《项目1--简单加法器电路设计与测试(26课时)课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《项目1--简单加法器电路设计与测试(26课时)课件（113页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、数字电路制作与测试数字电路制作与测试前言前言 导学导学 前言前言 导学导学随着电子技术的飞速发展，数字电路的应用越来越广泛。它随着电子技术的飞速发展，数字电路的应用越来越广泛。它不仅可以用于各种逻辑运算和算术运算，还用于各种数控装不仅可以用于各种逻辑运算和算术运算，还用于各种数控装置、智能仪表等，正越来越多地应用于网络、图像及语音信置、智能仪表等，正越来越多地应用于网络、图像及语音信号的传输和处理，如：电子计算机、智能化仪表、众多数码号的传输和处理，如：电子计算机、智能化仪表、众多数码产品等都是以数字电路为基础的。数字电路大致包含数字信产品等都是以数字电路为基础的。数字电路大致包含数字信号的产
2、生和变换、传输和控制、存储和计数等。号的产生和变换、传输和控制、存储和计数等。0-1数字数字电路基本概念路基本概念数字信号和数字电路数字信号和数字电路模模拟拟信信号号：在在时时间间和和幅幅度度上上连连续续变变化化的的信信号号.例如：交流电源例如：交流电源50Hz正弦信号正弦信号,正弦信号发生器的输出信号正弦信号发生器的输出信号,人人讲话的声音信号等讲话的声音信号等.处理模拟信号的电路处理模拟信号的电路称为模拟电路，在模拟电称为模拟电路，在模拟电路中要求对信号进行不失路中要求对信号进行不失真处理。在模拟电路中，真处理。在模拟电路中，晶体管器件一般工作在线晶体管器件一般工作在线性区。性区。导学学数
3、字信号：在时间上和数值上均是离散的。数字信号：在时间上和数值上均是离散的。数字信号在电路中常表现为突变的电压或电流数字信号在电路中常表现为突变的电压或电流传输和处理数字信号的电路称为数字电路，如数字钟、传输和处理数字信号的电路称为数字电路，如数字钟、电子计算机、数码产品等都是由数字电路组成的。电子计算机、数码产品等都是由数字电路组成的。数字电路中的晶体管一般工作在开关状态（饱和区和截数字电路中的晶体管一般工作在开关状态（饱和区和截止区）。止区）。0-1数字数字电路基本概念路基本概念数字信号和数字电路数字信号和数字电路逻辑与逻辑电平逻辑与逻辑电平逻辑是从日常生活中抽象出来的是从日常生活中抽象出来
4、的对立状立状态。如：开关的开与合、灯亮与灯灭、车停与车行等。如：开关的开与合、灯亮与灯灭、车停与车行等。在数字电路中分别在数字电路中分别用用“0”和和“1”表示两种不同的逻辑状态。表示两种不同的逻辑状态。在数字在数字电路中路中，我我们用用逻辑逻辑高高电平和平和逻辑逻辑低低电平来表示平来表示逻辑1和和逻辑0。0-1数字数字电路基本概念路基本概念数字信号主要参数数字信号主要参数一个理想的周期性数字信号，可用以下几个参数来一个理想的周期性数字信号，可用以下几个参数来描述：描述：Vm信号幅度，数字信号幅度，数字电路中的路中的逻辑高高电平的数平的数值。T 信号周期，信号的重复信号周期，信号的重复时间。t
5、W脉冲脉冲宽度，度，逻辑高高电平的持平的持续时间。q占空比，占空比，逻辑高高电平占周期平占周期时间的百分比。定的百分比。定义为：非理想数字信号非理想数字信号上升时间上升时间下降时间下降时间0-1数字数字电路基本概念路基本概念数字电路的特点数字电路的特点2 2、抗干扰能力强，精度高、抗干扰能力强，精度高。 对电路中各元器件参数的精度的要求相对不高，对电路中各元器件参数的精度的要求相对不高，允许有较大的分散性，只要能区分两种截然不同的允许有较大的分散性，只要能区分两种截然不同的状态即可。状态即可。 （1 1）由于数字电路加工和处理的都是二进制信息，）由于数字电路加工和处理的都是二进制信息，不易受到
6、外界的干扰，因而抗干扰能力强。而模拟不易受到外界的干扰，因而抗干扰能力强。而模拟系统的各元件都有一定的温度系数，且电平是连续系统的各元件都有一定的温度系数，且电平是连续变化的，易受温度、噪声、电磁感应的等的影响。变化的，易受温度、噪声、电磁感应的等的影响。0-1数字数字电路基本概念路基本概念1 1、单元电路简单、单元电路简单。3 3、数字信号便于长期存储、数字信号便于长期存储4 4、保密性好、保密性好5 5、通用性强、通用性强 由于数字部件具有高度规范性，便于大规模由于数字部件具有高度规范性，便于大规模集成、大规模生产，而对电路参数要求不严，故产集成、大规模生产，而对电路参数要求不严，故产品成
7、品率高。采用标准化的逻辑部件来构成各种各品成品率高。采用标准化的逻辑部件来构成各种各样的数字系统，省时省力。样的数字系统，省时省力。 （2 2）模拟系统的精度由元器件决定，模拟元器件）模拟系统的精度由元器件决定，模拟元器件的精度很难达到的精度很难达到1010-3-3以上，而数字系统只要以上，而数字系统只要1414位就位就可以达到可以达到1010-4-4的精度。在高精度的系统中有时只能的精度。在高精度的系统中有时只能采用数字系统。采用数字系统。0-1数字数字电路基本概念路基本概念数字电路的特点数字电路的特点1 1）逻辑代数基本知识；基本逻辑运算和复合逻辑运算；逻辑代数基本知识；基本逻辑运算和复合
8、逻辑运算；逻辑函数表示方法；逻辑函数化简方法。逻辑函数表示方法；逻辑函数化简方法。2 2）了解了解TTLTTL和和CMOSCMOS门电路特点和使用方法；了解集电极开门电路特点和使用方法；了解集电极开路门（路门（OCOC门）和三态门的逻辑功能及应用。门）和三态门的逻辑功能及应用。3 3）了解组合电路的特点。熟悉组合逻辑电路的分析和设了解组合电路的特点。熟悉组合逻辑电路的分析和设计方法。计方法。4 4）了解常用中规模集成电路逻辑功能，会用中规模集成了解常用中规模集成电路逻辑功能，会用中规模集成电路设计数字电路。理解八人抢答器基本原理。电路设计数字电路。理解八人抢答器基本原理。5 5）理解组合逻辑电
9、路和时序逻辑电路特点。熟悉边沿理解组合逻辑电路和时序逻辑电路特点。熟悉边沿D D触触发器和边沿发器和边沿JKJK触发器逻辑功能和描述方法。触发器逻辑功能和描述方法。6 6）熟悉时序逻辑电路分析方法。掌握时序逻辑电路描述熟悉时序逻辑电路分析方法。掌握时序逻辑电路描述方法。方法。0-2本本课程学程学习目目标通过本课程的学习，主要掌握如下基本知识：通过本课程的学习，主要掌握如下基本知识：6 6）熟悉计数器、寄存器等常用时序集成电路逻辑功能；熟悉计数器、寄存器等常用时序集成电路逻辑功能；理解异步清零和同步置数的概念；熟悉任意模数计数器的理解异步清零和同步置数的概念；熟悉任意模数计数器的设计方法。设计方
10、法。7 7）了解波形产生和变换的方法；了解了解波形产生和变换的方法；了解555555时基电路产生方时基电路产生方法和基本电路。法和基本电路。8 8）了解可编程逻辑器件基础；了解了解可编程逻辑器件基础；了解CPLDCPLD设计步骤和设计设计步骤和设计方法；熟悉方法；熟悉QuartusEDAQuartusEDA开发软件；熟悉用可编程逻辑器开发软件；熟悉用可编程逻辑器件设计带有倒计时功能的数字电路，并编程下载。件设计带有倒计时功能的数字电路，并编程下载。9 9）了解了解ADAD转换和转换和DADA转换原理；熟悉转换原理；熟悉ADCADC和和DACDAC集成器件的集成器件的使用方法。使用方法。1010
11、）应用可编程逻辑器件和应用可编程逻辑器件和ADCADC转换器件设计简易数字电转换器件设计简易数字电压表。压表。0-2本本课程学程学习目目标通过本课程的学习，主要掌握如下基本知识：通过本课程的学习，主要掌握如下基本知识：1）熟悉利用数字熟悉利用数字电路路实验装置装置测试门电路路逻辑功能。功能。2）熟悉利用数字熟悉利用数字电路路实验装置装置测试触触发器器逻辑功能。功能。3）熟悉数字熟悉数字电路路实验装置，了解各部分装置，了解各部分电路原理。路原理。4）熟悉利用熟悉利用Multisim9.0对组合合逻辑电路、路、时序序逻辑电路功能路功能进行仿真行仿真测试。5）熟悉熟悉QuartusEDA开开发软件的
12、使用，会用件的使用，会用QuartusEDA开开发软件中件中图形法形法设计做数字做数字电路路顶层设计，了解可，了解可编程程逻辑器件器件CPLD设计步步骤和和方法，会方法，会对所所设计电路路进行仿真行仿真验证及及编程下程下载验证。6）能利用数字能利用数字电路路实验装置和装置和ADC集成芯片集成芯片设计简易数字易数字电压表。表。7）会根据任会根据任务的具体要求和的具体要求和测试步步骤完成完成项目的目的测试工作，能分析和解工作，能分析和解决决过程中出程中出现的的问题。8）根据根据测试和和设计过程，按照任程，按照任务要求撰写完成要求撰写完成测试和和设计任任务书。9）能能对所所测试和和设计的任的任务进行
13、行总结和和归纳。0-2本本课程学程学习目目标通过该课程学习，掌握如下技能：通过该课程学习，掌握如下技能：本课程是电子相关专业的专业知识类课程，通过本课程的学习本课程是电子相关专业的专业知识类课程，通过本课程的学习掌握数字电路相关知识和技能，熟悉数字电路实验装置、仪器掌握数字电路相关知识和技能，熟悉数字电路实验装置、仪器仪表的使用，熟悉与数字电路相关的仿真和设计软件的使用。仪表的使用，熟悉与数字电路相关的仿真和设计软件的使用。逐步提高分析问题和解决问题的能力，掌握测试报告和设计报逐步提高分析问题和解决问题的能力，掌握测试报告和设计报告的撰写。该课程的前修课程是电路基础和模拟电路，告的撰写。该课程
14、的前修课程是电路基础和模拟电路，它的后续课程是单片机应用技术、通信基础等。它的后续课程是单片机应用技术、通信基础等。0-3本本课程性程性质和作用和作用通过该课程学习，掌握如下技能：通过该课程学习，掌握如下技能：1）课前前预习【知【知识扫描】、【描】、【实验认知】、【器件知】、【器件认知】等知】等相关内容，相关内容，阅读【工作任【工作任务】，了解工作任】，了解工作任务具体要求；具体要求；2）上上课认真听真听讲，及，及时做笔做笔记，按照具体，按照具体测试和和设计步步骤，及及时完成工作任完成工作任务，正确，正确记录测试数据。数据。3）及及时整理整理测试数据、完成任数据、完成任务书撰写，撰写，认真真总
