第4章组合逻辑电路
第4章 组合逻辑电路
数字电路按逻辑功能的不同特点，可分为两大类， 一类称为组合逻辑电路，简称组合电路。另一类 称为时序逻辑电路，简称时序电路。 组合电路的特点是电路任意时刻输出状态，只取 决于该时刻的输入状态。而与该时刻前的电路输 入状态无关。 因为组合电路的特点所致，电路不需要包含有记 忆性的器件。所以组合电路中由各种门电路构成
❖ 数字电路按逻辑功能的不同特点，可分为两大类， 一类称为组合逻辑电路，简称组合电路。另一类 称为时序逻辑电路，简称时序电路。 ❖ 组合电路的特点是电路任意时刻输出状态，只取 决于该时刻的输入状态，而与该时刻前的电路输 入状态无关。 ❖ 因为组合电路的特点所致，电路不需要包含有记 忆性的器件。所以组合电路中由各种门电路构成
本章重点介绍组合逻辑电路的特点、以及组合电路的 分析方法和设计方法。 首先介绍组合逻辑电路的共同特点和一般分析方法及 设计方法。然后介绍常用的各种中规模集成电路的组合逻 辑电路的工作原理和使用方法。 最后从物理概念上说明竞争一冒险现象及其形成原因 并简单介绍消除竞争一冒险现象的常用方法。 常用组合电路有：全加器、译码器、 编码器、多路选 择器、多路分配器、 数值比较器、奇偶检验电路等。这些 组合电路经常使用，因此，均有中规模集成组件产品
本章重点介绍组合逻辑电路的特点、以及组合电路的 分析方法和设计方法。 首先介绍组合逻辑电路的共同特点和一般分析方法及 设计方法。然后介绍常用的各种中规模集成电路的组合逻 辑电路的工作原理和使用方法。 最后从物理概念上说明竞争－冒险现象及其形成原因， 并简单介绍消除竞争－冒险现象的常用方法。 常用组合电路有：全加器、译码器、编码器、多路选 择器、多路分配器、数值比较器、奇偶检验电路等。这些 组合电路经常使用，因此，均有中规模集成组件产品
第一节 概述 一、组合逻辑电路特点 电路当前得输出仅取决于当前的输入信号，输出信号随输 入信号的变化而改变，与电路原来的状态无关， 这种电路无记 忆功能。这就是组合逻辑电路在逻辑功能上的共同特点。 例：组合电路如图所示： 输入变量为：A、B、Cl, 输出变量为：S和CO 由图可知，无论任 A B =1 何时刻，只要A、B和CI ci 的取值确定了，则$和 & CO的取值也随之确定。 与电路过去的工作状态 无关
一、组合逻辑电路特点： 电路当前得输出仅取决于当前的输入信号，输出信号随输 入信号的变化而改变，与电路原来的状态无关，这种电路无记 忆功能。这就是组合逻辑电路在逻辑功能上的共同特点。 例：组合电路如图所示： 输入变量为：A、B、CI， 输出变量为：S和CO 由图可知，无论任 何时刻，只要A、B和CI 的取值确定了，则S和 CO 的取值也随之确定。 与电路过去的工作状态 无关。 CO =1 =1 & & ≥1 1 A B CI S 第一节 概述
对于任何一个多输入、多输出的组合逻辑电路都可以 用一个框图来表示。 a y a1a2…an表示输入变量， 组合逻辑 y2 y1y2…ym表示输出变量。 电路 a m 输出与输入之间的逻辑关系可以用一组函数表示： y1=f（aa2、an) 组合电路逻辑功能特点 y2=f2(a个a2an） 是：输出只取决于当前输入状 态，与电路过去状态无关。所 yim=fm(aa2.…、an） 以，组合电路中，不包含有存 储单元。这就是组合电路在电 或者写成向量函数的形式： 路结构上的共同特点。 Y=F(A)
