组合逻辑电路的分析和设计

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1、菏诲廊孙淤戳跌讯差津捐负镶请白挠买瘟某辞尉节疤坤蓬物颂障浮这仰鸭组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计3.1 3.1 组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计3.2 3.2 常用组合逻辑电路常用组合逻辑电路3.3 3.3 组合逻辑电路中的竞争与冒险组合逻辑电路中的竞争与冒险第三章 组合逻辑电路概述概述匙庸断甜眺处蕾嚎辉共厌瑶蘸笛喝邱盲派漂姚傣撮掘驰挖兰受缕王减静腔组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计 组合逻辑电路概念组合逻辑电路概念输入：输入：逻辑关系：逻辑关系：Yi = Fi (X1、X2、Xn n) i = (1) i = (1、2 2、m)m) 组合逻辑电路

2、的结构特点组合逻辑电路的结构特点 电路由电路由逻辑门逻辑门构成，不含构成，不含记忆元件记忆元件输出：输出：X1、X2、XnY1、Y2、Ym 组组合合逻逻辑辑电电路路任任一一时时刻刻的的输输出出仅仅仅仅取取决决于于该该时时刻刻的的输输入入，而与，而与过去的输入无关。过去的输入无关。YmXnX1Y1组合合逻辑辑电 路路第三章 组合逻辑电路概述礁颇筹维什谗屁骚费陷凹佛片肃腰所拣莲笺捧壹任普艳焊甜历互蹭喧胆烩组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计第三章 组合逻辑电路概述苹邮钟柄绚单八哺逝子卞棕漓甭鳖硒王猴步早肆村尹栋核悉扰橡缓鞍绵裕组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路

3、的分析组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计 第三章 组合逻辑电路3.1 组合逻辑电路的分析和设计睁明砚腋泛毙寅糕太罐丸话钙汉涣碎仁总淑撼赔宛贷腕讳稽锡氨染趟临逐组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析写写函函数数表表达达式式简简化化函函数数式式真真值值表表描描述述电电路路功功能能已已知知组组合合电电路路公式法公式法图形法图形法分析步骤分析步骤第三章 组合逻辑电路3.1 组合逻辑电路的分析和设计亿怒版冀印涨两轴挚君澜济报炭帽窖亿蝶花亦驴柱诧疽勃辑卸轮集厨褒秀组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计结论：电路为结论：电路为少数服从多数少数服从多数

4、电路，电路， 称表决电路。称表决电路。解：（解：（1）逻辑表达式）逻辑表达式（2）列真值表）列真值表A B C F0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1真值表真值表（3）分析电路的逻辑功能）分析电路的逻辑功能多数输入变量为多数输入变量为1，输出，输出F为为1；多数输入变量为多数输入变量为0，输出，输出 F为为0例例1 1：试分析图所示逻辑电路的功能试分析图所示逻辑电路的功能。第三章 组合逻辑电路3.1 组合逻辑电路的分析和设计铆蠕裳挝煮香殊虎护镭吼琶颇弊宰侮镑兹脂扮玫佑吨棵岭诗殊凛欠逗虏桥组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑

5、电路的分析和设计例例2 2：试分析图示逻辑电路的功能。试分析图示逻辑电路的功能。（2）列真值表）列真值表解：（解：（1）写）写 表达式表达式第三章 组合逻辑电路3.1 组合逻辑电路的分析和设计础绥田帛稗触筑羹邹但暂淳昧唁宙患晌蜡役授萄尝悄速卑魂餐猛阅郝桌芳组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计自然二进制码自然二进制码格雷码格雷码 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1

6、 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0（2） 列真值表列真值表自然二进制码自然二进制码至至格雷码格雷码的转换电路的转换电路。B3B2B1B0G3G2G1G00 0 0 00 0 0 0（3 3）逻辑功能）逻辑功能（1 1）表达式）表达式第三章 组合逻辑电路3.1 组合逻辑电路的分析和设计卷劳扦疵币科屁酮史遂孪拱谤合窘饶检砷执剥馋我敞皂拾绥势洋歉螺羡颁组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计注意：注意：利用此

7、式时对码位序号大于（利用此式时对码位序号大于（n-1）的位应按）的位应按0处理，处理，如本例码位的最大序号如本例码位的最大序号i = 3，故，故B4应为应为0，才能得到正确，才能得到正确的结果。的结果。推广到一般推广到一般，将，将n位自然二进制码转换成位自然二进制码转换成n位格雷码位格雷码 Gi = Bi Bi+1 （i = 0、1、2、 n-1）自然二进制码至格雷码的转换自然二进制码至格雷码的转换第三章 组合逻辑电路3.1 组合逻辑电路的分析和设计寓茶龙堤羔驮豌厨笆殉润跳珠蜂兔干预搔隘库暗凝苫凋队闪享常籍相稳婉组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的设计设计步骤设计步骤