15、结，巩固数，巩固数字字电路相关知路相关知识。4）课后消化【知后消化【知识拓展】，拓展】，对课堂上没有完全理解的内容消堂上没有完全理解的内容消化理解。化理解。5）学有余力学有余力时，参考【思，参考【思维拓展】中的拓展】中的电路，路，进行行课外外实践，践，巩固所学数字巩固所学数字电路相关知路相关知识。0-4学学习方法与建方法与建议学习建议：学习建议：项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试任任务1-1门电路路逻辑功能功能测试 1.1.1 与、或、非基本门电路逻辑功能测试 (4课时) 1.1.2 复合门电路逻辑功能仿真测试 (4课时) 1.1.3 TTL和CMOS特殊门电路逻辑功能测试 （2课时）
16、任任务1-2两位加法器两位加法器电路的路的设计与与测试 1-2-1 门电路构成的组合逻辑电路功能测试 （6课时） 1-2-2 门电路构成的组合逻辑电路的设计与测试 （4课时） 1-2-3 两位加法器电路的设计与测试 （4课时）在二值逻辑函数中，最基本的逻辑运算有与（在二值逻辑函数中，最基本的逻辑运算有与（ANDAND）、或）、或（OROR）、非（）、非（NOTNOT）三种逻辑运算。）三种逻辑运算。1 1、与运算、与运算与运算也叫逻辑乘或逻辑与，即当所有的条件都满足时，与运算也叫逻辑乘或逻辑与，即当所有的条件都满足时，事件才会发生，即事件才会发生，即“缺一不可缺一不可”。 如图如图1.41.4所
17、示电路，两所示电路，两个串联的开关控制一盏灯就个串联的开关控制一盏灯就是与逻辑事例，只有开关是与逻辑事例，只有开关A A、B B同时闭合时灯才会亮。同时闭合时灯才会亮。 任任务1-1门电路路逻辑功能功能测试1-1-1与、或、非基本与、或、非基本门电路路逻辑功能功能测试【知识扫描】逻辑代数中的基本运算【知识扫描】逻辑代数中的基本运算项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试 设开关闭合用设开关闭合用“1”表示，断表示，断开用开用“0”表示表示；灯亮用；灯亮用“1”表示，表示，灯灭用灯灭用“0”表示（逻辑赋值），表示（逻辑赋值），则可得到表则可得到表1-1所示的输入输出的逻所示的输入输出的逻辑关系
18、，称为真值表辑关系，称为真值表。 从表中可知，其逻辑规律从表中可知，其逻辑规律服从服从“有有0 0出出0 0，全，全1 1才出才出1 1” 这种与逻辑可以写成下面的表达式：这种与逻辑可以写成下面的表达式： 称为与逻辑式，这种运算称为称为与逻辑式，这种运算称为与与运算。运算。项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试1-1-1与、或、非基本与、或、非基本门电路路逻辑功能功能测试【知识扫描】逻辑代数中的基本运算【知识扫描】逻辑代数中的基本运算也可以用图也可以用图1.21.2表示与逻辑，称表示与逻辑，称为逻辑门或逻辑符号，实现与逻为逻辑门或逻辑符号，实现与逻辑运算的门电路称为与门。辑运算的门电路称为
19、与门。2 2、 或运算或运算或运算也叫逻辑加或逻辑或，即当其中一个条件满或运算也叫逻辑加或逻辑或，即当其中一个条件满足时，事件就会发生，足时，事件就会发生，即即“有一即可有一即可”。若有若有n n个逻辑变量做与运算，其逻辑式可表示为个逻辑变量做与运算，其逻辑式可表示为项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试1-1-1与、或、非基本与、或、非基本门电路路逻辑功能功能测试【知识扫描】逻辑代数中的基本运算【知识扫描】逻辑代数中的基本运算用与前面相同的逻辑赋值同样也用与前面相同的逻辑赋值同样也可得到其真值表如表可得到其真值表如表2.2.22.2.2所示，其逻所示，其逻辑规律服从辑规律服从“有有1 1
20、出出1 1，全，全0 0才出才出0 0”。 其逻辑式为其逻辑式为上式说明：上式说明：当逻辑变量当逻辑变量A A、B B有一个为有一个为1 1时，逻辑函数输出时，逻辑函数输出Y Y就为就为1 1。只有。只有A A、B B全为全为0 0，Y Y才为才为0 0。如图如图1.3所示电路，两个并联的开关所示电路，两个并联的开关控制一盏灯就是或逻辑实例，只要控制一盏灯就是或逻辑实例，只要开关开关A、B有一个闭合时灯就会亮。有一个闭合时灯就会亮。1-1-1与、或、非基本与、或、非基本门电路路逻辑功能功能测试【知识扫描】逻辑代数中的基本运算【知识扫描】逻辑代数中的基本运算项目目1简单加法器加法器电路路设计与与
21、测试其逻辑门符号如图其逻辑门符号如图1.41.4所示，实所示，实现或逻辑运算的门电路称为或门现或逻辑运算的门电路称为或门. .若有若有n n个逻辑变量做或运算，其逻辑式可表示为：个逻辑变量做或运算，其逻辑式可表示为：条条件件具具备备时时，事事件件不不发发生生；条条件件不不具具备备时时，事事件件发发生生，这这种种因果关系叫做逻辑非，也称逻辑求反因果关系叫做逻辑非，也称逻辑求反。3.非逻辑运算非逻辑运算1-1-1与、或、非基本与、或、非基本门电路路逻辑功能功能测试【知识扫描】逻辑代数中的基本运算【知识扫描】逻辑代数中的基本运算项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试如图如图1.51.5所示电路，
22、一个开关控制一所示电路，一个开关控制一盏灯就是非逻辑事例，当开关盏灯就是非逻辑事例，当开关A A闭合闭合时灯就不亮。时灯就不亮。非逻辑运算也叫逻辑非或非运算、反相运算，即输出变量是非逻辑运算也叫逻辑非或非运算、反相运算，即输出变量是输入变量的相反状态。其逻辑式为输入变量的相反状态。其逻辑式为用与前面相同的逻辑赋值同样也可得到其真值表如表用与前面相同的逻辑赋值同样也可得到其真值表如表1.31.3所示所示也可以写成下式：也可以写成下式：1-1-1与、或、非基本与、或、非基本门电路路逻辑功能功能测试【知识扫描】逻辑代数中的基本运算【知识扫描】逻辑代数中的基本运算项目目1简单加法器加法器电路路设计与与
23、测试其逻辑门符号如图其逻辑门符号如图1.61.6所示，实现所示，实现非逻辑运算的门电路称为非门。非逻辑运算的门电路称为非门。1-1-1与、或、非基本与、或、非基本门电路路逻辑功能功能测试【器件认知】基本门电路的逻辑符号和集成电路管脚排列【器件认知】基本门电路的逻辑符号和集成电路管脚排列项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试数字集成电路的分类方式有很多种：数字集成电路的分类方式有很多种： 1. 按电路逻辑功能的不同，可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。按电路逻辑功能的不同，可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。2. 按集成电路的大小规模不同又分为小规模集成电路（按集成电路的大小规模不同又分为小
24、规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（）、中规模集成电路（MSI）、）、大规模集成电路（大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（）和超大规模集成电路（VLSI）。具体分类见表）。具体分类见表1-4。1-1-1与、或、非基本与、或、非基本门电路路逻辑功能功能测试【器件认知】基本门电路的逻辑符号和集成电路管脚排列【器件认知】基本门电路的逻辑符号和集成电路管脚排列项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试3.按按电路所用器件的不同，又可分路所用器件的不同，又可分为单极性极性电路和双极性路和双极性电路。路。最常用的最常用的单极性极性电路是路是CMOS（ComplementarySymmetryM
25、etalOxideSemiconductor）电路，最常用的双极性路，最常用的双极性电路是路是TTL（Transistor-Transistor-Logic）电路。路。集成集成电路封装形式有很多种，小路封装形式有很多种，小规模和中模和中规模集成模集成电路主要有路主要有双列直插和双列直插和贴片式。如片式。如图1-10。1-1-1与、或、非基本与、或、非基本门电路路逻辑功能功能测试【器件认知】基本门电路的逻辑符号和集成电路管脚排列【器件认知】基本门电路的逻辑符号和集成电路管脚排列项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试1-1-1与、或、非基本与、或、非基本门电路路逻辑功能功能测试【工作任【工作任
26、务1-1-1】基本】基本门电路路逻辑功能功能测试项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试【实验认知】数字电路实验装置简介（一）【实验认知】数字电路实验装置简介（一）输入入电路路，如，如图1-13所示，共有所示，共有8路路输入，入，S1S8为8路路输入开入开关，当按下关，当按下时则H1H8输出出为高高电平；若没有按下平；若没有按下时，H1H8输出出为低低电平；用平；用该部分部分电路路产生高、低生高、低电平，提供平，提供测试时数数字字电路所需的路所需的输入入电平。平。1-1-1与、或、非基本与、或、非基本门电路路逻辑功能功能测试【工作任【工作任务1-1-1】基本】基本门电路路逻辑功能功能测试项目
27、目1简单加法器加法器电路路设计与与测试【实验认知】数字电路实验装置简介（一）【实验认知】数字电路实验装置简介（一）指示电路指示电路，如图，如图1-141-14所示，图中共有所示，图中共有8 8路指示电路，电平从路指示电路，电平从HQHQ1 1HQHQ8 8分别输入，若输入高电平时，发光二极管分别输入，若输入高电平时，发光二极管LEDLED1 1LEDLED8 8亮，亮，否则发光二极管不亮。用该电路作为数字电路的指示电路，测否则发光二极管不亮。用该电路作为数字电路的指示电路，测量数字电路中的电平高或低。（灯亮为高电平、灯灭为低电平）量数字电路中的电平高或低。（灯亮为高电平、灯灭为低电平）。1-1