对于任何一个多输入、多输出的组合逻辑电路都可以 用一个框图来表示。 组合逻辑 电路 a1 a2 n a 1 y 2 y m y 1 2 n a 、a 、 a 表示输入变量， 1 2 m y 、y 、 y 表示输出变量。 输出与输入之间的逻辑关系可以用一组函数表示： ) 1 1 1 2 n y = f（a、a 、、a ) 2 2 a1 a2 an y = f（ 、 、、 ) m m a1 a2 an y = f（ 、 、、 或者写成向量函数的形式： Y = F(A) 组合电路逻辑功能特点 是：输出只取决于当前输入状 态，与电路过去状态无关。所 以，组合电路中，不包含有存 储单元。这就是组合电路在电 路结构上的共同特点
第二节 组合逻辑电路的分析和设计 4.2.1 组合逻辑电路的分析 从给定组合逻辑电路图找出输出和输入之间的逻辑关 系，分析其逻辑功能。 组合电路分析步骤： (1)根据给定逻辑电路图，从电路的输入到输出逐级写 出输出变量对应输入变量的逻辑表达式。 (2)由写出的逻辑逻辑表达式，列出真值表。 (3)从逻辑表达式或真值表.分析出组合逻辑电路的 逻辑功能
从给定组合逻辑电路图找出输出和输入之间的逻辑关 系,分析其逻辑功能. 组合电路分析步骤: (1)根据给定逻辑电路图,从电路的输入到输出逐级写 出输出变量对应输入变量的逻辑表达式。 (2)由写出的逻辑逻辑表达式,列出真值表。 (3)从逻辑表达式或真值表.分析出组合逻辑电路的 逻辑功能。 第二节 组合逻辑电路的分析和设计 4.2.1 组合逻辑电路的分析
化简 组合逻辑 变换 逻辑表达式 最简表达式 逻辑功能 电路 其值表 推导 化简 组合逻辑 逻辑表达 简表达 电路 式 式 列表 分析 确定电路 功能 真值表
组合逻辑 电路 逻辑表达 式 最简表达 式 确定电路 真值表 功能 推导 化简 列表 分析
例1：分析图示电路的逻辑功能。 A AB C D F 0000 1 第三步：功能描述。 B 0001 0 0010 0 1 从真值表中可以看出 D 0011 0100 0 当A,B,C,D四个输 入中有偶数个1时（包括 第一步： 0101 1 0110 1 全0)，输出为1，输入中 写出逻辑函数表达式。 0111 0 有奇数个1时，输出为0. 1000 0 P=A⊙B 1001 1 Q=C⊙D 10101 1011 0 F=P⊙Q 该电路是偶 11001 =A⊙B⊙C⊙D 11010 校验电路。 1110 0 第二步：列真值表 11111
第一步： P = A ⊙B Q = C ⊙D F = P ⊙Q A B C D F 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 该电路是偶 校验电路。 第三步：功能描述。 从真值表中可以看出： 当A，B，C，D 四个输 入中有偶数个 1 时（包括 全0)，输出为1，输入中 有奇数个 1 时，输出为0. 第二步：列真值表 写出逻辑函数表达式。 = A ⊙B ⊙C ⊙D =1 =1 =1 A B C D F P Q
。例2：分析该电路的逻辑功能 解 & 1.由逻辑图逐级写出表达式 (借助中间变量P)。 P=ABC L=AP+BP+CP 2.化简与变换： L=ABC(A+B+C)=ABC+4+B+C=ABC+ABC
❖ 例2：分析该电路的逻辑功能 P ABC = L AP BP CP = + + L ABC A B C ABC A B C ABC ABC = + + = + + + = + ( ) 解： 1.由逻辑图逐级写出表达式 (借助中间变量P)。 2.化简与变换：
真值表 3.由表达式列出真值表。 A BC L 000 0 001 1 《4.分析逻辑功能： 010 1 当A、B、C三个变量不一 011 1 致时，输出为《1”，所以这个 100 1 电路称为“不一致电路”。 101 1 110 1 111 0
❖ 3.由表达式列出真值表。 ❖ 4.分析逻辑功能 ： 当A、B、C三个变量不一 致时，输出为“1”，所以这个 电路称为“不一致电路
