嘱，总是有些事儿比其他事儿更重要。
比如说，如果你在厨房里炒菜，同时还想煮汤，结果你发现锅太小，那就得优先炒菜，再煮汤，这就是组合逻辑电路处理输入时会遵循的优先级原则。
3. 组合逻辑电路的应用场景3.1 计算器组合逻辑电路最常见的应用之一就是计算器，没错，就是你每天都在用的那个。
你输入“2 + 3”，瞬间就能看到“5”。
这里的每一步都是一个组合逻辑电路在为你服务，尽管你看不见，但它却默默在你身边，帮你完成数学的“魔法”。
组合逻辑电路的特点
应用
A
重点：
B
掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法。
C
熟悉编码器、译码器、多路选择器和一位数值比较器的逻辑功能、工作原理和应用。
D
掌握全加器的设计。
E
难点：
F
组合逻辑电路中的竞争和冒险。
重点和难点
A
E
D
B
C
P126
P146
P159 4、6、8
时序逻辑电路：输出不仅和当时的输入逻辑值有关,而且与电路以前曾输入过的逻辑值有关。
组合逻辑电路：逻辑电路的输出只与当时输入的逻辑值有关,而与输入的历史情况无关。例如,异或门,异或非门
数字逻辑电路可分为两类.
组合逻辑电路的特点
组合逻辑电路的分析
组合逻辑电路的设计
步骤 例子
竞争与险象
竞争：当一个门的两个或两个以上的输入发生改变时,由于这些输入信号是经过不同路径产生的（不同路径的传输延时不同）,使得各输入信号状态改变的时刻有先有后,这种时差引起的现象称为竞争。 竞争的结果导致险象发生，并造成错误的后果,则这种竞争就称为“临界竞争”;若竞争的结果不导致险象发生或虽有险象发生,但不影响系统的工作,则称这种竞争为”非临界竞争”。 组合电路的险象是过渡性现象，它们仅在电路的输入信号状态改变时,在电路的输出端出现毛刺,而不会破坏信号的稳态值. 引起险象的具体原因可分： 函数险象(功能险象)：当多个输入发生变化时 逻辑险象：电路设计不合理会出现逻辑险象
编码器功能：将其输入信号转换成对应的数码信号.用输出的数码信号表示相应的输入信号
互斥输入的编码器
优先编码器
编码器和优先编码器
常见的组合逻辑电路
译码器
译码是编码的逆过程。 译码器功能：将给定的输入码进行翻译,变换成对应的输出信号 二进制译码器 数字显示译码器
《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。
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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。
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第五章组合逻辑电路内容提要【熟悉】组合逻辑电路的特点(功能、结构)【掌握】组合逻辑电路的一般分析方法和设计方法【熟悉】常见的五种组合逻辑电路【掌握】中规模集成组合逻辑电路的应用(扩展与实现组合逻辑函数) 【了解】组合逻辑电路中的竞争和险象一．一．网上导学二．二．本章小结三．三．典型例题四．四．习题答案网上导学一. 一.组合逻辑电路的特点:p123功能：输出仅取决于该时刻的输入而与电路原状态无关(无记忆功能)；结构(无记忆元件,无反馈环路).二. 二.组合逻辑电路的一般分析方法(组合逻辑电路图→求解逻辑功能):组合逻辑电路图→列出逻辑函数表达式(迭代法,由输入逐级向后推) →求标准表达式或简化的表达式(转换或化简) →列出相应的真值表→判断电路功能。
例5.2.1(异或门) P124分析图5.3.3逻辑电路1.1.迭代法求输出逻辑表达式,如图：图中,C=BA ,D=AB,用迭代法求出电路输出逻辑表达式F=2.列出真值表(表5.2.1, P125)分析真值表可知该电路是一个异或门例2. 试分析下面电路1.由上图可知E=AB，D=AC，G=BC，迭代法得F=E+D+G=AB+AC+BC2. 列出相应的真值表由真值表可以看出,该逻辑电路是一个三人多数表决电路。
三. 三. 组合逻辑电路的一般设计方法：根据设计要求(要实现的逻辑功能)→画出逻辑电路图.设计要求→列出真值表(确定输入、输出变量及它们的逻辑关系) →化简写出简化的逻辑表达式(→或转换成逻辑器件所需的表达形式)→画出逻辑图。
例5.3.1(多数表决器) P125。
