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第十六章组合逻辑电路(3课时)
ABC F 0000 0010 0100 0111 1000 1011 1101 1111
3) 画出卡诺图,并用卡 诺图化简。 BC BC A 00 01 11 10
00 0 1 0 1 0 1 1 1 AB
AC
FA B B C CA
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4)根据逻辑表达式画出逻辑图。
F A B B C CA
2)设F1为特快的发车信号; F2为直快的发车信号; F3为慢车的发车信号。
同时, F1、 F2 、 F3的取值定为:“1”表示发车, “ 0”表示不发车。
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②列真值表
③写出表达式
④画电路图
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16-2 加法器
加法运算是算术运算中最基本的运算,实现这 种运算通常采用半加器和全加器。
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举例:A=1101, B=1001, 计算A+B。
C i A iB iC i 1 A iB iC i 1 A iB i (A iB i A iB i)C i 1 A iB (A i B i)C i 1 A iB i
Ai
=1
Bi
Ci-1
Ai
Si
=1
Si
Bi Ci-1
FA
Ci
&
(b) 曾用符号
& & (a) 逻辑图
Ci
Ai Bi
Ci-1
∑
CI CO
(c) 国标符号
A
&
B
C
&
1 F
&
用与或门实现
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若用与非门实现
FA B B C CA ABBC CAABBCCA
A
&
B
&
&
C
F
&
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例2: 列车排队电路
设计要求:在铁路上有特快车、直快车、慢车三种车次,
这三种车都请求发车时,就具有一个优先 权问题。
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解:①分析
1)设特快车为A ,直快车为B ,慢车为C,并把它 们作为输入信号。同时,把A、B、C的取值定为: “1”表示请求发车,“0”表示没有请求。
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二、组合逻辑电路的设计
任务 要求
最简单的 逻辑电路
1、设计步骤
1. 指定实际问题的逻辑含义,列出真值表。
2. 用逻辑代数或卡诺图对逻辑关系式进行化简或 按要求进行变换。
3. 画出逻辑电路。
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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
LA B C A B C A B C ABC
真值表:
逻辑功能:输入中有奇数个1时,输出为1
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例3:分析所示电路的逻辑功能。
表达式:
F(
)(
)
9
真值表:
F(
)(
)
逻辑功能:
当输入D1∼D4中有奇数个 “1”时,输出F为0。
换一个角度看:D4∼ D1、 F 五位中“1”的个数总是为奇 数。——这就是一个奇校验码 产生器。
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。
ABCF 0000
三个按键A、B、C按下时为
0010 0100
“1”,不按时为“0”。灯是F,灯 0 1 1 1
亮为“1”,否则为“0”。
1000
1011
2) 根据题意列出真值表。
1101 1 1 1 1 12
真值表
C iA iB iC i 1A iB iC i 1A iB i
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SiA iB iC i 1A iB iC i 1A iB iC i 1A iB iC i 1 A i(B iC i 1B iC i 1)A i(B iC i 1B iC i 1)A i(B i C i 1)A i(B i C i 1) A i B i C i 1
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16-1 组合逻辑电路的分析及设计
一、组合逻辑电路的分析
电路 结构
输入输出之间 的逻辑关系
1、分析步骤
1. 由给定的逻辑电路图逐级写出逻辑关系表达式。 2. 用逻辑代数或卡诺图对逻辑表达式进行化简。 3. 列出输入输出真值表(状态表)并得出结论。
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2、例题
例1:分析下图的逻辑功能。
A
& AB
B
Bi
&
半加器电路图
Ai
∑
Bi
CO
半加器符号
Si Ci
Si Ci
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2、全加器
能对两个1位二进制数进行相加并考虑低位 送来的进位,即相当于3个1位二进制数相加, 求得和及进位的逻辑电路称为全加器。
Ai、Bi:加数,
A i B i C i-1 000
Si C i 00
Ci-1:低位来的进位, Si:本位的和, Ci:向高位的进位。
第十六章 组合逻辑电路
1
概述
逻 辑 电 路
组合 逻辑电路
时序 逻辑电路
功能:输出只取决于 当前的输入。
组成:门电路,不存在 记忆元件。
功能:输出取决于当 前的输入和原 来的状态。
组成:组合电路、记 忆元件。
2
组合逻辑电路的研究内容:
分析: 给定 逻辑图
分析
得到 逻辑功能
设计:逻辑给功定能
设计
画出 逻辑图
1、半加器:
能对两个1位二进制数进行相加而求得和及 进位的逻辑电路称为半加器。
加数
半加器真值表
Ai Bi 00 01 10 11
Si Ci 00 10 10 01
本位 的和
Si AiBi AiBi Ai Bi
向高 位的
Ci AiBi
进位
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Si AiBi AiBi Ai Bi
Ci AiBi
Ai
=1
& ABAB
F
1A
&
AB 1B
FABABA B A B A B A B
5
F A B A B A B A B
真值表
ABF
0 01 0 10 1 00 1 11
同或门
A =1 F B
特点:输入相同为“1”; 输入不同为“0”。
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例2:分析所示逻辑电路的功能。
1
1
1
1
1已是最简):
1101
+1
1 0
0 0
0 1
1
加法运算的基本规则:
10 110
(1) 逢二进一。
用半加器实现
(2) 最低位是两个数最低位的叠加,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
和低位送来的进位。
用全加器实现
(4) 任何位相加都产生两个结果:本位和、向高位 的进位。
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一、一位加法器
001 010 011 100 101
10 10 01 10 01
110
01
111
11
23
A i B i C i-1 000 001 010 011 100 101 110 111
Si C i 00 10 10 01 10 01 01 11
S i A iB iC i 1 A iB iC i 1 A iB iC i 1 A iB iC i 1
Si 25 Ci
思考:如何用半加器完成全加器?
半加和: SAiBi AiBi Ai Bi CAiBi
所以,全加和:
Si (AiBiAiBi)Ci1(AiBiAiBi)Ci1 SCi1SCi1