组合逻辑电路 §20.6组合逻辑电路的分析与设计 §20.7加法器 §20.8编码器 §20.9译码器 §21.11组合逻辑电路应用举例
组 合 逻 辑 电 路 §20.7 加法器 §20.8 编码器 §20.9 译码器 §21.11 组合逻辑电路应用举例 §20.6 组合逻辑电路的分析与设计
§20-6组合逻辑电路的分析和设计 数字电路:分组合逻辑电路、时序逻辑电路两大类 功能特点:任意时刻的输出信号只与此时刻的输入信号有关, 而与信号作用前电路的输出状态无关 电路特点:不包含有记忆功能的单元电路,也没有反馈电路 20-6-1组合逻辑电路的分析 分析的目的了解逻辑电路的功能 二、分析的步骤 已知组合逻辑电路—写输出逻辑表达式 化简 分析其功能 填真值表—分析其功能
§20-6 组合逻辑电路的分析和设计 20-6-1 组合逻辑电路的分析 已知组合逻辑电路 写输出逻辑表达式 化简 填真值表 分析其功能 分析其功能 一、分析的目的 了解逻辑电路的功能 二、分析的步骤 数字电路: 分组合逻辑电路、 时序逻辑电路两大类 功能特点：任意时刻的输出信号只与此时刻的输入信号有关， 而与信号作用前电路的输出状态无关 电路特点：不包含有记忆功能的单元电路，也没有反馈电路
8 三、举例 A 8 8 组合逻辑电路如图, 试分析其逻辑功能。 8 解:1)、根据逻辑图写输出逻辑表达式并化简 Y=AB·A·AB●B=AB●A+AB●B AIA+B+BIA+B)=AB+AB 2)、根据逻辑表达式列真值表 A B 3)、由真值表分析逻辑功能 当AB相同时,输出为0 0011 0101 异或功能。 0 当AB相异时,输出为1
三、举例 解 ：1 ) 、根据逻辑图写输出逻辑表达式并化简 组合逻辑电路如图， 试分析其逻辑功能。 Y = AB •A • • B = + = A(A + B)+ B(A + B) = AB+ AB 2）、根据逻辑表达式列真值表 0 0 0 1 1 0 1 1 A B Y 0 1 1 0 3）、由真值表分析逻辑功能 当AB相同时，输出为0 当AB相异时，输出为1 异或功能。 & & & & Y A B AB AB • A AB • B
20-6-2组合逻辑电路的设计(综合) 、设计方法(用基本门) 根据功能要求一今列真值表 填卡诺图化简逻辑函数 写最简与或式 用多种基本门设计逻辑电路 变为与非与非式→◆用与非门设计逻辑电路 二、举例 解:1、列真值表 试设计一个三人多数表决电路, B O 要求提案通过时输出为1,否则为0。 2、填卡诺图化简逻辑函数 0 Y、BC A00011110 000/10 00001111 0110011 01010101
20-6-2 组合逻辑电路的设计（综合） 试设计一个三人多数表决电路， 要求提案通过时输出为1，否则为0。 一、设计方法（用基本门） 二、 举例 解： 1、列真值表 2、填卡诺图 化简逻辑函数 0 0 0 1 0 1 1 1 A B C Y 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 BC 00 01 11 10 0 1 A Y 用与非门设计逻辑电路 根据功能要求 列真值表 填卡诺图化简逻辑函数 写最简与或式 用多种基本门设计逻辑电路 变为与非与非式
3、输出函数式 Y =AB+BC+AC ABC &&& 4、用与门、或门设计电路 5、用与非门设计电路 Y=AB●BC●AC ABC &&& 思考:若只用二输入与非门设计电路,如何画逻辑图? 提示:将函数式化为Y=(ABBC)AC的形式画逻辑图 作业:P179题3.3题35
3、 输出函数式 4、用与门、或门设计电路 5、用与非门设计电路 思考： 若只用二输入与非门设计电路，如何画逻辑图？ Y=AB+BC+AC Y = AB• BC • AC 提示： 的形式画逻辑图。 & & & & A B C Y & & & ≥1 A B C Y 将函数式化为 Y=（AB BC • ）• AC 作业：P179 题3.3 题3.5
s20-7加法器 加法器是构成计算机中算术运算电路的基本单元。 20-7-1半加器 不能将低位的进位信号纳入计算 、1位半加器 真值表 输出逻辑表达式 输入输出 S=AB+AB=A⊕B A B Co S 00 CO=AB 01 0001 0