举例：设计一个一位加法器(半加器)电路.1. 1. 该电路有两个输入An 、Bn 和二个输出Sn 和Cn, An Bn Sn Cn 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 111Sn=Bn An Bn An Bn An ⊕=+,Cn=An*Bn 3. 3. 画出逻辑图四.组合逻辑电路中的竞争和险象：P126~P129竞争：因门电路的传输时延而造成多路信号由于经过不同路径产生的时差现象；险象：由竞争产生的错误输出；检查(产生条件：输入存在互补变化；消除：添加冗余项.竞争(B=0)*消除方法：参考例5.4.3(P128)四. 四.常见的五种组合逻辑电路：p129-p141着重于其功能和输出与输入的对应逻辑关系.1.1.编码：将输入信号转换成对应的数码信号；编码器：互斥输入，方块图、逻辑图P130功能表见表5.5.1(P129)优先编码，方块图、逻辑图、功能表P131；2.2.译码：将输入的码组翻译变换成对应的输出信号,是编码的逆过程；译码器：二进制译码器, 方块图、逻辑图；功能表见表5.5.3(P133)数字显示译码器：功能表见表5.5.5(P133)七段显示十进制数字十进制数字显示p133；十进制数码显示3.多路选择器：又叫数据选择器,在地址输入端的控制下从多路数据输入中选择一个送到公共输出端.方块图,逻辑图,功能表P134；由功能表可以写出其输出表达式： Y=301201101001)()()()(D A A D A A D A A D A A +++4选1多路选择器两种电路4.数值比较器：比较两个二进制数的大小。
P135-137一位二进制数比较器二位二进制数值比较器4.4.加法器：实现二进制数加法运算全加器,逐位进位加法器,超前加法器。
P137-141半加器,全加器逻辑图, (全加器真值表见表5.5.8 P138)逐位进位加法器 (电路简单,连接方便,但运算速度慢) ,超前进位形成电路 (运算速度快,但电路复杂)三位二进制超前进位加法器五. 五.中规模集成组合逻辑电路及应用：应用着重于扩展(分级扩展和级联扩展)和实现组合逻辑函数(重点多路选择器和译码器)。
1.1.中规模集成译码器74139：2线-4线译码器,功能表、逻辑图 P14274154 ：4线-16线译码器,功能表、逻辑图, P142-143分级扩展：图5.6.3,利用允许端用一片74139和四片74154扩展为6线-64线译码器, P145级联扩展(补充)：用二片74139实现3线-8线译码器,参考典型例题；2.2.中规模集成多路选择器74153：双4选1,功能表 P144；分级扩展：图5.6.5,用五片74153扩展为双16选1, P147；级联扩展(补充)：用74153实现8选1,参考典型例题；实现组合逻辑函数：例5.6.1,用8选1和4选1实现三变量函数p145-147,用8选1；用4选1〔注：本书利用对比真值表的方法欠简单明嘹,可用多路选择器的输出表达式和逻辑函数表达式对比的方法, 参考典型例题〕；解：由表5.6.4得 F’=∑m(2,3,5,6)=C AB C B A BC A C B A +++,与多路选择器比较：F=76543210ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD +++++++F=3210ABD D B A BD A D B A +++,先确定地址输入变量,再确定数据输入变量,得设计四人多数表决电路3.3. *中规模集成数值比较器；级联扩展：图5.6.9,串行、并行比较,p151(a)串行比较(b)并行比较4.4. *中规模集成加法器；四位二进制加法器扩展为十六位二进制加法器5.5. *中规模集成优先编码器。
8线-3线优先编码器74148功能表级联扩展：本章小结组合逻辑电路是最常见的逻辑电路，其特点是电路的输出仅与该时刻输入的逻辑值有关，而与电路曾输入过什么逻辑值无关。
组合逻辑电路中没有反馈回路, 没有记忆功能。
组合逻辑电路的分析较简单，目的是由逻辑图求出对应的真值表。
组合逻辑电路的设计是分析的逆过程，目的是由给定的任务列出真值表，直至画出逻辑图。
竞争和险象是实际工作中经常遇到的重要问题，它们是由器件的延时造成的。
组合逻辑电路的险象是过渡性的，不会影响稳定值的正确性。
本章着重讨论了几种常见的组合逻辑电路：编码器、译码器、多路选择器、数值比较器和加法器。
介绍了这些电路的功能、工作原理和应用。
并给出了一些典型的、中规模集成的组合逻辑电路。
通过上述电路的讨论，进一步学习组合逻辑电路的分析和设计方法。