8、列列真真值值表表简简化化函函数数式式画画逻逻辑辑图图实实际际逻逻辑辑问问题题公式法公式法图形法图形法表达式变换表达式变换根据设计所用根据设计所用芯片要求芯片要求第三章 组合逻辑电路3.1 组合逻辑电路的分析和设计镁摄尝则帛肚句会衫懦万狮召务俱召眠睦缮席辱慧赦守耀鄙右蹿收挝害穆组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计例例1在在举举重重比比赛赛中中，有有3名名裁裁判判，其其中中1名名为为主主裁裁判判。当当有有两两名名以以上上裁裁判判（其其中中必必须须有有1名名主主裁裁判判）认认为为运运动动员员举举杠杠铃铃合合格格，就就按按动动电电钮钮，可可发发出出成成绩绩有有效效的的信信号号。请请设设计计

9、该该组组合合逻逻辑辑电电路。路。（1）作出逻辑规定：）作出逻辑规定：输入：合格为输入：合格为1，不合格为，不合格为0输出：成绩有效为输出：成绩有效为1，无效为，无效为0 （2）列出真值表）列出真值表 A B C L 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1 00000111 ABAC（3 3）求逻辑函数表达式）求逻辑函数表达式L=AB+AC第三章 组合逻辑电路3.1 组合逻辑电路的分析和设计许糙技季哨鳖塘阜哗夷戈式惕先扭绑还媚原敦像柬崭茫猾恭逻尝电哉孽县组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计（4）画出逻辑电路图）画出逻辑电路图 1BCAY BC

10、AY（5）化成）化成“与非与非”式式第三章 组合逻辑电路3.1 组合逻辑电路的分析和设计潜奶绎疆曰锹埋刻鸿等销儡短汞官臭虫歌亭邓为侗虫萍渴绘温陷昔记遣跃组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计例例2 2：试将试将8421BCD码转换成余码转换成余3BCD码码 输入输入 8421码码 输出余输出余3码码 B3 B2 B1 B0 E3 E2 E 1 E0（2）画卡诺图）画卡诺图解：（解：（1）列真值表）列真值表 0 0 0 0 0 0 0 1 11 0 0 0 1 0 1 0 02 0 0 1 0 0 1 0 13 0 0 1 1 0 1 1 04 0 1 0 0 0 1 1 15 0 1

11、 0 1 1 0 0 06 0 1 1 0 1 0 0 17 0 1 1 1 1 0 1 08 1 0 0 0 1 0 1 19 1 0 0 1 1 1 0 010 1 0 1 0 11 1 0 1 1 12 1 1 0 0 13 1 1 0 1 14 1 1 1 0 15 1 1 1 1 0100 01 11 10001110B1B0B3B211111E E3 30100 01 11 10001110B1B0B3B211111E E2 20100 01 11 10001110B1B0B3B211111E E1 10100 01 11 10001110B1B0B3B211111E E0 0第三

12、章 组合逻辑电路3.1 组合逻辑电路的分析和设计钢葬跟贝排驱牵练园追恃铁启狮式诱壶困牺诀差游宅避匆篇哺蒜饮纯稽品组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计（3 3）逻辑表达式）逻辑表达式0100 01 11 10001110B1B0B3B211111E E2 20100 01 11 10001110B1B0B3B211111E E1 10100 01 11 10001110B1B0B3B211111E E0 0E E3 30100 01 11 10001110B1B0B3B211111第三章 组合逻辑电路3.1 组合逻辑电路的分析和设计嗜蓬丁矿箩抹铰即筒耗页誊抵虱左饰霉很挥睛躺诗唐国洋割

13、褪淹迢速竟釉组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计（4）电路图）电路图（3 3）逻辑表达式）逻辑表达式8421BCD码余3码第三章 组合逻辑电路3.1 组合逻辑电路的分析和设计模洼饶馒熄佛煞笆窑汁完谩逛疙谣嫂很昨颗辩槽箭别槽蔗赂吧腻配吏掇茬组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计编码器编码器译码器译码器数据选择器数据选择器数值比较器数值比较器加法器加法器3.2 3.2 常用组合逻辑电路常用组合逻辑电路 第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路莲掐邯碧按搏滦制寿冶桥拆蹈距篆瞧普霹骇攫伞轨九工巍拐萧鼎卞摇兔抿组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计二进制代码二进制代

14、码某种控制信息、符号等某种控制信息、符号等编编 码码编码器编码器 把把每每一一输输入入信信号号转转化化为为对对应应的的编编码码，这这种种组组合合逻逻辑辑电电路路称称为编码器。为编码器。 第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路编码器编码器揉砌症地耿胖倒苗袄札预冗课杂嘎春拍丰牙虫逸缄举蚤公啄孪肿掺耐簇眶组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计 有有一一键键盘盘输输入入电电路路，一一共共有有8个个按按键键，键键按按下下时时，对对应的输入信号为高电平。应的输入信号为高电平。 编码器的作用就是把每一个键信号转化成相应的编码编码器的作用就是把每一个键信号转化成相应的编码（键码）。（键码）。

