第4章-组合逻辑电路 (1)复习进程
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4组合逻辑电路
4.1 组合逻辑电路的分析
4.1.1 写出如图题4.1.1所示电路对应的真值表。
解:(1)根据图题4.1.1(a)所示的逻辑图,写出其逻辑表达式,并进行化简和变换得
L AB A B BC C
AB A B BC C
AB AB B C
B A C
=+++⋅
=++++
=+++
=++
根据上述逻辑表达式列出真值表如表题解4.1.1(a)所示。
(2)根据图题4.1.1(b)所示的逻辑图,写出逻辑表达式,并进行化简和变换得2
()
L ABC ABC A BC BC
=+=+
12
()()0
L L ABC A BC BC ABC A BC BC ABC
=+=++=+⋅==1
根据上述逻辑表达式列出真值表,如表题解4.1.1(b)所示。
4.1.2组合逻辑电路及输入波形(A、B)如图题4.1.2所示,试写出输出端的逻辑表达式
并画出输出波形。
解:由逻辑电路写出逻辑表达式
=+=
L AB AB A B
首先将输入波形分段,然后逐段画出输出波形。当A、B信号相同时,输出为1,不同时,输出为0,得到输出波形,如图题解4.1.2所示。
4.1.4 试分析图题4.1.4所示逻辑电路的功能。
解:组合逻辑电路的分析步骤是,首先由逻辑电路写出逻辑表达式,然后根据逻辑表达式列出真值表,再由真值表判断逻辑功能。由逻辑电路写出逻辑表达式
=⊕⊕⊕
()()
L A C D
列出真值表,如表题解4.1.4所示。
由真值表可知,输入奇数个1(或0),输出L=1,输入偶数 个1(或0),输出L=0.该电路为奇校电路。
4.1.5 逻辑电路如图题4.1.5所示,试分析其逻辑功能。
解:根据组合逻辑电路的分析步骤
(1) 由逻辑电路写出输出与输入的逻辑表达式
1L A B AB =+=
2()()L A B A B A B A B AB AB =+++=+⋅+=+
3L A B AB =+=
(2)
列出真值表,如表题解4.1.5所示。
由真值表可知,当A>B,L1=1,L2=L3=0;当A<B,L3=1,L1=L2=0;当A=B,L2=1,L1=L3=0。
该逻辑电路为1位数值比较器。
4.1.6试分析图题4.1.6所示逻辑电路的功能。
解:根据组合逻辑电路的分析步骤,首先写出逻辑表达式
()
()
O i
i
i i
S A B C
C A B C AB
A B C AB
AB AC BC
=⊕⊕
=⊕⋅
=⊕+
=++
根据逻辑表达式列真值表,如表题解4.1.6所示。
该电路为1位数全加器。A、B为被加数及加数,
i
C为低位进位,S为和,C O为高位进位。
4.1.7分析图题4.1.7所示逻辑电路的功能。
解:由逻辑电路写出表达式
000000
11100
1111100
()S A B C A B S A B A B C A B A B A B =⊕==⊕⊕=+⊕
列出真值表,如表题解4.1.7所示。
由逻辑表达式和真值表可判断该电路是2位数全加器。A 1A 0、B 1B 0分别为2位被加数及加数,S 1、S 0为和,C 0为A 0、B 0相加向高位的进位,C 1为A 1、B 1及C 0相加向更高位的进位。 4.1.8
分析图题4.1.8所示逻辑电路的功能。
解:按照组合逻辑电路的分析步骤进行。
(1) 根据逻辑电路可写出各输出端的逻辑表达式,并直接进行化简和变换。
4321L ABC A B C L BC BC
BC BC L C L D
F AB AC AB AC
==++=⋅=+===⋅=+
(2) 列写真值表,如表题解4.1.8所示。
(3) 确定逻辑功能。分析真值表可知,当ABCD 所表示的二进制数小于或等于9时,输
出L4L3L2L1为对应输入的十进制数9的补码。例如,对十进制数8求9的补码为9
-8=1。同时标志位F输出为0。当输入的二进制数大于9时,输出与输入已不是上述的逻辑关系,并且标志位F输出为1,说明此事电路输出的是伪码。这个电路逻
辑功能是计算十进制数9的补码。
4.2 组合逻辑电路的设计
4.2.1 试用2输入与非门设计一个3输入的组合逻辑电路。当输入的二进制码小于3时,输出为0;输入大于等于3时,输出为1。
解:根据组合逻辑的设计过程,首先确定输入、输出变量、列出真值表,由卡诺图化简得到与或式,然后根据要求对表达式进行变换,画出逻辑图。
(1)设输入变量为A、B、C,输出变量为L,根据题意列真值表,如表题解4.2.1所示。(2)由卡诺图化简,如图题解4.2.1(a)所示,经过变换得到逻辑表达式为
=+=
L A BC ABC
(3)用2输入与非门实现上述逻辑表达式,如图题解4.2.1(c)所示。
4.2.2 试设计一个4位的奇偶校验器,即当4位数种有奇数个1时输出为0,否则输出为1.可以采用各种逻辑功能的门电路来实现。
解:(1)按照组合逻辑电路的设计步骤,设4个输入为A、B、C、D,输出为L。当ABCD 中有奇数个1,输出L=0;当ABCD有偶数个1或没有1,输出为L=1,由此列出真值表,如表题解4.2.2。