重点、难点：重点：组合逻辑电路的特点,一般分析方法及设计方法；常见组合逻辑电路的功能及输入、输出对应关系；中规模集成组合逻辑电路的扩展和实现组合逻辑函数(多路选择器)；难点：组合逻辑电路的设计。
典型例题(注：2000.1~2001.7试题)填空题：1. 数值比较器是指能判别两个或多个二进制数_____或是否____的电路。
(大小,相等)6. 6. 数据选择器是指能按需要从__________中选择一个送到输出端的电路。
(几个数据输入源)7. 7. 组合电路没有_____功能,它由_______组成。
(记忆,门电路)8. 8. 在组合逻辑电路中,______反馈电路构成的环路。
(没有)9. 9. 当_____编码器的几个输入端同时出现有效信号时,其输出端给出优先权较高的输入信号的代码。
(优先)10. 10. 一个全加器电路,若输入端为An,Bn 和Cn-1,则其加高位的进位端Cn 逻辑表达式为：__________________________________。
(Cn=(Bn An Bn An )Cn-1+AnBn,或Cn=BnC An n-1+C Bn An n-1+C AnBn n-1+AnBnCn-1)选择题：1. 1. 在以下各种电路中,属于组合电路的有_______。
(A,D)A.编码器B.触发器C.寄存器D.数据选择器2. 2. 组合逻辑电路的设计是指____________。
(A)A. A. 已知逻辑要求,求解逻辑表达式并画逻辑图的过程B. B. 已知逻辑要求,列真值表的过程C. C. 已知逻辑图,求解逻辑功能的过程3. 3. 在大多数情况下,对于译码器而言_________。
(A)A. A. 其输入端数目少于输出端数目B. B. 其输入端数目多于输出端数目C. C. 其输入端数目与输出端数目几乎相同4. 4. 组合逻辑电路中的竞争险象_________________________。
(A)A. A. 一般可通过增加逻辑函数中的冗余项耒消除B. B. “非临界竞争”会造成错误逻辑输出结果C. C. 静态险象会影响输出的稳态值简答题：1. 1. 简述组合电路的特点。
组合电路的输出仅取决于该时刻电路输入状态的组合,而与电路原来的状态无关。
2. 2. 简述对组合逻辑电路分析的一般步骤(说出“真值表”、“逻辑电路图” 、“电路用途” 、“逻辑表达式”等这几个概念的先后顺序及联系)。
根据“逻辑电路图”求得“逻辑表达式”,再由“逻辑表达式”列出“真值表”,最后根据“真值表”说出“电路用途”。
分析、设计及计算题：1. 1. 分析下图电路,写出输出Y 的表达式,说明电路功能。
,,,,013012011010A SA Y A SA Y A A S Y A A S Y ====电路功能为2线一4线译码器。
2. 2. 分析下图电路,写出输出Y 的表达式,说明电路功能。
,,,321B A Y AB B A B A B A Y B A Y =+=+==电路功能为一位数值比较器。
3. 3. 用3线一8线译码器T4138组成的一位全加器实验电路示意图如下图所示,接通电源后,电路并未正常工作,检查电路的错误,画出正确的连线图(文字说明也可)。
该实验电路示意图中,译码器的输入接逻辑开关,输出Si 和Ci 接发光二极管以及它们的逻辑关系,Vcc 和地接电源均是正确的, 电路的唯一错误是3线一8线译码器T4138的允许控制端321,,S S S 没有接电压, 译码器不能正常工作。
正确连接是：1S 应接到高电平(“1”),32,S S 应接到低电平地(“0”)。
4. 4. 试用双四选一数据选择器CC14529实现八选一数据选择器功能(地址端信号A2A1A0,数据输入端信号D7~D0)。
CC14529功能表达式见下式,外部引线排列见下图。
电路连接如下图：5.5.对下图所示电路,写出逻辑函数G,E,S的逻辑表达式。
G+=A+ABA=,。
一位数值北较=,===BSAABABBBABBABEA器6.6.2线一4线译码器74139的功能表及器件管脚排列图如下所示。
(1)(1)用两片74139级联,扩展成一个3线一8线译码器(允许添加必要的门电路)；(2)(2)当输入信号D2D1D0为(101)2=(5)10时,输出Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0为何值？电路连接如下图：当输入信号D2D1D0为(101)2=(5)10时,输出Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0为11011111。