28、-1与、或、非基本与、或、非基本门电路路逻辑功能功能测试【工作任【工作任务1-1-1】基本】基本门电路路逻辑功能功能测试项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试【实验认知】数字电路实验装置简介（一）【实验认知】数字电路实验装置简介（一）集成集成电路路测试工作区工作区，如，如图1-15所示，所示，电路中共有路中共有2个集成个集成电路路插座，其中插座，其中D1为14脚集成脚集成电路插座，路插座，D2为16脚集成脚集成电路插座路插座。1-1-1与、或、非基本与、或、非基本门电路路逻辑功能功能测试项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试【工作任【工作任务1-1-1】基本】基本门电路路逻辑功能功能测
29、试1-1-1与、或、非基本与、或、非基本门电路路逻辑功能功能测试项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试【工作任【工作任务1-1-1】基本】基本门电路路逻辑功能功能测试1-1-1与、或、非基本与、或、非基本门电路路逻辑功能功能测试项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试【工作任【工作任务1-1-1】基本】基本门电路路逻辑功能功能测试74LS08逻辑功能功能测试、74LS32逻辑功能功能测试按照教材按照教材P10P11步步骤进行行测试。思考：思考：1试阐述数字述数字电路中路中逻辑的概念，并的概念，并举例例说明。（明。（逻辑0、逻辑1什么意思，表什么意思，表示什么？）示什么？）2在在TTL电路
30、中路中逻辑高高电平和平和逻辑低低电平的平的电压范范围是多少？是多少？3总结基本基本门电路的路的逻辑功能并写出其功能并写出其逻辑表达式、表达式、逻辑符号、真符号、真值表。表。4写出与、或、非集成写出与、或、非集成门电路的型号。路的型号。前面介绍的三种基本逻辑运算，除此之外，还有下面的由基本逻前面介绍的三种基本逻辑运算，除此之外，还有下面的由基本逻辑运算组合出来的逻辑运算。辑运算组合出来的逻辑运算。4.与非（与非（NAND）逻辑运算）逻辑运算与非运算是先与运算后非运算的组合。与非运算是先与运算后非运算的组合。以二变量为例，布尔代数表达式为：以二变量为例，布尔代数表达式为： 其真值表如表其真值表如表
31、1.41.4所示所示1-1-2复合复合门电路路逻辑功能功能测试【知识扫描】逻辑代数中的【知识扫描】逻辑代数中的复合复合运算运算项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试1.与非（与非（NAND）逻辑运算）逻辑运算与非运算是先与运算后非运算的组合。与非运算是先与运算后非运算的组合。以二变量为例，布尔代数表达式为：以二变量为例，布尔代数表达式为： 其真值表如表其真值表如表1.41.4所示所示上面介绍的上面介绍的“与与”、“或或”、“非非”三种逻辑运算是数字电路三种逻辑运算是数字电路中最基本的逻辑运算，由这些基本的运算可以组成各种复杂的中最基本的逻辑运算，由这些基本的运算可以组成各种复杂的逻辑运算。
32、逻辑运算。1-1-2复合复合门电路路逻辑功能功能测试【知识扫描【知识扫描1】逻辑代数中的】逻辑代数中的复合复合运算运算项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试其逻辑规律服从其逻辑规律服从“有有0出出1，全全1才出才出0” 2.或非（或非（NOR）运算）运算或非运算是先或运算后非运算或非运算是先或运算后非运算的组合。以二变量的组合。以二变量A A、B B为例，布尔为例，布尔代数表达式为：代数表达式为： 1-1-2复合复合门电路路逻辑功能功能测试【知识扫描【知识扫描1】逻辑代数中的】逻辑代数中的复合复合运算运算项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试其真其真值表如表表如表1.5所示所示或非逻辑
33、规律服从有或非逻辑规律服从有“1”出出“0”全全“0”出出“1”或非运算用或非门电或非运算用或非门电路来实现，如图路来实现，如图1.81.8所所示。示。与或非运算是与或非运算是“先与后或再非先与后或再非”三种运算的组合。以四三种运算的组合。以四变量为例，逻辑表达式为：变量为例，逻辑表达式为： 上式说明上式说明：当输入变量：当输入变量A、B同时为同时为1或或C、D同时为同时为1时，时，输出输出Y才等于才等于0。与或非运算与或非运算是先或运算后非运算的组合。是先或运算后非运算的组合。在工程应用中，与或非运算由在工程应用中，与或非运算由与或非门电路来实现，其真值与或非门电路来实现，其真值表同学自己列
34、出，逻辑符号如表同学自己列出，逻辑符号如图图1.9所示所示3 3. .与或非运算与或非运算1-1-2复合复合门电路路逻辑功能功能测试【知识扫描【知识扫描1】逻辑代数中的】逻辑代数中的复合复合运算运算项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试其门电路的逻辑符号如图其门电路的逻辑符号如图1.101.10所示所示其布尔表达式（逻辑函数式）为其布尔表达式（逻辑函数式）为4 4. . 异或运算异或运算符号符号“”表示异或运算，即两个输入逻辑变量取值不同时表示异或运算，即两个输入逻辑变量取值不同时Y=1Y=1，即即不同为不同为“1 1”相同为相同为“0 0”，异或运算用异或门电路来实现异或运算用异或门电路
35、来实现其真值表如表其真值表如表1.61.6所示所示1-1-2复合复合门电路路逻辑功能功能测试【知识扫描【知识扫描1】逻辑代数中的】逻辑代数中的复合复合运算运算项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试1.交换律：交换律：2.结合律：结合律：3.分配律：分配律：推论：当推论：当n n个变量做异或运算个变量做异或运算时，若有偶数个变量取时，若有偶数个变量取“1 1”时，则函数为时，则函数为“0 0”；若奇数；若奇数个变量取个变量取1 1时，则函数为时，则函数为1.1.4.异或运算的性质异或运算的性质1-1-2复合复合门电路路逻辑功能功能测试【知识扫描【知识扫描1】逻辑代数中的】逻辑代数中的复合复合
36、运算运算项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试5 5. . 同或运算同或运算其布尔表达式为其布尔表达式为符号符号“”表示同或运算，即两个输入变量值相同时表示同或运算，即两个输入变量值相同时Y=1Y=1，即，即相相同为同为“1 1”不同为不同为“0 0” 。同或运算用同或门电路来实现，它等。同或运算用同或门电路来实现，它等价于异或门输出加非门。价于异或门输出加非门。其真值表如表其真值表如表1.71.7所示所示其门电路的逻辑符号如图其门电路的逻辑符号如图1.11所示所示 1-1-2复合复合门电路路逻辑功能功能测试【知识扫描【知识扫描1】逻辑代数中的】逻辑代数中的复合复合运算运算项目目1简单加法
37、器加法器电路路设计与与测试 1-1-2复合复合门电路路逻辑功能功能测试【器件认知】复合门电路的逻辑符号和集成电路管脚排列【器件认知】复合门电路的逻辑符号和集成电路管脚排列项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试 1-1-2复合复合门电路路逻辑功能功能测试【工作任【工作任务1-1-2】复合】复合门电路路逻辑功能仿真功能仿真测试项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试思考：思考：1总结复合复合门电路与非路与非门、或非、或非门、异或、异或门、与或非、与或非门逻辑功能并功能并写出其写出其逻辑表达式、表达式、逻辑符号、真符号、真值表。表。2写出与非写出与非门、或非、或非门、异或、异或门、与或非、与或
38、非门集成集成门电路的型号。路的型号。3若在若在74LS86后加入非后加入非门电路，路，则其其逻辑功能怎功能怎样？列出功能？列出功能真真值表、写出表、写出逻辑表达式。表达式。4（偶数个1）4 （偶数个1）逻辑函数描述的是输出变量和输入变量之间的因果关系逻辑函数描述的是输出变量和输入变量之间的因果关系逻辑函数有逻辑函数有5 5种表示形式：真值表、逻辑表达式、种表示形式：真值表、逻辑表达式、卡诺图卡诺图、逻辑图和波形图。只要知道其中一种表示形式，就可转换逻辑图和波形图。只要知道其中一种表示形式，就可转换为其它几种表示形式。为其它几种表示形式。1 1、真值表、真值表真值表：是由变量的所有可能取值组合及
39、其真值表：是由变量的所有可能取值组合及其对应的函数值所构成的表格。对应的函数值所构成的表格。真值表列写方法：每一个变量均有真值表列写方法：每一个变量均有0 0、1 1两种两种取值，取值，n n个变量共有个变量共有2 2n n种不同的取值，将这种不同的取值，将这2 2n n种不同的取值按顺序（一般按二进制递增规种不同的取值按顺序（一般按二进制递增规律）排列起来，同时在相应位置上填入函数律）排列起来，同时在相应位置上填入函数的值，便可得到逻辑函数的真值表。的值，便可得到逻辑函数的真值表。例如：当例如：当A A、B B取值相同时，函数值为取值相同时，函数值为0 0；否则，；否则，函数取值为函数取值为
40、1 1。1-1-2复合复合门电路路逻辑功能功能测试项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试【知识扫描【知识扫描2】逻辑函数描述方法】逻辑函数描述方法2 2、逻辑表达式、逻辑表达式逻辑表达式：是由逻辑变量和与、或、非逻辑表达式：是由逻辑变量和与、或、非3 3种运算符连接起来所构成的式种运算符连接起来所构成的式子。子。标准与或表达式列写方法：将那些使函数值为标准与或表达式列写方法：将那些使函数值为1 1的各个状态表示成全部变的各个状态表示成全部变量（值为量（值为1 1的表示成原变量，值为的表示成原变量，值为0 0的表示成反变量）的与项（例如的表示成反变量）的与项（例如A=0A=0、B=1B=1时