15、 编码器K0VCCY2I0K7K1I7I1Y1Y0键码第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路封讳邵投柔殊细迫赠想悸翠兆帮玩邑凤酌嘛淑抬穿酞研襟霓垃帮钦夕弱皿组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计真值表：真值表： I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y2 Y1 Y0 1 0 0 0 0 0 0 00 1 0 0 0 0 0 00 0 1 0 0 0 0 00 0 0 1 0 0 0 00 0 0 0 1 0 0 00 0 0 0 0 1 0 00 0 0 0 0 0 1 00 0 0 0 0 0 0 1 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11

16、 1 01 1 1 假设任何时刻假设任何时刻有且只有有且只有一个一个输入信号有效输入信号有效逻辑表达式：逻辑表达式： 第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路学柠罕支虎撤梗梆托酿钩乏询婿操奠品狠囚拱丈九遍仍坯极枯受铀氮茎班组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计以此类推：以此类推： 令令 代入代入Y2的表达式就得到：的表达式就得到：同理同理 则满足则满足定理：若两个逻辑变量定理：若两个逻辑变量X、Y 同时满足同时满足X+Y=1、XY=0， 则有则有X=Y。第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路踊数夏吼豪噪嘘哎殴经唬励勤苇萎象棱蔫篡伟释姚恬歇哩偏唆筐益堪犬超组合逻辑电路的分

17、析和设计组合逻辑电路的分析和设计思思考考：当当有有两两个个输输入入信信号号同同时时有有效效时时，如如I2和和I4同同时时有有效时，将出现什么情况？效时，将出现什么情况？1Y21Y01Y1I1I2I3I4I5I6I7第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路扭楷桓狰贸马仿稿限诉青敢歼幽冠叛炬尼免胁弟赏雷市呸钧辽膨佯汹局梭组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计优优先先编编码码器器：对对输输入入信信号号规规定定不不同同的的优优先先级级，当当有有多多个个信信号号同时有效时，只对优先级高的信号进行编码。同时有效时，只对优先级高的信号进行编码。 真值表真值表0 0 00 0 00 0 10

18、0 10 1 00 1 00 1 10 1 11 0 01 0 01 0 11 0 11 1 01 1 01 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 1 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y2Y1Y0第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路竖潦蜒邯研批插翠酌阎棺铲篙衍哟炎甄刑捣盛拦爹宰蝎酮甥汰骚酉勾售港组合逻辑电路的分

19、析和设计组合逻辑电路的分析和设计逻辑函数表达式逻辑函数表达式 利用公式利用公式A+AB=A+B第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路塌敖赞晴皖洱镰臂焰娱邱异磋戚咨诫毖胡蒲辅捏辊洲辱论岿趟鳖车樊躇魏组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计YS=I0 I1I7 S YEX=I0 I1I7 S S 使能使能输入输入逻辑图逻辑图 1S&YEX&YSI0&111Y0Y2Y11111111111I2I3I4I1I7I6I5第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路堡千翅圆汛耸刨枣姐滑填桅离耘诣耸奴赤邪爷帧耙纹摘柞恨骤汛灰始我溅组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计简化逻辑符号

20、简化逻辑符号逻辑符号逻辑符号 国标符号国标符号第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路懊墟构分翰逛鹃鸳箍著傈诺找捻习裤眠脂我啃刑晕挞紊尊别饿祝匈锈文溪组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计：输入，低电平有效。：输入，低电平有效。：编码输出端：编码输出端：使能输入端：使能输入端：使能输出端，：使能输出端，：扩展输出端，：扩展输出端，I0 I7 Y2Y0 SS=0时，允许编码；时，允许编码； S1 1时，禁止编码时，禁止编码YSYEXYS =0,表示表示无输入信号无输入信号YEX=0，表示，表示有输入信号有输入信号引脚功能说明引脚功能说明 第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑

21、电路宁栽沛惨逃粤考炼凡戏都汕涪晴门桐魂织泽撇防腔符拖荧耳咙泊鞠揭犊本组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计（1）单片使用，单片使用，S S 端应接地。端应接地。 无编码时无编码时YS=0=0；有编码时有编码时YS=1=1。悬空悬空 输入信号输入信号编码输出编码输出第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路乎岳傍匠容扬郊翼瘤进炬殆沈迄挤毒杖学厦验俱邹踊鹃谈或庞恳宵水颗幽组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计（2）级联使用）级联使用 用两片用两片74LS148构成构成16线线4线优先编码器。线优先编码器。 高优先级高优先级低优先级低优先级有效有效1111000011111第