§20-7 加法器 加法器是构成计算机中算术运算电路的基本单元。 20-7-1 半加器 1、1位半加器 •真值表 • 输出逻辑表达式 S=AB+AB=A⊕B CO=AB 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 A B CO S 不能将低位的进位信号纳入计算 输 入 输 出
20-7-2全加器 输入 能够将低位的进位信号纳入计算 A B CI CO S 00000 1位全加器 00101 1、真值表□ 01001 01110 2、出表达式 0001 S=m1+m2+m2+m2=④BC111010 0110 =m2+m+m1+m2=AB+BC1+AC111111 3、逻辑图(略) 4、逻辑符号 二、多位加法器 co∑c 、串行进位加法器 两个多位数相加时每一位都可能出现 进位信号,因此,必须使用全加器
20-7-2 全加器 二、 多位加法器 能够将低位的进位信号纳入计算 两个多位数相加时每一位都可能出现 进位信号，因此，必须使用全加器。 1、串行进位加法器 输入 输出 A B CI CO S m m m m A B CI S = 1 + 2 + 4 + 7 = CO = m3 + m5 + m6 + m7 = AB + BCI + ACI 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1、真值表 2、出表达式 3、逻辑图（略） 4、逻辑符号 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 CO ∑ CI A B S 一、1位全加器
4位串行进位加法器 0 0 o c1 co∑c1 co ∑ Cl co 2 CI 0 例如做14+7的运算: (1101)2+(1011)2=(11000)2=16+8=(24) 10 2、超前进位加法器 串行进位运算速度慢,用超前进 S3 S2 S1 So 位法可提高运算速度。 Co 74LS83 CI 常用4位超前进位加法器 A3A2A1A0 B3 B2B1 B0 有74LS83等。 不片接时,芯片74LS83的CI端应接低电平
4位串行进位加法器 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 例如做14+7的运算： 2、超前进位加法器 串行进位运算速度慢，用超前进 位法可提高运算速度。 不片接时,芯片74LS83的CI 端应接低电平. =(11000)2 常用4位超前进位加法器 有74LS83等。 1 0 1 1 1 (1101)2+(1011)2 0 CO ∑ CI A B S CO ∑ CI A B S CO ∑ CI A B S CO ∑ CI A B S 74LS83 A3A2A1A0 B3B2B1B0 S3 S2 S1 S0 CO CI = 16+8 =(24)10
§20-8编码器 逻辑功能:把输入的每一个高低电平变成对应的二进制代码。 4线2线 输出二进制原码 二进制 编编码器 8线—3线 输出二进制反码 码 器 二—十进制编码器(10线4线) 常用有输出反码的十进制编码器
§20-8 编码器 逻辑功能：把输入的每一个高低电平变成对应的二进制代码。 编 码 器 二——十进制编码器 4线—— 2线 （10线—— 4线） 二进制 编码器 8线—— 3线 输出二进制原码 输出二进制反码 常用有输出反码的十进制编码器
20-8-1二进制编码器 普通编码器 110 (以4线2线编码器为例) 0111 4线—2线编码器也称 10 “两位二进制编码器” 1010 111000 1、真值表(状态表) 2、输出函数式特殊情况,用特殊方法写函数式 Y1=I3+I2 Y1=1312 Y0=3+I1 YO=l3I
20-8-1 二进制编码器 （以4线—— 2线编码器为例） 1、真值表（状态表） 2、输出函数式 I3 I2 I1 I0 Y1 Y0 Y1=I3I2 Y0=I3I1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 4线—— 2线编码器也称 “两位二进制编码器” 特殊情况， Y1=I3 + I2 Y0=I3 + I1 用特殊方法写函数式： 一、普通编码器