第4章 组合逻辑电路 教学基本要求 1熟练掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法 2.掌握编码器、译码器、数据选择器、数值比较器和加 法器的逻辑功能及其应用; 3.学会阅读MS器件的功能表,并能根据设计要求正确 选择器件以便完成电路的正确连接
教学基本要求 1.熟练掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法 2.掌握编码器、译码器、数据选择器、数值比较器和加 法器的逻辑功能及其应用; 3.学会阅读MSI器件的功能表,并能根据设计要求正确 选择器件以便完成电路的正确连接。 第4章 组合逻辑电路
4.1组合逻辑电路的特点和分析方法 组合逻辑电路的一般框图 组合电路的逻辑功能描述方 法有:逻辑函数式、真值表、 组合逻辑电路 逻辑图、波形图和卡诺图等。 Lm 每个输出与输入之间的逻辑关系都只需用一个逻辑函数式就可 以完全描述了。L,=f(ApA2,,An)(=1,2,,m) 结构特征: 1、输出、输入之间没有反馈延迟通路 组合逻辑电路 2、不含记忆单元即存储器 是由门电路构成的。 组合逻辑电路工作特点:在任何时刻,电路的输出状态只 取决于同一时刻的输入状态而与电路原来的状态无关。 组合电路是无记忆功能的
组合逻辑电路的一般框图 每个输出与输入之间的逻辑关系都只需用一个逻辑函数式就可 以完全描述了。Li = fi (A1 , A2 , …, An ) (i=1, 2, …, m) 组合逻辑电路工作特点:在任何时刻,电路的输出状态只 取决于同一时刻的输入状态而与电路原来的状态无关。 组合电路是无记忆功能的 4.1 组合逻辑电路的特点和分析方法 结构特征: 1、输出、输入之间没有反馈延迟通路 2、不含记忆单元即存储器 A1 A2 An L1 L2 Lm 组合逻辑电路 组合逻辑电路 是由门电路构成的。 组合电路的逻辑功能描述方 法有:逻辑函数式、真值表、 逻辑图、波形图和卡诺图等
4.1.2组合逻辑电路的分析方法 一.组合逻辑电路分析 根据已知逻辑电路,经分析确定电路的逻辑功能。 二.组合逻辑电路的分析步骤: 1、由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式; 2、化简和变换逻辑表达式; 3、列出真值表; 4、根据真值表或逻辑表达式,经分析最后确定其功能
二. 组合逻辑电路的分析步骤: 4.1.2 组合逻辑电路的分析方法 1、 由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式; 2、 化简和变换逻辑表达式; 3、 列出真值表; 4、 根据真值表或逻辑表达式,经分析最后确定其功能。 根据已知逻辑电路,经分析确定电路的逻辑功能。 一. 组合逻辑电路分析
三、组合逻辑电路的分析举例 A 例1:分析如图所示逻辑电路的功能。 C 解:1根据逻辑图写出输出函数的逻辑表达式 Y=A⊕B⊕C⊕D 2.列写真值表。 3.确定逻辑功能: 输入变量的取值中有奇数个1时,为1,否则为0, 电路具有奇校验功能。 思考:如要实现偶校验,电路应如何改变?
三、组合逻辑电路的分析举例 例1: 分析如图所示逻辑电路的功能。 1.根据逻辑图写出输出函数的逻辑表达式 2. 列写真值表。 3. 确定逻辑功能: 解: 输入变量的取值中有奇数个1时,Y为1,否则Y为0, 电路具有奇校验功能。 思考:如要实现偶校验,电路应如何改变? Y = ABCD
ABC D A⊕B C⊕D (A⊕B)⊕(C⊕D) 00 00 0 0 0 0001 0 1 1 0010 0 1 1 0011 0 0 0 0 100 1 0 1 0101 1 1 0 0110 1 1 0 0111 1 0 1 1000 1 0 1 001 1 1 0 1010 1 1 0 1011 1 0 1 1100 0 0 0 1101 0 1 1 11 0 0 1 1 1111 0 0 0
A B C D AB CD (AB) (CD) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0
例2:试分析下图所示组合逻辑电路的逻辑功能。 解:1、根据逻辑电路写出各输出端的逻辑表达式。 X-A X Y=AB.AB Z=AC.AC
B A 1 C Y X Z 1 1 & & & & & & 例2: 试分析下图所示组合逻辑电路的逻辑功能。 解:1、根据逻辑电路写出各输出端的逻辑表达式。 X = A Y = AB AB Z = AC AC
2、对逻辑式进行化简和变换,然后列写真值表 真值表 A B C X Y 7 X=A 0 0 0 Y=AB·AB=AB十AB Z=AC.AC =AC+AC 0 0 0
2、对逻辑式进行化简和变换,然后列写真值表 = AB + AB = AC + AC X = A 真值表 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 A B C X Y Z 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 Y = AB AB Z = AC AC
3、确定电路逻辑功能 真值表 这个电路逻辑功能是对输入 B X 的二进制码求反码。最高位为 0 符号位,0表示正数,1表示负 数,正数的反码与原码相同; 负数的数值部分是在原码的基 础上逐位求反
这个电路逻辑功能是对输入 的二进制码求反码。最高位为 符号位, 0表示正数, 1表示负 数,正数的反码与原码相同; 负数的数值部分是在原码的基 础上逐位求反。 3、确定电路逻辑功能 真值表 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 A B C X Y Z 00001111 00111100 01011010
4.2常用的组合逻辑电路 4.2.2编码器 逻辑功能:是将一组编码输入的每一个信号编成一个与 之对应的输出代码。 编码器的分类:普通编码器和优先编码器。 普通编码器:任何时候只允许输入一个有效编码信号,否则 输出就会发生混乱。 优先编码器:允许同时输入两个以上的有效编码信号。当同 时输入几个有效编码信号时,优先编码器能按预先设定的优 先级别,只对其中优先权最高的一个进行编码
4.2 常用的组合逻辑电路 逻辑功能:是将一组编码输入的每一个信号编成一个与 之对应的输出代码。 4.2.2 编码器 编码器的分类:普通编码器和优先编码器。 普通编码器:任何时候只允许输入一个有效编码信号,否则 输出就会发生混乱。 优先编码器:允许同时输入两个以上的有效编码信号。当同 时输入几个有效编码信号时,优先编码器能按预先设定的优 先级别,只对其中优先权最高的一个进行编码
二进制编码器 例如:有一键盘输入电路,一共有8个按键,键按下时,对 应的输入信号为高电平。 I ● 编码器的作用就是把每一个键(输入)信号转化成相对 应的二进制代码
例如:有一键盘输入电路,一共有8个按键,键按下时,对 应的输入信号为高电平。 编码器的作用就是把每一个键(输入)信号转化成相对 应的二进制代码。 二进制编码器 编 码 器 K0 VCC Y2 I0 K7 K1 I7 I1 Y1 Y0