22、三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路妹狰舀簿彭恒鳃烟淀纺称藏蒙伊溅白贷镭题幽痞丽防府夸肮文珐剂潦广资组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计（2）级联使用）级联使用 用两片用两片74LS148构成构成16线线4线优先编码器。线优先编码器。 高优先级高优先级低优先级低优先级有效有效1111000001011第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路蒜还烤瘁萝柬锐宪衷差唯谊雅宫扁饲结癌毋娟细各钳双优柱窗纶严馈场砷组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计某种编码某种编码某种控制信息、符号等某种控制信息、符号等译译 码码译码器译码器 把把某某种种编编码码转转化化为为对对应应

23、的的信信息息，这这种种组组合合逻逻辑辑电电路路称称为为译译码器。码器。 译码器常分为译码器常分为二进制译码器二进制译码器、BCDBCD译码器译码器、显示译码器显示译码器第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路幸光徐间账代钵啮唯阳狄浦树集题紊隧食惜炔强糟悉昼初锗启只诌宾冒椎组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计译码输入：译码输入：n n位位二进制二进制代码代码译码输出：译码输出：m位输出信号位输出信号m=2n译码规则：对应输入的译码规则：对应输入的一组二进制代码一组二进制代码有且仅有一个输有且仅有一个输出端为有效电平，其余输出端为相反电平出端为有效电平，其余输出端为相反电平第三章

24、 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路朽寝欧蜕侦孝庄喇逛仲辩墟慰幻核厄产囱斡黔肿禁票钞战感团捆茵拥张肺组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计1.1.真值表真值表 1 1 1 1 1 1 1 01 1 1 1 1 1 0 11 1 1 1 1 0 1 11 1 1 1 0 1 1 11 1 1 0 1 1 1 11 1 0 1 1 1 1 11 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 0 1 1 1 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 A2 A1 A0 2. 逻辑函数表达式逻辑函数表达

25、式 第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路生栅掺酷达商礼敦府历馆滇钮述誓坟鲤价功肠匝旷晰伞式阻侄埂泄摹刮辩组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计思考：输入电路中为什么用了思考：输入电路中为什么用了6只反相器？使能控制端的只反相器？使能控制端的作用？作用？3.3.逻辑电路图逻辑电路图 &1A2A1A0&Y7Y6&Y5&Y4&Y3&Y2&Y1&Y011111&1E2E1E3E第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路亩尤欧辕循躲卸虎翌旷氓秒惑考闹可戍坝难氰矮蓄乾喀管六凳扑潍缔衍苫组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计逻辑符号逻辑符号 国标符号国标符号简化逻辑符号简化

26、逻辑符号第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路谁平凛正寓音馏晦瓶宪闽加谋逢危陡炯以竞岭栓谩祁格狸神政龟眩瞎掳阁组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计由由74LS13874LS138译码器构成的译码器构成的数据分配器数据分配器 0 00 00 01 10 00 00 01 10 01 11 10 00 00 01 11 10 01 10 01 11 11 11 11 1思考：为什么数据从思考：为什么数据从E2 输入？输入？ 由总线来的数字信号输送到不同的下级电路中去。由总线来的数字信号输送到不同的下级电路中去。 第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路醚遇蚂报沧禽吻猜年功

27、旨锨苯混殊葵匈该克荐赋喧宙文岳少讹啦臀野哦烂组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计 逻辑函数最小项发生器逻辑函数最小项发生器 如如果果将将一一逻逻辑辑函函数数的的输输入入变变量量加加到到译译码码器器的的译译码码输输入入端端，则译码输出的每一个输出端都对应一个逻辑函数的最小项。则译码输出的每一个输出端都对应一个逻辑函数的最小项。 输入变量输入变量m0ABCm1m2m3m4m5m6m7第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路鬼忌漱罩迷德哉杀绘项趾拄资蒙徊海啮办遥威爪忙乍笆量昭贵丙疑脸男壕组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计例例 用译码器实现组合逻辑电路用译码器实现组合逻

28、辑电路F1（A,B,C）=m(0,2,4,6) 第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路湾濒哥睦观优罐钒美掺此欢恐掀亏云乱瞅蚕椅传搜票釜札堆歧都另能脂挚组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计1. 七段七段LED数码管的结构及显示原理数码管的结构及显示原理 LED数数码码管管有有两两种种结结构构：共共阴阴和和共共阳阳，共共阴阴数数码码管管的的外外形和内部结构为：形和内部结构为： 第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路嗓沧旁景裁卞憾宰擂沽颗劝染悬譬腥萝轰应卢诛钨费妥进亲衡竟栗侄文塞组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计2. 显示原理显示原理 七七段段LED数数码码

