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数字电子技术第四章_组合逻辑电路讲解
4. 功能说明:当输入四位代码中 1 的个数为奇数时输出
为 1,为偶数时输出为 0 — 检奇电路。
第四章 组合逻辑电路
4.2.1 组合电路的分析方法
真值表
电路的逻辑功能
ABC 000 001 010
电路的输出Y只与输入A、B
Y
有关,而与输入C无关。Y和A、
1
B的逻辑关系为:A、B中只要一 个为0,Y=1;A、B全为1时,
B1
B0
G3 B3
GG12
B3 B2
B2 B1
G0 B1 B0
第四章 组合逻辑电路
4.2.1 组合电路的分析方法
(1)由电路图得表达式
G3 B3
GG12
B3 B2
B2 B1
G0 B1 B0
(2)列出 真值表
(3) 分析功能
本电路是自然二 进制码至格雷码的转 换电路。
自然二进制码 格雷码
第四章 组合逻辑电路
二、组合电路逻辑功能表示方法 真值表,卡诺图,逻辑表达式,时间图(波形图)
三、组合电路分类
1. 按逻辑功能不同:
加法器
比较器
数据选择器和分配器
编码器 译码器 只读存储器
2. 按开关元件不同: CMOS TTL
3. 按集成度不同: SSI MSI LSI VLSI
第四章 组合逻辑电路
Y ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD
ABCD ABCD ABCD
3. 列真值表
ABCD Y 0000 0 0001 1 0010 1 0011 0 0100 1 0101 0 0110 0 0111 1
ABCD Y 1000 1 1001 0 1010 0 1011 1 1100 0 1101 1 1110 1 1111 0
第四章 组合逻辑电路
第四章 组合逻辑电路
❖ 4.1 概 述 ❖ 4.2 组合逻辑电路的分析与设计 ❖ 4.3 常用组合逻辑电路 ❖ 4.4 组合逻辑电路的竞争与冒险
第四章 组合逻辑电路
第四章 组合逻辑电路
4.1 概 述
一、组合电路的特点
I0 I1
组合逻辑 电路
In-1
1. 逻辑功能特点
Y0 Y1 Ym-1
1
Y=0。所以Y和A、B的逻辑关系
1
为与非运算的关系。
011
1
100
1
用与非门实现
101
1
110
0
111
0
Y A B AB
A
&
Y
B
C
第四章 组合逻辑电路
4.2.1 组合电路的分析方法
例:试分析下图所示逻辑电路的功能。
G3
G2
G1
G0
=1
=1
=1
B3
B2
解:(1)由电路图得 表达式
(2)列出 真值表
Y (tn ) F [I (tn )]
= F0(I0、I1…, In - 1) = F1(I0、I1…, In - 1) = F1(I0、I1…, In - 1)
电路在任何时刻的输出状态只取决于该时刻的输入
状态,而与原来的状态无关。
2. 电路结构特点 (1) 输出、输入之间没有反馈延迟电路 (2) 不包含记忆性元件(触发器),仅由门电路构成
统分析。
第四章 组合逻辑电路
二、分析举例 [例] 分析图中所示电路的逻辑功能
A B
&
C
[解] 表பைடு நூலகம்式
真值表
& ≥1 Y A B C Y A B C Y
000 1 100 0 001 0 101 0 010 0 110 0 011 0 111 1
Y ABC A ABC B ABC C ABC A B C
第四章 组合逻辑电路
4.2.1 组合电路的分析方法
自然二进制码至格雷码的转换
G3 B3 G2 B3 B2 G1 B2 B1 G0 B1 B0
推广到一般,将n位自然二进制码转换成n位格雷码: Gi = Bi⊕Bi+1 (i = 0、1、2、…、 n-1)
注意:利用此式时对码位序号大于(n-1)的位应按0 处理,如本例码位的最大序号i = 3,故B4应为0,才 能得到正确的结果。
B3B2B1B0 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
G3 G2 G1 G0 0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100 1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000
第四章 组合逻辑电路
4.2.2 组合逻辑电路的设计
一、 设计步骤
逻辑抽象
列真值表
写表达式 化简或变换
画逻辑图
逻辑抽象:
1. 根据因果关系确定输入、输出变量 2. 状态赋值 — 用 0 和 1 表示信号的不同状态 3. 根据功能要求列出真值表
化简或变换:
根据所用元器件(分立元件 或 集成芯片)的情况将 函数式进行化简或变换。
ABC ABC
功能 判断输入信号极性是否相同的电路 — 符合电路
第四章 组合逻辑电路
[例] 分析图中所示电路的逻辑功能,输入信号A、B、
C、D是一组二进制代码。
W
X
Y
&
&
&
&
&
&
&
&
&
&
&
&
A
B
C
D
[解] 1. 逐级写输出函数的逻辑表达式
W A AB AB B Y X XD XD D
X W WC WC C
4. 2 组合逻辑电路的分析与设计
4. 2. 1 组合逻辑电路的分析 一、分析步骤
逻辑图
逻辑表达式
化简
真值表
说明功能
分析目的:
(1) 确定输入变量不同取值时功能是否满足要求; (2) 变换电路的结构形式(如:与或 与非-与非); (3) 得到输出函数的标准与或表达式,以便用 MSI、
LSI 实现; (4) 得到其功能的逻辑描述,以便用于包括该电路的系
第四章 组合逻辑电路
W &
X &
Y &
&
&
&
&
&
&
&
&
&
A
B
C
D
2. 化简 W A AB AB B AB AB
X W C WC AB C ABC A BC ABC Y XD XD ABCD ABCD ABCD ABCD
ABCD ABCD ABCD ABCD
第四章 组合逻辑电路
第四章 组合逻辑电路
二、 设计举例 [例] 设计一个表决电路,要求输出信号的电平与三 个输入信号中的多数电平一致。 [解] 1. 逻辑抽象
(1)设定变量: 输入 A、B、C , 输出 Y
(2)状态赋值: A、B、C = 0 表示 输入信号为低电平 A、B、C = 1 表示 输入信号为高电平 Y = 0 表示 输入信号中多数为低电平 Y = 1 表示 输入信号中多数为高电平