41、函数时函数F F的值为的值为1 1，则对应的与项为，则对应的与项为ABAB）以后相加，即得到函数的与或）以后相加，即得到函数的与或表达式。表达式。项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试1-1-2复合复合门电路路逻辑功能功能测试【知识扫描【知识扫描2】逻辑函数描述方法】逻辑函数描述方法3 3、逻辑图、逻辑图逻辑图：是由表示逻辑逻辑图：是由表示逻辑运算的逻辑符号所构成的图运算的逻辑符号所构成的图形。形。F F4 4、波形图、波形图波形图：是由输入变量的所有波形图：是由输入变量的所有可能取值组合的高、低电平及其对可能取值组合的高、低电平及其对应的输出函数值的高、低电平所构应的输出函数值的高、低电
42、平所构成的图形。成的图形。F FF F项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试1-1-2复合复合门电路路逻辑功能功能测试【知识扫描【知识扫描2】逻辑函数描述方法】逻辑函数描述方法1-1-3TTL和和CMOS特殊特殊门电路路逻辑功能功能测试【知【知识扫描】描】TTL和和CMOS特殊特殊门电路路逻辑功能及功能及应用用一、一、OC门TTL集集电极开路极开路门图1-37普通的普通的TTL门电路输出并联门电路输出并联 图图1-38OC门（门（a） 结构（结构（b）符号）符号项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试即在即在输出出线上上实现了与运算，通了与运算，通过逻辑变换可可转换为与或非运与或非运算算
43、 图图2-9 实现线与实现线与TTLOC门通常有如下的通常有如下的应用：用：1.实现线与与2个个OC门实现线与与时的的电路如路如图2-9所示。此所示。此时的的逻辑关系关系为:在数字系在数字系统的接口部分（与外部的接口部分（与外部设备相相联接接的地方）需要有的地方）需要有电平平转换的的时候，常用候，常用OC门来完成。如来完成。如图2-10所示。所示。把上拉把上拉电阻接到阻接到10V电源上，源上，这样在在OC门输入普通的入普通的TTL电平，而平，而输出高出高电平就可以平就可以变为10V。2.实现电平平转换图图1 1- -3939 实现电平转换实现电平转换1-1-3TTL和和CMOS特殊特殊门电路路
44、逻辑功能功能测试【知【知识扫描】描】TTL和和CMOS特殊特殊门电路路逻辑功能及功能及应用用项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试3.用做用做驱动器器可用它来可用它来驱动发光二极管、指示灯、光二极管、指示灯、继电器和器和脉冲脉冲变压器等。器等。图2-11是用来是用来驱动发光二极管光二极管的的电路。路。图图1 1- -4040 驱动发光二极管驱动发光二极管OC门使用注意事使用注意事项：请正确连接电路，必须将输出通过一个适当大小的电阻请正确连接电路，必须将输出通过一个适当大小的电阻连接到电源上。连接到电源上。1-1-3TTL和和CMOS特殊特殊门电路路逻辑功能功能测试项目目1简单加法器加法器电
45、路路设计与与测试【知【知识扫描】描】TTL和和CMOS特殊特殊门电路路逻辑功能及功能及应用用二、二、TTL三三态输出出门（a）电路路图（b）EN=0有效的逻辑符号有效的逻辑符号 （c）EN=1有效的逻辑符号有效的逻辑符号图2-12三态输出门三态输出门1.三三态输出出门的的结构及工作原理构及工作原理1-1-3TTL和和CMOS特殊特殊门电路路逻辑功能功能测试【知【知识扫描】描】TTL和和CMOS特殊特殊门电路路逻辑功能及功能及应用用当当EN=0时，时，G输出为输出为1 1，VP=3.6V，D1截止截止，电路恢复与非门正常电路，电路恢复与非门正常电路，所以这时电路实现正常与非功能。这所以这时电路实
46、现正常与非功能。这种种EN=0时为正常工作状态的三态门时为正常工作状态的三态门称为使能端低电平有效的三态门。称为使能端低电平有效的三态门。当当EN=1时，时，G输出为输出为0，VP=0.3V，D1导通，通，VC2=1V，T4、D截止；截止；VB1=1V，T2、T3也截止。也截止。输出端出端L看看进去，对地和对电源都相当于开路，进去，对地和对电源都相当于开路，呈现高阻。所以称这种状态为高阻态。呈现高阻。所以称这种状态为高阻态。2.三三态门的的应用用（a）单向总线）单向总线 （b）双向总线）双向总线图2-13三态门组成的总线三态门组成的总线1-1-3TTL和和CMOS特殊特殊门电路路逻辑功能功能测
47、试【知【知识扫描】描】TTL和和CMOS特殊特殊门电路路逻辑功能及功能及应用用CMOS集成集成门电路的其它形式有；路的其它形式有；OD门(漏极开路漏极开路门:如如40107)，CMOS三三态门，CMOS传输门，CMOS模模拟开关等。本开关等。本书不做不做详细介介绍，请同学同学门参参阅相关数字相关数字电路手册路手册,了解其功了解其功能和能和应用。用。图1-44 7406 OC门电路管脚排列和内部结构【器件认知】【器件认知】OC门、三态门集成电路管脚排列及内部结构门、三态门集成电路管脚排列及内部结构1-1-3TTL和和CMOS特殊特殊门电路路逻辑功能功能测试图1-45 74125三态门电路管脚排列
48、和内部结构1、测试逻辑功能，功能，输入分入分别置置0或或1，测试输出出电平及状平及状态，填写真填写真值表，判断其表，判断其逻辑功能。功能。1-1-3TTL和和CMOS特殊特殊门电路路逻辑功能功能测试【工作任【工作任务1-1-3】OC门、三、三态门电路路逻辑功能仿真功能仿真测试4、按、按图接接线，测试结果填入真果填入真值表，判断其是否可以表，判断其是否可以实现线与与功能。功能。2、将、将270电阻断开，阻断开，观察察输出出电平是否有平是否有变化，化，电路是否正常路是否正常。（。（OC门的的输出出应通通过电阻上拉到阻上拉到电源上）源上）3、将、将Vcc换成成10V或或15V电源，源，观察察输出出电
49、平是否有平是否有变化。化。（是否可以（是否可以实现电平平转换）1-1-3TTL和和CMOS特殊特殊门电路路逻辑功能功能测试【工作任【工作任务1-1-3】OC门、三、三态门电路路逻辑功能仿真功能仿真测试按照按照书上的步上的步骤测试，使能端分，使能端分别接高、低接高、低电平平时，输入端分入端分别接高、低接高、低电平平时进行行测试。注意：高阻的注意：高阻的测试方法。方法。1-1-3TTL和和CMOS特殊特殊门电路路逻辑功能功能测试【工作任【工作任务1-1-3】OC门、三、三态门电路路逻辑功能仿真功能仿真测试表表1.20 逻辑常量运算公式逻辑常量运算公式与运算与运算或运算或运算非运算非运算00=00+
50、0=0 01=00+1=110=01+0=111=11+1=1表表1.21 逻辑常量、变量运算公式逻辑常量、变量运算公式与运算与运算或运算或运算非运算非运算A0=0A+0=A A1=AA+1=1AA=AA+A=A表表1.22 与普通代数相似的规律与普通代数相似的规律 交换律交换律结合律结合律分配律分配律任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描1】逻辑函数的代数法化简】逻辑函数的代数法化简1 逻辑代数的公式和定律逻辑代数的公式和定律表表1.1.22 22 吸收律吸收律 吸收律吸收律证明证明1 1
51、）吸收律）吸收律推广：推广：由上表可知，利用吸收律化简逻辑函数时，某些项或因子在化简中被吸收掉，由上表可知，利用吸收律化简逻辑函数时，某些项或因子在化简中被吸收掉，使逻辑函数式变得更简单。使逻辑函数式变得更简单。2 2）反演律）反演律可用真值表证明可用真值表证明 A BA B 0 00 01 11 1 0 10 10 00 0 1 01 00 00 0 1 11 10 00 0 A BA B 0 00 01 11 1 0 10 11 11 1 1 01 01 11 1 1 11 10 00 01-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描1】逻辑函数的代数法化简
52、】逻辑函数的代数法化简任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试逻辑函数化简逻辑函数化简的意义：的意义：使逻辑函数表达式变换为所需要的逻辑关使逻辑函数表达式变换为所需要的逻辑关系。系。( (如：只有如：只有74LS00)74LS00)将逻辑函数化简为同一种逻辑功能，减少将逻辑函数化简为同一种逻辑功能，减少芯片种类芯片种类1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描1】逻辑函数的代数法化简】逻辑函数的代数法化简2 逻辑函数的变换与化简逻辑函数的变换与化简任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试实际上，上，逻辑函数表达
53、式有多种形式函数表达式有多种形式，例如例如：与或表达式与或表达式 或与表达式或与表达式 与非与非表达式与非与非表达式或非或非表达式或非或非表达式与或非表达式与或非表达式但是应用最多的是与或表达式和与非但是应用最多的是与或表达式和与非-与非表达式与非表达式。1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路路功能功能测试【知识扫描【知识扫描1】逻辑函数的代数法化简】逻辑函数的代数法化简2 逻辑函数的变换与化简逻辑函数的变换与化简1 ）逻辑函数的变换逻辑函数的变换任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试1 1、利用公式、利用公式 ，将两项合并为一项，并消去一个变量，将两项合并为一
54、项，并消去一个变量。逻辑函数化简的意义：逻辑表达式越简单，实现它的电路越简单，逻辑函数化简的意义：逻辑表达式越简单，实现它的电路越简单，电路工作越稳定可靠。电路工作越稳定可靠。2） 逻辑函数的化简逻辑函数的化简1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路路功能功能测试【知识扫描【知识扫描1】逻辑函数的代数法化简】逻辑函数的代数法化简2 逻辑函数的变换与化简逻辑函数的变换与化简任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试3 3、利用公式、利用公式 ，消去多余的变量，消去多余的变量。2 2、利用公式，消去多余的项。、利用公式，消去多余的项。2） 逻辑函数的化简逻辑函数的化简1-