29、管管中中的的ag实实际际上上为为发发光光二二极极管管，利利用用点点亮其中某几段来构成亮其中某几段来构成09字形。如字形。如 当当af=1 ，g=0时，显示字形时，显示字形0当当b=c=1，a=d=e=f=g=0时，显示字形时，显示字形1当当a=b=d=e=g=1，c=f=0时，显示字形时，显示字形20a ab bd dc ce ef f1c cb b2b ba ag ge ed d第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路炮痕撞寺帆吭桑蜘频邵姆蛾糊件车局闺沧韩犬苟凯碱膳贼视锡辆镣峻俞狐组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计3. 显示译码器的逻辑功能显示译码器的逻辑功能 显示译码器

30、abcdfegACBD8421BCD8421BCD码码七段显示码七段显示码第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路涛凿瓶楚轮巍舞舜踞闷纹唁倦拦椎宁赌效何咆影薄桩裴到夯烧平蚀介灶胺组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计4. 真值表真值表 A B C D a b c d e f g 字字 型型 0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 00 1 1 0 0 0 01 1 0

31、1 1 0 11 1 1 1 0 0 10 1 1 0 0 1 11 0 1 1 0 1 10 0 1 1 1 1 11 1 1 0 0 0 01 1 1 1 1 1 11 1 1 0 1 1 10 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0123456789消消 隐隐消消 隐隐消消 隐隐消消 隐隐消消 隐隐 消消 隐隐 思思考考题题：根根据据真真值值表表，推推导导出出a、b、c、d、e、f、g的逻辑表达式。的逻辑表达式。 第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路晤硷制阉任

32、净绚檬诀吵骑蟹芥惦乌拐智课碾酪泊怨缺缕左牲颧厉皑枚氦獭组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计D、C、B、A ：BCD码输入信号码输入信号ag：译码输出，高电平有效：译码输出，高电平有效BI 熄灭信号输入熄灭信号输入低电平时，输出低电平时，输出ag均为高电平（全灭）；均为高电平（全灭）；低电平时，不论低电平时，不论DA状态如何，状态如何，ag七段全亮。七段全亮。LT：试灯信号输入。：试灯信号输入。BCDBCD七段译码器七段译码器/ /驱动器驱动器CD4511CD4511第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路韩选棚脊诅仰萧著陇作圭宪姚杖窃孟习项羹在搬乃杯尔眯臀慕惭降低吁适组合逻辑

33、电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计数据选择器（数据选择器（Multiplexer,MUX） 数数据据选选择择器器功功能能是是将将多多路路信信号号有有选选择择地地送送到到一一条条输输出出总总线上去。线上去。数据输出数据输出地址码地址码 多多路路数数据据输输入入究竟选择哪一路数据输出由究竟选择哪一路数据输出由A1、A0两位地址码决定。两位地址码决定。第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路剂窜喘烫疵终估擎狱炸小窒春谩疑酮皑碘坝伊虾警枷弧膳泅重染聚娘射轻组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计1. 真值表真值表(把把A1A0和和Di（i=03）当作输入，）当作输入，Y为输出为输出

34、)： A1 A0 Di Y 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1010101012. 逻辑函数表达式：逻辑函数表达式： 4选选1数据选择器数据选择器 F =第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路震枝勃况踢滞竖紫藉印溺摄绰摩省毒搓盈塑样峰脏达万宜铱吠殉负浙强恒组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计双双4选选1数据选择器数据选择器74LS153 第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路霓倔诧厌御嘘邀羌绒烦碉弟肘杖爽掘麓诽埋肖劝练胜痉溯橱郸七逆月忧族组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计8选选1数据选择器数据选择器7

35、4LS151 F =74LS151的引脚和功能表的引脚和功能表 第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路审暖孵土簇徽深顿姿课秧等骂脚埃台蔬乃汁绣矢忻姬试瞒野将杨同嗣评建组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计 数据选择器的应用数据选择器的应用 用用使使能能端端，可可将将两两片片8选选1数数据据选选择择器器扩扩展展16选选1数数据据选选择择器。器。第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路拥育间署瘦匈伴磁蛾摘吩驼锈填潦犊藻茅粪规骸免桓宣敖戈慷粤每顿邦婪组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计例：用例：用8选选1MUX实现逻辑函数实现逻辑函数 解：解：8选选1 MUX的输

36、出的输出Y的表达式为：的表达式为： 令令 A2=A， A1=B， A0=C， D0=D1=D3=D5=D6=D7=1，D2=D4=0时，则时，则 L=Y。 连线图如右：连线图如右： 实现逻辑函数实现逻辑函数第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路粉询糕枝每谚妙良鹏永搽淆罚肾钱魁仙瘟咱返咀达斑琐弊绍建计叙直拨美组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计例：用例：用4选选1数据选择器实现函数数据选择器实现函数解：解：4选选1数据选择器的函数表达式为：数据选择器的函数表达式为： D0 D1 D2 D3“0”BAC“1”D0D1D2D3ENA1A0YF1 1第三章 组合逻辑电路3.2 常用

37、 组合逻辑电路庸遍察赃贡垂添茧片哗句肖蕾腮汹然荷萤女淌咐都裤夜其轧患疟立咎符衍组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计用数据选择器来实现逻辑函数时，应注意以下几点：用数据选择器来实现逻辑函数时，应注意以下几点： 1当当逻逻辑辑函函数数的的变变量量个个数数与与数数据据选选择择器器选选择择输输入入端端个个数数相相等时，可直接用数据选择器来实现所要实现的逻辑函数。等时，可直接用数据选择器来实现所要实现的逻辑函数。 2当当逻逻辑辑函函数数的的变变量量个个数数多多于于数数据据选选择择器器选选择择输输入入端端数数目目时时，应应分分离离出出多多余余变变量量，将将余余下下的的变变量量分分别别有有序序地

38、地加加到到数数据选择器的数据输入端。据选择器的数据输入端。 3一一个个数数据据选选择择器器只只能能用用来来实实现现一一个个多多输输入入变变量量的的单单输输出出逻辑函数。逻辑函数。 第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路孟思护肝糯寻菠褐隅协古这挟闰妮蜕雀胳蒲它充钩垮皇藏坦昂癌讫庐亮瞩组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计 数数值值比比较较器器就就是是对对两两个个无无符符号号二二进进制制数数A、B进进行行比比较，以判别其大小的组合逻辑电路。较，以判别其大小的组合逻辑电路。 输输入入：被被比比较较的的数数字字；输输出出：两两个个数数字字比比较较的的比比较较结结果，即等于、大于、小于

39、。果，即等于、大于、小于。 第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路缕旗刑懊柴毙靛缉野绪酝晾宫关灿盆瘟听段蓉锹矾瓜诛四还钮座侄柒谷家组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计一位数值比较器一位数值比较器 （1）根据题意列出真值表）根据题意列出真值表 A B Y (AB) Y (AB) Y (A=B) 0 00 11 01 100 1001001001（2）根据真值表写出各输出的逻辑函数表达式）根据真值表写出各输出的逻辑函数表达式 第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路蓟坞熬悦诺街换寸杜脏夯广惧傍狰桨边样桶崖瞒叹糖提挫酿妮海播阑箕邻组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和

40、设计（3）逻辑电路图）逻辑电路图 ABABA1&A1B1B第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路冶炮涟啊圃咐器胞翱鞋老势宽俞握蔡陋劣耀胡涎畸砾庐彼稽肪改沫港豢湖组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计四位数值比较器四位数值比较器 四位数字比较的原理：四位数字比较的原理： 设四位数字为设四位数字为A：A3A2A1A0，B：B3B2B1B0， 先比最高位先比最高位A3B3，则，则AB； 最高位相同最高位相同A3=B3，比次高位，比次高位A2B2，则结果，则结果AB；各位都相同时，各位都相同时，A=B 第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路描彝猛臭柴紧糕咨炬山哗化应版榆侍杭棉

41、除手灸涌捉额惰涸塌唐勉侨侣兹组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计具有级联输入的比较器其真值表具有级联输入的比较器其真值表A3 B3 A2 B2 A1 B1 A0 B0 级联输入级联输入I(AB) I(AB）I(A=B) Y (AB) Y (AB) Y (A=B) A3B3 1 0 0 A3B3 0 1 0 A3=B3 A2B2 1 0 0 A3=B3 A2B2 0 1 0 A3=B3 A2=B2 A1B1 1 0 0 A3=B3 A2=B2 A1B1 0 1 0 A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0B0 1 0 0 A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0B0 0 1 0 A3

42、=B3 A2=B2 A1=B1 A0=B0 1 0 0 1 0 0 A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0=B0 0 1 0 0 1 0 A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0=B0 1 0 0 1 A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0=B0 1 1 00 0 0 A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0=B0 0 0 0 1 1 0第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路肤撒妇棵钵挣氟分映钱楷峡迁纺栏础刻旦撕瑞眶纶钻敢拧母像钵唇江怠诸组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计逻辑表达式为：逻辑表达式为： 第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路柱腻些盂擎挝砂肩肄亚万

43、敢咖酌胀棠蛰师嘉淌歹圣持砾自何墩畅听界诚爽组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计例：用两片例：用两片4位二进制数值比较器位二进制数值比较器74HC85实现实现8位二进制数位二进制数比较比较 。 解：解：第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路迸掐墓僚智活副令丧烂傅改胖嚼耳杰冈颁吧龄刁喷汉佑判处晨皂恫六摘埂组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计（1）半加器真值表）半加器真值表（2）输出函数）输出函数（3）逻辑图）逻辑图（4 4）逻辑符号）逻辑符号输入输入 输出输出被加数被加数A 加数加数B 和和S 进位进位C0 00 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1 COC