55、2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描1】逻辑函数的代数法化简】逻辑函数的代数法化简2 逻辑函数的变换与化简逻辑函数的变换与化简任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试4 4、利用公式、利用公式 ，为某一项配上其所缺的变，为某一项配上其所缺的变量，以便用其它方法进行化简。量，以便用其它方法进行化简。5 5、利用公式，为某项配上其所能合并的项、利用公式，为某项配上其所能合并的项。2） 逻辑函数的化简逻辑函数的化简1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描1】逻辑函数的代数法化简】逻辑函数的代数法化简2
56、 逻辑函数的变换与化简逻辑函数的变换与化简任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试逻辑函数的逻辑函数的一般表达式一般表达式“与或与或”表达式表达式“或与或与”表达式表达式混合表达式混合表达式逻辑函数的逻辑函数的标准表达式标准表达式最小项表达式最小项相或最小项表达式最小项相或最大项表达式最大项相最大项表达式最大项相与与1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描2】逻辑函数的卡诺图化简】逻辑函数的卡诺图化简1 逻辑函数的表达式逻辑函数的表达式1 ）逻辑函数的逻辑函数的一般一般表达式表达式任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路
57、的设计与测试最小项最小项使最小项取值为使最小项取值为1的取的取值值十进制十进制数数最小项最小项编号编号0000m00011m10102m20113m31004m41015m51106m61117m7表表1.243变量最小项真值表变量最小项真值表最小项具有以下几个性质：最小项具有以下几个性质：1）对于任意一个最小项，只有一组变）对于任意一个最小项，只有一组变量取值使它的值为量取值使它的值为1，而其余各种变量取值，而其余各种变量取值均使它的值为均使它的值为0。2）任意两个最小项的）任意两个最小项的“与与”恒为恒为0。3）全部最小项之和（）全部最小项之和（“或或”）等于）等于1。4）具有逻辑相邻性的
58、最小项可以合并）具有逻辑相邻性的最小项可以合并为一项，并且可以消去一对变量。为一项，并且可以消去一对变量。任何一个逻辑函数表达式都可以表示为一组最小项之和，任何一个逻辑函数表达式都可以表示为一组最小项之和，称为最小项表达式。称为最小项表达式。 （1 1）最小项表达式最小项表达式 2）逻辑函数的标准表达式逻辑函数的标准表达式1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描2】逻辑函数的卡诺图化简】逻辑函数的卡诺图化简1 逻辑函数的表达式逻辑函数的表达式任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试例例1.2将逻辑函数将逻辑函数转换成最小项表达式转换
59、成最小项表达式 解解：ABCF最小项最小项00001m000110m101001m201110m310001m410101m511010m611110m7写写F F的表达式是将最小项为的表达式是将最小项为1 1的项相或：的项相或：写写F F的表达式是将最小项为的表达式是将最小项为0 0的项相或的项相或：2）逻辑函数的标准表达式逻辑函数的标准表达式1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描2】逻辑函数的卡诺图化简】逻辑函数的卡诺图化简1 逻辑函数的表达式逻辑函数的表达式任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试最大项最大项使最大项取值使最
60、大项取值为为0的取值的取值十进制十进制数数最大项最大项编号编号0000M00011M10102M20113M31004M41015M51106M61117M7表表1.33变量最大项真值表变量最大项真值表最大项的性质：最大项的性质：每个最大项只对应于每个最大项只对应于1组输入组输入变量使最大项的值为变量使最大项的值为0；任意两个最大项之和为任意两个最大项之和为1；全部最大项之积恒为全部最大项之积恒为0。2）逻辑函数的标准表达式逻辑函数的标准表达式1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描2】逻辑函数的卡诺图化简】逻辑函数的卡诺图化简1 逻辑函数的表达式逻辑函数
61、的表达式（1 1）最大项表达式最大项表达式 任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试一个逻辑函数可以用最大项之积的形式来表示，称为函数的标准一个逻辑函数可以用最大项之积的形式来表示，称为函数的标准“或与或与”表达式表达式最大项表达式。最大项表达式。 已知：函数已知：函数试问试问F F和和G G哪一个是最大项表达式？哪一个是最大项表达式？同一个函数具有如下的性质：同一个函数具有如下的性质：既可以表示为最小项表达式，也可以表示为最大项表达式；既可以表示为最小项表达式，也可以表示为最大项表达式；最大项与最小项的关系为：同一下标的最大项和最小项互补最大项与最小项的关系为：同一下
62、标的最大项和最小项互补 2）逻辑函数的标准表达式逻辑函数的标准表达式1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描2】逻辑函数的卡诺图化简】逻辑函数的卡诺图化简1 逻辑函数的表达式逻辑函数的表达式（2 2）最大项表达式最大项表达式 任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试例例1.4 写成函数写成函数 的最小项表达式和最大项表达式。的最小项表达式和最大项表达式。ABCF最小最小项项最大最大项项0000M00010M10100M20111m31001m41011m51101m61111m7）即将输出为）即将输出为1的最小项的最小项相或；将输出
63、为相或；将输出为0的最大项的最大项相与。相与。解：）列出真值表解：）列出真值表1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描2】逻辑函数的卡诺图化简】逻辑函数的卡诺图化简1 逻辑函数的表达式逻辑函数的表达式任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试卡诺图是一种变形的真值表，它用卡诺图是一种变形的真值表，它用2 2n n个小方格代表个小方格代表n n个变量的个变量的全部最小项。全部最小项。卡诺图的特点：将具有逻辑相邻性的最小项在几何位置上也相邻地排列卡诺图的特点：将具有逻辑相邻性的最小项在几何位置上也相邻地排列。1 1）卡诺图的表示方法）卡诺
64、图的表示方法2 2变量卡诺图变量卡诺图3 3变量卡诺图变量卡诺图4 4变量卡诺图变量卡诺图1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描2】逻辑函数的卡诺图化简】逻辑函数的卡诺图化简2 卡诺图化简法卡诺图化简法任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试2 2）卡诺图的填入）卡诺图的填入最小项表达式的填入：将构最小项表达式的填入：将构成函数的那些最小项的方格成函数的那些最小项的方格中填入中填入1.1.最大项表达式的填入：将构最大项表达式的填入：将构成函数的那些最大项的方格成函数的那些最大项的方格中填入中填入0.0.1-2-1门电路构成的路构成
65、的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描2】逻辑函数的卡诺图化简】逻辑函数的卡诺图化简2 卡诺图化简法卡诺图化简法任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试非标准非标准”与或与或”表达式的填入方法：表达式的填入方法：将每个与或表达式中的将每个与或表达式中的1 1用原变量表用原变量表示，示，0 0用反变量表示，在卡诺图中找用反变量表示，在卡诺图中找出交叉的方格填入出交叉的方格填入1,1,其余填其余填0 0. .非标准非标准”或与或与”表达式的填入方法：表达式的填入方法：找出使其找出使其“或或”项为项为0 0的组合对应的组合对应的方格为的方格为0,0,其余填其余填1
66、.1.1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描2】逻辑函数的卡诺图化简】逻辑函数的卡诺图化简2 卡诺图化简法卡诺图化简法任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试3 3）卡诺图的化简依据）卡诺图的化简依据1 1、2 2个相邻的最小项结合个相邻的最小项结合, ,可以消去可以消去1 1个取值不同的个取值不同的变量而合并为变量而合并为l l项。项。2 2、4 4个相邻的最小项结合，可以消去个相邻的最小项结合，可以消去2 2个取值不同的变量而合并为个取值不同的变量而合并为l l项。项。1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试
67、【知识扫描【知识扫描2】逻辑函数的卡诺图化简】逻辑函数的卡诺图化简2 卡诺图化简法卡诺图化简法任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试3 3、8 8个相邻的最小项结合，个相邻的最小项结合， 可以消去可以消去3 3个取值不同的个取值不同的变量而合并为变量而合并为l l项。项。卡诺图的化简依据是：如果有卡诺图的化简依据是：如果有2 2n n个最小项并构成一个矩形，个最小项并构成一个矩形，则它们可合并为一项并消去则它们可合并为一项并消去n n个个变量，保留的变量是这些最小项变量，保留的变量是这些最小项中的公共变量，而发生变化的变中的公共变量，而发生变化的变量将被消去。量将被消