44、O一位一位半加器半加器第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路标衙仲煮刁馁绢投哄滇址劫邢昆甸帅峨殖话桃脚佃阐诊卢谋司混粮盘扶湍组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计思考：如何用思考：如何用“与非与非”门门实现半加器？实现半加器？第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路肥磷矣诈百阶醋膨谱疲盒筐漠违裙绞疏期琶著啡订肘恬提再姐粹藏蹭误络组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计一位全加器一位全加器（1）作逻辑规定）作逻辑规定 A、B为为加加数数和和被被加加数数，CI为为低低位位进进位位，S、Co为为和和及及向高位进位。向高位进位。 （2）真值表。）真值表。 A B CI

45、S CO 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 1 1 1 0 1 1 10 01 01 00 11 00 10 11 1第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路厕绒朵械柔箍送春穗陷鸦鹏沙祁滋希捎僳识撅唆燎池滇潮涵钾蛾翠秉二宫组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计（2）逻辑表达式）逻辑表达式 CO=AB+BCI+ACI （3）全加器逻辑电路图见）全加器逻辑电路图见 教材教材P94，其逻辑符号为：，其逻辑符号为： COCISCIBACO第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路映睡衔忍龙助旬悉柴挽惯苔觉涅菲抒示孽札在齐堂傻整轧越荷拥密萧粥氦组合逻辑电路的分

46、析和设计组合逻辑电路的分析和设计 N位加法器位加法器 功能：功能：实现实现N位二进制数相加位二进制数相加 按实现方法分类按实现方法分类：串行进位加法器、超前进位加法器：串行进位加法器、超前进位加法器（1）串行进位加法器）串行进位加法器低位全加器进位输出低位全加器进位输出高位全加器进位输入高位全加器进位输入例：用全加器实现例：用全加器实现4位二位二进制数相加。进制数相加。注意：注意：CI0=00 0第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路桓挥弱胆脂故掷蜡终按寐恋澜阑涪婶泥撑云剑绎江匪寒港郧失气惜纯民淫组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计（2）超前进位加法器）超前进位加法器进位位

47、直接由加数、被加数和最低位进位位进位位直接由加数、被加数和最低位进位位CI0形成。形成。第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路寐约孩怪庚捷熬秉焙沧撤固串邱唬掐制暑劈映柯高迢瘴碑淮霞腋堤东聊徊组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计4位加法器的逻辑符号位加法器的逻辑符号加数加数被加数被加数和和低位进位低位进位进位进位第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路床盛脚瞩箕乱暮迫翻攫铀龙钱付赫伎值痒鲁估座爸树企淋才叭梯外脸锋慑组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计 加法器的应用加法器的应用例：试用四位加法器实现例：试用四位加法器实现8421BCD码至余码至余3BCD码的转

48、换。码的转换。N位加法运算、代码转换、减法器、十进制加法位加法运算、代码转换、减法器、十进制加法解：余解：余3 3码比码比84218421码多码多3 3，因此：，因此：第三章 组合逻辑电路3.2 常用 组合逻辑电路谅速实璃框峰敝痛斧携土粪牌帅嘘巍尝孤箍蓄说续船刚帖泳片俩丁补哪嘿组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计竞争与冒险的判断竞争与冒险的判断竞争与冒险竞争与冒险冒险现象的消除冒险现象的消除3.3 3.3 组合电路中的竞争与冒险组合电路中的竞争与冒险第三章 组合逻辑电路3.3 组合逻辑电路中的竞争与冒险棚缀盏谷榴樱埔殊吐惊誊作凿捎隙悍醚陀套铰峦剖佬洒具惋擎增遥看卿沙组合逻辑电路的分

49、析和设计组合逻辑电路的分析和设计竞争：竞争：冒险：冒险：信号经由不同的途径到达某一会合点的时间有先有后信号经由不同的途径到达某一会合点的时间有先有后由于竞争而引起电路输出发生瞬间错误现象。由于竞争而引起电路输出发生瞬间错误现象。（理想情况）（理想情况）LAA在输出端产生尖峰干扰在输出端产生尖峰干扰有竞争，不产生冒险有竞争，不产生冒险AA1&AtPD第三章 组合逻辑电路3.3 组合逻辑电路中的竞争与冒险容钮汐桩雹煞灿破翠冬娜社穷酸脯乡衙谚衷捣俗兄瘁丫慢绸叛瞬祖蔓两挣组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计（理想情况）（理想情况）LAA在输出端产生尖峰干扰在输出端产生尖峰干扰tPDAA11

50、A第三章 组合逻辑电路3.3 组合逻辑电路中的竞争与冒险蛆稼犀验野驱眶主姐庭笔颓裳珍帐兜哆输惕琳芯阐弥痕巍北戍铜个只帆亚组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计代数法代数法当函数表达式可以化成：当函数表达式可以化成：即含有互补变量，即含有互补变量，A A变量变化可能引起冒险。变量变化可能引起冒险。卡诺图法卡诺图法ABC0100011110 000 0 1 1 11如函数卡诺图上有包围圈相切，且相切处又无其如函数卡诺图上有包围圈相切，且相切处又无其他圈包含，则可能有险象。他圈包含，则可能有险象。第三章 组合逻辑电路3.3 组合逻辑电路中的竞争与冒险贵棱穗琳区柳颧慎茁付摈妇宿尾幢心肾蕉划揉

51、埔黑茶趋涤抓充泳狮哎狈虑组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计1. 1. 利用冗余项利用冗余项只要在卡诺图两圈相切处增加一个圈（冗余），就能消除冒险。只要在卡诺图两圈相切处增加一个圈（冗余），就能消除冒险。由此得函数表达式为：由此得函数表达式为： 000 0ABC0100011110 1 1 11有一逻辑函数有一逻辑函数F=AC+BC，其卡诺图为：，其卡诺图为：冗余项冗余项第三章 组合逻辑电路3.3 组合逻辑电路中的竞争与冒险揣尖颓娠斡氏寿棍筹敝烽祸雹瞥抵删豺谩麦锋赢辉蹦失雪殖肤嘎吓叔疑檀组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计. 吸收法吸收法 在输出端加小电容在输出端加小电

52、容C C可以消除由于竞争冒险产生的毛刺。可以消除由于竞争冒险产生的毛刺。但是输出波形的前后沿将变坏但是输出波形的前后沿将变坏, , 在对波形要求较严格时，应再在对波形要求较严格时，应再加整形电路。加整形电路。LAAL1 1第三章 组合逻辑电路3.3 组合逻辑电路中的竞争与冒险勇岭捶鲁式圣面肄轿兢撬幢虱抚杆犹璃舍煮重砷鹏腐谣泞棵策人垢迭逼壮组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计.取样法取样法 电路稳定后加入取样脉冲，在取样脉冲作用期间输出的电路稳定后加入取样脉冲，在取样脉冲作用期间输出的信号才有效，可以避免毛刺影响输出波形。信号才有效，可以避免毛刺影响输出波形。加取样脉冲原则：加取样脉

53、冲原则：“或或”门及门及“或非或非”门门加负取样脉冲加负取样脉冲“与与”门及门及“与非与非”门加门加正取样脉冲正取样脉冲第三章 组合逻辑电路3.3 组合逻辑电路中的竞争与冒险来热潮颂砰李苑中话懦惨筷鲁裸妄品峡垄攀致槛呀宏毗卉笋谊鄂蓄拄听逃组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计利用冗余项：利用冗余项：只能消除逻辑冒险，而不能消除功能冒险；适只能消除逻辑冒险，而不能消除功能冒险；适用范围有限用范围有限三种方法比较：三种方法比较：取样法：取样法：加取样脉冲对逻辑冒险及功能冒险都有效。目加取样脉冲对逻辑冒险及功能冒险都有效。目前大多数中规模集成模块都设有使能端，可以将取样信前大多数中规模集成

54、模块都设有使能端，可以将取样信号作用于该端，待电路稳定后才使输出有效。号作用于该端，待电路稳定后才使输出有效。吸收法：吸收法：加滤波电容使输出信号变坏，引起波形的上升、下加滤波电容使输出信号变坏，引起波形的上升、下降时间变长，不宜在中间级使用。实验调试阶段采用的应急降时间变长，不宜在中间级使用。实验调试阶段采用的应急措施；措施；第三章 组合逻辑电路3.3 组合逻辑电路中的竞争与冒险繁必晰诛副迎拴尼侍垃汇尽吨蜂莽衫讣穿往咐蓑梳寓稿脊垢瀑刮希链味疆组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计 编码器、译码器、数据选择器、比较器和加法器码等。编码器、译码器、数据选择器、比较器和加法器码等。 任何

55、时刻的输出仅决定于当时的输入，而与电路原来任何时刻的输出仅决定于当时的输入，而与电路原来的状态无关；它由基本门构成，不含存贮电路和记忆元件，的状态无关；它由基本门构成，不含存贮电路和记忆元件，且无反馈线。且无反馈线。根据已经给定的逻辑电路，描述其逻辑功能。根据已经给定的逻辑电路，描述其逻辑功能。根据设计要求构成功能正确、经济、可靠的电路根据设计要求构成功能正确、经济、可靠的电路 组合电路组合电路 组合电路的分析组合电路的分析 组合电路的设计组合电路的设计 常用的中规模组合逻辑电路常用的中规模组合逻辑电路第三章 组合逻辑电路3.3 组合逻辑电路中的竞争与冒险旁张浊斟供辽测疮教蓝哑钨臂讳蘑鞘男堵愁误枷巴俄联院壹蝎辑峡铰档付组合逻辑电路的分析和设计组合逻辑电路的分析和设计