68、去。3 3）卡诺图的化简依据）卡诺图的化简依据1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描2】逻辑函数的卡诺图化简】逻辑函数的卡诺图化简2 卡诺图化简法卡诺图化简法任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试（1 1）尽量画大圈，但每个圈内只能含有）尽量画大圈，但每个圈内只能含有2 2n n（n n=0,1,2,3=0,1,2,3）个相邻）个相邻 项。特别注意对边相邻性和四角相邻性。项。特别注意对边相邻性和四角相邻性。（2 2）圈的个数尽量少。）圈的个数尽量少。（3 3）卡诺图中所有取值为）卡诺图中所有取值为1 1的方格均要被圈过，即不能漏
69、下取值为的方格均要被圈过，即不能漏下取值为1 1 的最小项。的最小项。（4 4）在新画的包围圈中至少要含有）在新画的包围圈中至少要含有1 1个末被圈过的个末被圈过的1 1方格，否则该包方格，否则该包 围圈是多余的。围圈是多余的。（1 1）画出逻辑函数的卡诺图。）画出逻辑函数的卡诺图。（2 2）合并相邻的最小项，即根据下述原则画圈。）合并相邻的最小项，即根据下述原则画圈。（3 3）写出化简后的表达式。每一个圈写一个最简与项，规则是，取）写出化简后的表达式。每一个圈写一个最简与项，规则是，取值为值为l l的变量用原变量表示，取值为的变量用原变量表示，取值为0 0的变量用反变量表示，将这些变的变量用
70、反变量表示，将这些变量相与。然后将所有与项进行逻辑加，即得最简与量相与。然后将所有与项进行逻辑加，即得最简与或表达式。或表达式。卡诺图的化简注意事项卡诺图的化简注意事项: : 3 3）卡诺图的化简步骤）卡诺图的化简步骤1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描2】逻辑函数的卡诺图化简】逻辑函数的卡诺图化简2 卡诺图化简法卡诺图化简法任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试例例1.5用卡诺图用卡诺图化简函数化简函数解：解：1)1)将逻辑函数填入卡诺图中：将逻辑函数填入卡诺图中：2)2)画圈画圈( (可以竖着圈，也可横着圈可以竖着圈，也可
71、横着圈) )3)3)写出逻辑表达式：写出逻辑表达式：逻辑函数的化简不是惟一的逻辑函数的化简不是惟一的! !结论结论: :1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描2】逻辑函数的卡诺图化简】逻辑函数的卡诺图化简2 卡诺图化简法卡诺图化简法任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试例例1.6用卡诺图化简函数用卡诺图化简函数解：解：1)1)将逻辑函数填入卡诺图中：将逻辑函数填入卡诺图中：2)2)画圈画圈( (每个圈中包含一个至少未被圈过的每个圈中包含一个至少未被圈过的1)1)3)3)写出逻辑表达式：写出逻辑表达式：至少有一个未被圈过的至少有一
72、个未被圈过的1 11-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描2】逻辑函数的卡诺图化简】逻辑函数的卡诺图化简2 卡诺图化简法卡诺图化简法任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试例例1.7化简函数化简函数解解: :该表达式为最大项该表达式为最大项“或与或与”表达式表达式最最简简的的与与或或表表达达式式：1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描2】逻辑函数的卡诺图化简】逻辑函数的卡诺图化简2 卡诺图化简法卡诺图化简法任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试无关项无关项任意项：输入
73、变量取值为任意项：输入变量取值为0 0或或1 1对输出变量没有影响。对输出变量没有影响。约束项：输入变量的某些取值不可能出现。约束项：输入变量的某些取值不可能出现。1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描2】逻辑函数的卡诺图化简】逻辑函数的卡诺图化简3 具有无关项的卡诺图化简具有无关项的卡诺图化简任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试解：设红、绿、黄灯分别用解：设红、绿、黄灯分别用A A、B B、C C表示，且灯亮为表示，且灯亮为1 1，灯灭为，灯灭为0 0。车用。车用F F 表示，车行表示，车行F F =1=1，车停，车停F F
74、 =0=0。列。列出该函数的真值表。出该函数的真值表。如本例函数可写成如本例函数可写成F=F=m m（2 2）+d d（0,3,5,6,70,3,5,6,7）显然这个函数中，有显然这个函数中，有5 5个最小项为无关项。个最小项为无关项。分别为分别为:000:000、011011、101101、110110、111111。带有无关项的逻辑函数的最小项表达式为：带有无关项的逻辑函数的最小项表达式为：F F =m m（ ）+d d（ ）红灯红灯A绿灯绿灯B黄灯黄灯C车车F000001001010111000101110111交通信号灯真值表交通信号灯真值表例例1.8在十字路口有红绿黄三色交通信号灯，
75、规定红灯亮停，绿灯亮行，黄灯亮在十字路口有红绿黄三色交通信号灯，规定红灯亮停，绿灯亮行，黄灯亮等一等，试分析车行与三色信号灯之间逻辑关系。等一等，试分析车行与三色信号灯之间逻辑关系。1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描2】逻辑函数的卡诺图化简】逻辑函数的卡诺图化简3 具有无关项的卡诺图化简具有无关项的卡诺图化简任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试在进行最小项合并时，卡诺图上的无关项在进行最小项合并时，卡诺图上的无关项作为作为0 0或或1 1处理，应以得到的相邻处理，应以得到的相邻最小项矩形组合最大、而且矩形数目最少为原则。最
76、小项矩形组合最大、而且矩形数目最少为原则。例例1.9化简化简将无关项将无关项x x当作当作0 0来处理来处理将无关项将无关项x x当作当作1 1来处理来处理1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描2】逻辑函数的卡诺图化简】逻辑函数的卡诺图化简3 具有无关项的卡诺图化简具有无关项的卡诺图化简任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试例例1.10化简化简将无关项将无关项x x当作当作0 0来处理来处理将无关项将无关项x x当作当作1 1来处理来处理1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描2】逻辑函数的
77、卡诺图化简】逻辑函数的卡诺图化简3 具有无关项的卡诺图化简具有无关项的卡诺图化简任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【工作任【工作任务1-2-1】用】用Multisim9.0化化简逻辑函数函数任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试1组合合逻辑电路的特点路的特点图图1 1- -5858 组合逻辑电路的框图组合逻辑电路的框图组合合逻辑电路的特点是：路的特点是：输出状出状态只与当前的只与当前的输入状入状态有关，有关，而与而与电路原来的状路原来的状态无关。无关。1-2-1门电路构成的路构成的
78、组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描3】组合逻辑电路分析方法】组合逻辑电路分析方法任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试2.组合合逻辑电路的分析步路的分析步骤图图1 1- -5959 组合逻辑电路分析步骤组合逻辑电路分析步骤3.组合合逻辑电路分析案例路分析案例【例【例1-10】分析图】分析图1-60所示电路的逻辑功能。所示电路的逻辑功能。1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描3】组合逻辑电路分析方法】组合逻辑电路分析方法任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试【例【例1-10】分析图】分析图1
79、-60所示电路的逻辑功能。所示电路的逻辑功能。解：解：1）由于）由于该电路比路比较简单，可以，可以直接写出直接写出输出出变量量F与与输入入变量量A、B、C之之间的关系表达式的关系表达式。2）列出功能真）列出功能真值表，表，见表表2-7。3）从）从逻辑真真值表可以看出：表可以看出：该电路路为判奇判奇电路，当三个路，当三个输入入变量量A、B、C中有奇数个中有奇数个1时，输出出F为1。否。否则输出出F为0。1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描3】组合逻辑电路分析方法】组合逻辑电路分析方法3.组合合逻辑电路分析案例路分析案例任任务1-2两位加法器电路的设计与测
80、试两位加法器电路的设计与测试【例【例1-11】分析】分析图1-61电路的路的逻辑功能。功能。；解：解：1)逐逐级在在门电路的路的输出端出端标出符出符号，如号，如右右中的中的F1、F2、F3。2)逐逐级写出写出逻辑表达式：表达式： F1=AB F2=AC F3=BC3)写出写出输出出F的表达式：的表达式：F=AB+AC+BC4)列出功能真列出功能真值表，表，见表表2-7：5)判断判断逻辑功能：功能：根据功能真根据功能真值表可以判断，本表可以判断，本电路路为三人表决器三人表决器电路。路。三人表决器常用于表决三人表决器常用于表决时，在三人中若有两人或两人以上同意，在三人中若有两人或两人以上同意通通过
81、某一决某一决议时，决，决议才能生效。才能生效。1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描3】组合逻辑电路分析方法】组合逻辑电路分析方法3.组合合逻辑电路分析案例路分析案例任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试【例【例1-12】分析】分析图1-62电路的路的逻辑功能。功能。1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描3】组合逻辑电路分析方法】组合逻辑电路分析方法3.组合合逻辑电路分析案例路分析案例任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试1-2-1门电路构成的路构成的组合合逻辑电
82、路功能路功能测试【知识扫描【知识扫描3】组合逻辑电路分析方法】组合逻辑电路分析方法【工作任务【工作任务1-2-2】门电路构成的组合电路逻辑功能仿真测试】门电路构成的组合电路逻辑功能仿真测试任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试( (一一) )十进制十进制( (Decimal) ) (xxx)10或或(xxx)D 例如例如( (3176.54) )10 或或( (3176.54) )D 数码：数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、911011100510- -1110- -2权权权权权权权权数码所处位置不同时，所代表的数值不同数码所处位置不同时，所代表的数值不同(
83、(11.51) )10进位规律：逢十进一，借一当十进位规律：逢十进一，借一当十10i称十进制的权称十进制的权10称为基数称为基数09十个数码称系数十个数码称系数数码与权的乘积，称为加权系数数码与权的乘积，称为加权系数十进制数可表示为各位加权系数之和，称为按权展开式十进制数可表示为各位加权系数之和，称为按权展开式(3176.54)10=3103+1102+7101+6100+510- -1+410- -21数制数制任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试1-2-2门电路构成的路构成的组合合逻辑电路的路的设计与与测试【知识扫描【知识扫描1】数制和码制】数制和码制例如例如0+
84、1=11+1=1011+1=100101=1( (二二) )二进制二进制 ( (Binary) )(xxx)2或或(xxx)B例如例如(1011.11)2或或(1011.11)B数码：数码：0、1进位规律：逢二进一，借一当二进位规律：逢二进一，借一当二权：权：2i基数：基数：2系数：系数：0、1按权展开式表示按权展开式表示(1011.11)2=123+022+121+120+12- -1+12- -2将按权展开式按照十进制规律相加，即得对应十进制数将按权展开式按照十进制规律相加，即得对应十进制数。=8+0+2+1+0.5+0.25(1011.11)2=(11.75)10=11.75(1011.
85、11)2=123+022+121+120+12- -1+12- -21数制数制任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试1-2-2门电路构成的路构成的组合合逻辑电路的路的设计与与测试【知识扫描【知识扫描1】数制和码制】数制和码制( (三三) )八进制和十六进制八进制和十六进制进制进制数的表示数的表示计数规律计数规律基数基数权权数码数码八进制八进制( (Octal) )(xxx)8 或或(xxx)O逢八进一，借一当八逢八进一，借一当八8078i 十六进制十六进制( (Hexadecimal) ) (xxx)16 或或(xxx)H 逢十六进一，借一当十六逢十六进一，借一当十六
86、1609、A、B、C、D、E、F16i例如例如 (437.25)8=482+381+780+28- -1+58- -2=256+24+7+0.25+0.078125=(287.328125)10例如例如(3BE.C4)16=3162+11161+14160+1216- -1+416- -2=768+176+14+0.75+0.015625=(958.765625)101数制数制任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试1-2-2门电路构成的路构成的组合合逻辑电路的路的设计与与测试【知识扫描【知识扫描1】数制和码制】数制和码制（四）数制间的转换（四）数制间的转换不同数制之间
87、有关系吗？不同数制之间有关系吗？十进制、二进制、八进制、十六进制对照表十进制、二进制、八进制、十六进制对照表77011176601106550101544010043300113220010211000110000000十六十六八八二二十十F17111115E16111014D15110113C14110012B13101111A121010109111001981010008十六十六八八二二十十1数制数制任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试1-2-2门电路构成的路构成的组合合逻辑电路的路的设计与与测试【知识扫描【知识扫描1】数制和码制】数制和码制1.5001整数整
88、数0.75001）各种数制转换成十进制各种数制转换成十进制2）十进制转换为二进制）十进制转换为二进制例例 将十进制数将十进制数(26.375)10转换成二进制数转换成二进制数 26613011012(26)10=(11010)2221.0001.37522220.3752一直除到商为一直除到商为0为止为止余数余数按权展开求和按权展开求和整数和小数分别转换整数和小数分别转换整数部分：除整数部分：除2取余法取余法小数部分：乘小数部分：乘2取整法取整法读读数数顺顺序序读读数数顺顺序序.0111301数制数制任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试1-2-2门电路构成的路构成的
89、组合合逻辑电路的路的设计与与测试【知识扫描【知识扫描1】数制和码制】数制和码制（四）数制间的转换（四）数制间的转换每位八进制数用三位二进制数代替，每位八进制数用三位二进制数代替，再按原顺序排列。再按原顺序排列。八进制八进制二进制二进制3）二进制与八进制间的相互转换二进制与八进制间的相互转换二进制二进制八进制八进制(11100101.11101011)2=(345.726)8(745.361)8=(111100101.011110001)2补补0(11100101.11101011)2=(?)811100101.1110101100345726从小数点开始，整数部分向左从小数点开始，整数部分向左
90、( (小数部分向右小数部分向右) )三位一组三位一组，最后，最后不足三位的加不足三位的加0补足补足三位，再按顺序写出各组对应的八进制数三位，再按顺序写出各组对应的八进制数。补补011 100 101111 010 111数制数制任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试1-2-2门电路构成的路构成的组合合逻辑电路的路的设计与与测试【知识扫描【知识扫描1】数制和码制】数制和码制（四）数制间的转换（四）数制间的转换一位十六进制数对应四位一位十六进制数对应四位二进制数，因此二进制数四位二进制数，因此二进制数四位为一组。为一组。4）二进制和十六进制间的相互转换二进制和十六进制间的
91、相互转换 (10011111011.111011)2=(4FB.EC)16(3BE5.97D)16=(11101111100101.100101111101)2补补0(10011111011.111011)2=(?)1610011111011.111011004FBEC0十六进制十六进制二进制二进制:每位十六进制数用四位二进制数代替，每位十六进制数用四位二进制数代替，再按原顺序排列。再按原顺序排列。补补0100 111110111110 11二进制二进制十六进制十六进制:从小数点开始，整数部分从小数点开始，整数部分向左向左( (小数部分小数部分向右向右) )四位一组四位一组，最后，最后不足四位
92、的加不足四位的加0补补足足四位，再按顺序写出各组对应的十六进四位，再按顺序写出各组对应的十六进制数制数。1数制数制任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试1-2-2门电路构成的路构成的组合合逻辑电路的路的设计与与测试【知识扫描【知识扫描1】数制和码制】数制和码制（四）数制间的转换（四）数制间的转换例如例如：用四位二进制数码表示十进制数：用四位二进制数码表示十进制数0900000000110010200113010040101501106011171000810019将若干个二进制数码将若干个二进制数码0和和1按一定规则排列起来表示某种按一定规则排列起来表示某种特定含义的
93、代码称为二进制代码，简称二进制码特定含义的代码称为二进制代码，简称二进制码。用数码的特定组合表示特定信息的过程称编码用数码的特定组合表示特定信息的过程称编码 常用二进制代码常用二进制代码自然二进制码自然二进制码二二- -十进制码十进制码格雷码格雷码奇偶检验码奇偶检验码ASCII码码 ( (美国信息交换标准代码美国信息交换标准代码) )任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试1-2-2门电路构成的路构成的组合合逻辑电路的路的设计与与测试【知识扫描【知识扫描1】数制和码制】数制和码制2码制码制例如：用三位自然二进制码表示十进制数例如：用三位自然二进制码表示十进制数 07：
94、00000011010201131004101511061117 ( (一一) )自然二进制码自然二进制码按自然数顺序排列的二按自然数顺序排列的二进制码进制码 ( (二二) )二二- -十进制代码十进制代码表示十进制数表示十进制数0 9十个数码十个数码的二进制代码的二进制代码 ( (又称又称BCD码码即即BinaryCodedDecimal) )1位十进制数需用位十进制数需用4位二进制数表示，故位二进制数表示，故BCD码为码为4位。位。4位二进制码有位二进制码有16种组合，表示种组合，表示0 9十个数十个数可有多种方案，所以可有多种方案，所以BCD码有多种码有多种。任任务1-2两位加法器电路的
95、设计与测试两位加法器电路的设计与测试1-2-2门电路构成的路构成的组合合逻辑电路的路的设计与与测试【知识扫描【知识扫描1】数制和码制】数制和码制2码制码制用用BCD码表示十进制数举例码表示十进制数举例：(36)10=(00110110)8421BCD(4.79)10=(0100.01111009)8421BCD(01010000)8421BCD=(50)10注意区别注意区别BCD码与数制：码与数制：(150)10=(000101010000)8421BCD=(10010110)2=(226)8=(96)16任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试1-2-2门电路构成的路
96、构成的组合合逻辑电路的路的设计与与测试【知识扫描【知识扫描1】数制和码制】数制和码制2码制码制格雷码格雷码( (Gray码码，又称循环码又称循环码) )0110最低位以最低位以0110为循环节为循环节次低位以次低位以00111100为循环节为循环节第三位以第三位以0000111111110000为循环节为循环节.011001100110001111000011110000001111111100000000000011111111特点特点: :相邻项或对称项只有相邻项或对称项只有一位一位不同不同典型格雷码构成规则典型格雷码构成规则：任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测
97、试1-2-2门电路构成的路构成的组合合逻辑电路的路的设计与与测试【知识扫描【知识扫描1】数制和码制】数制和码制2码制码制【知【知识扫描描2】组合合逻辑电路路设计方法方法1-2-2门电路构成的路构成的组合合逻辑电路的路的设计与与测试（1）根据）根据实际问题进行行逻辑抽象（抽象（逻辑假假设）；）；（2）确定确定输入入变量、量、输出出变量之量之间的的逻辑关系关系，列出真值表；列出真值表；（3）根据真值表，）根据真值表，确定确定逻辑函数表达式；函数表达式；（4）根据器件要求，根据器件要求，变换逻辑函数表达式；函数表达式；（5）画出）画出逻辑电路路图；（6）电路装接与路装接与调试；（7）电路路逻辑功能功
98、能检测；（7）设计文档的撰写文档的撰写。任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试1 组合逻辑电路设计步骤组合逻辑电路设计步骤2组合合逻辑电路路设计案例案例【例【例1-16】试用基本用基本门电路路设计一个一个监视交通信号灯工作状交通信号灯工作状态的的逻辑电路。每路。每组信号灯由信号灯由红、黄、黄、绿三三盏灯灯组成，正常情况成，正常情况下，每个下，每个时刻必刻必须有一有一盏信号灯点亮，且只允信号灯点亮，且只允许一一盏信号灯点信号灯点亮。当出亮。当出现其它五种点亮状其它五种点亮状态时，电路路发生故障，且要求生故障，且要求发出出故障告警信号。以提醒故障告警信号。以提醒维护人人员
99、前去前去维修。修。解：解：1、首先进行逻辑抽象、首先进行逻辑抽象设设红、黄、黄、绿三三盏灯的状灯的状态为输入入变量，分量，分别用用A（红灯灯）、）、B（黄灯黄灯）、）、C（绿灯灯）表示，当灯亮）表示，当灯亮时，取其，取其逻辑状状态为“1”,当灯灭时，取其逻辑状态为当灯灭时，取其逻辑状态为“0”。故障信号灯为输出。故障信号灯为输出变量，用变量，用F表示，灯亮表示，灯亮为“1”状态，灯灭为状态，灯灭为“0”状态。状态。根据根据题意可列出真意可列出真值表，表，见表表1-33。【知【知识扫描描2】组合合逻辑电路路设计方法方法1-2-2门电路构成的路构成的组合合逻辑电路的路的设计与与测试任任务1-2两位
100、加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试本题提示：按题目要求用小规模集成门电路实现，没有其他特殊本题提示：按题目要求用小规模集成门电路实现，没有其他特殊要求，所以不必进行逻辑变换。要求，所以不必进行逻辑变换。2组合合逻辑电路路设计案例案例【知【知识扫描描2】组合合逻辑电路路设计方法方法1-2-2门电路构成的路构成的组合合逻辑电路的路的设计与与测试任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试【例【例1-17】试用】试用 74LS00和和74LS86设计半加器电路和全加器电设计半加器电路和全加器电路，功能真值表如路，功能真值表如下下表所示。表所示。解：解：该数字数字电路
101、是一个数路是一个数值问题的的设计。不必。不必进行行逻辑假假设和和逻辑抽象。抽象。从表从表2-10半加器真值表可以看出：半加器即二个一位二进制数相加，半加器真值表可以看出：半加器即二个一位二进制数相加，0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=10。从表从表2-11全加器真值表看出：全加器就是两个一位二进制数且考虑前一位全加器真值表看出：全加器就是两个一位二进制数且考虑前一位进位进位Ci-1共三位二共三位二进制数相加的加法器制数相加的加法器电路。路。2组合合逻辑电路路设计案例案例【知【知识扫描描2】组合合逻辑电路路设计方法方法1-2-2门电路构成的路构成的组合合逻辑电路的路的设计与与测试任任务
102、1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试2组合合逻辑电路路设计案例案例【知【知识扫描描2】组合合逻辑电路路设计方法方法1-2-2门电路构成的路构成的组合合逻辑电路的路的设计与与测试任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试2组合合逻辑电路路设计案例案例【知【知识扫描描2】组合合逻辑电路路设计方法方法1-2-2门电路构成的路构成的组合合逻辑电路的路的设计与与测试任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试提示：提示：1）首先）首先进行行逻辑抽象：抽象：设三台待三台待检测的的设备为输入入变量，量，分分别为A、B、C，三台，三台设备正常工作
103、正常工作时为1状状态，故障，故障时为0状状态；故障指示灯分；故障指示灯分别用用F2、F1表示，表示，F2为黄灯、黄灯、F1为红灯，灯灯，灯亮用亮用逻辑1表示，灯不亮用表示，灯不亮用逻辑0表示。表示。2）根据逻辑抽象列出真值表。）根据逻辑抽象列出真值表。任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试1-2-2门电路构成的路构成的组合合逻辑电路的路的设计与与测试【工作任【工作任务1-2-3】实验室室设备状状态测试电路路设计与仿真验证第第3章章 组合逻辑电路组合逻辑电路2.3组合合逻辑电路路设计三三、【技能、【技能训练2-4】组合合逻辑电路路设计验证（一）（一）任任务要求：要求：1
104、、试用、试用74LS00二输入与非门和二输入与非门和74LS86异或门设计异或门设计三位二进制数补码电路，真值表见表，画出电路图。三位二进制数补码电路，真值表见表，画出电路图。2、用、用Multisim9.0或同类软件仿真验证。或同类软件仿真验证。【工作任【工作任务1-2-4】三位三位补码电路路设计与仿真与仿真验证1-2-2门电路构成的路构成的组合合逻辑电路的路的设计与与测试任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试1-2-3两位加法器两位加法器电路的路的设计与与测试任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试【知识扫描】简易加法器电路设计案例【知识扫
105、描】简易加法器电路设计案例电路功能及器件要求：路功能及器件要求：电路能路能实现：两个二：两个二进制数相加，其中加数制数相加，其中加数为两位二两位二进制数，制数，被加数被加数为一位二一位二进制数，最制数，最终输出以出以8421BCD码形式形式显示。示。用用74LS00、74LS86来来实现（1）确定）确定输入入变量、量、输出出变量之量之间的的逻辑关系关系根据根据电路路逻辑功能要求，可以得到功能要求，可以得到图1-77所示的所示的设计思路。并根思路。并根据据图1-77可以得到表可以得到表1-39所示的真所示的真值表。表。1-2-3两位加法器两位加法器电路的路的设计与与测试任任务1-2两位加法器电路
106、的设计与测试两位加法器电路的设计与测试【知识扫描】简易加法器电路设计案例【知识扫描】简易加法器电路设计案例（2）确定逻辑函数表达式）确定逻辑函数表达式 根据表根据表1-39，不难得到：，不难得到：1-2-3两位加法器两位加法器电路的路的设计与与测试任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试【知识扫描】简易加法器电路设计案例【知识扫描】简易加法器电路设计案例（3）根据限）根据限选器件，将器件，将逻辑函数表达式函数表达式进行行变换（4）画出画出逻辑电路路图，如，如图1-78。1-2-3两位加法器两位加法器电路的路的设计与与测试任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电
107、路的设计与测试【知识扫描】简易加法器电路设计案例【知识扫描】简易加法器电路设计案例（5）Multisima9.0仿真仿真结果，如果，如图1-79。图1-79 两位加法器电路仿真结果1-2-3两位加法器两位加法器电路的路的设计与与测试任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试【知识扫描】简易加法器电路设计案例【知识扫描】简易加法器电路设计案例1-2-3两位加法器两位加法器电路的路的设计与与测试任任务1-2两位加法器电路的设计与测试两位加法器电路的设计与测试【工作任【工作任务1-2-5】两位加法器两位加法器电路路设计与仿真与仿真验证思考：该题可以用一个半加器电路和一个全加器电路设计完成，试画出电路图并仿真验证。项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试项目目1简单加法器加法器电路路设计与与测试THE END
