PPT《第2章》

第2章第2章

第一节 组合逻辑分析

第二节 组合逻辑设计

第三节 组合逻辑电路的等价变换

第四节 数据选择器与分配器

第五节 译码器和编码器

第六节 数据比较器和加法器

第七节 奇偶校验器 组合逻辑 组合逻辑分析

第一节 组合逻辑分析 电路任意时刻的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.

如何确定组合逻辑完成的逻辑功能 组合逻辑不含有记忆器件 组合逻辑的特点 组合逻辑 … … X1 X2 Xn F1 F2 Fn … 组合逻辑的分析步骤 逻辑表达式 真值表 最简式 描述功能 组合电路 组合逻辑分析例题1 例1 分析如下电路 B A F Q P B A F

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1 F A B 输出 输入 列写布尔表达式法 组合逻辑分析例题2 例2 分析如下电路,当ABC为何值时F=1. B A P1 C B C A P2 P3 P4 F P5 P6 代数化简 F=? 组合逻辑分析例题2 B A C F

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1 AB C

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1 卡诺图化简 当ABC取值为

1、

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4、5时输出F=1. 列写真值表法 组合逻辑分析例题3 分析如下电路的逻辑功能. 例3 Z2

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0 0 Z3 Z1 B A Z1 B A Z2 Z3 =A⊙B 功能:一位比较器,Z1表示AB.

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0010 组合逻辑分析例题4 (10205299―P50例3-3) 例4 分析如下电路的功能,列出真值表. A0 A1 D0 F D1 D2 D3 Y0 Y2 Y1 Y3 D0D1D2D3

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1 1 F A1 A0 输出 输入 四选一选择器 组合逻辑分析例题5 密码锁电路 只有按照规定的顺序打开或闭合A、B、C、D才能使电磁铁得电开锁,否则报警器就会报警,试分析开锁方法. 《技能实训》P76 A=B=D=1 ,D=0 组合逻辑设计

第二节 组合逻辑设计 真值表 卡诺图 表达式 简化的表达式 设计要求

一、组合逻辑设计步骤 逻辑图 消除冒险 代数法化简 图形法化简 一个逻辑函数可以用不同形式的逻辑电路来实现

二、逻辑函数的门实现 最简 器件数最少、器件品种最少、器件间的连线最少 抽象为输入、输出变量的逻辑关系 组合逻辑分析测验 分析如下电路的功能. 测验

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0 0 F C B A B A C F 检测1的个数的奇偶判别电路 组合逻辑设计

第二节 组合逻辑设计 真值表 卡诺图 表达式 简化的表达式 设计要求

一、组合逻辑设计步骤 逻辑图 消除冒险 代数法化简 图形法化简 一个逻辑函数可以用不同形式的逻辑电路来实现

二、逻辑函数的门实现 最简 器件数最少、器件品种最少、器件间的连线最少 抽象为输入、输出变量的逻辑关系 B A F 逻辑电路 不同电路实现 F B A 与非 电路 B A F 或与 电路 或非 电路 B A F 与或非 电路 B A F B A F 异或 电路 不同电路实现 B A 门电路实现 B A 门电路实现 门电路实现 B A 门电路实现 B A 与非门 狄摩根定理的应用 非或门 或非门 非与门 与非 门实现 实现与门

1、与非门和或非门作为通用元件 实现非门 A A A A A A B A F B A F B A AB B A A+B A+B A B AB A B 实现或门 与门、或门、非门 与非 门实现 与非 门实现 方法 对F两次求反 对F三次求反 F=AB+BC+AC F A B C

2、 与或 表达式→ 与非 - 与非 表达式

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4 0 AB CD

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0 0 当反函数较简单时用 或非 门实现 或非 门实现 方法 对F两次求对偶

3、 与或 表达式→ 或非 C 或非 表达式 求对偶并化简为最简 与或 表达式 对F'

求 与非 -与非 表达式 对F'

再求对偶 B A F C 与或非 门实现 与或非 门实现 方法

4、 与或 表达式→ 与或非 表达式 对F两次求反或对F一次求反

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2 0 AB C

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0 0 C F 74LS08 与门 tpLH=4.5 tpHL=5 74LS02 或非门 tpLH=10 tpHL=10 74LS50 与或非门 tpLH=6.8 tpHL=6.2 P42例12 组合逻辑设计例题1 设计一个燃油锅炉自动报警器.要求燃油喷嘴在开启状态下,如锅炉水温或压力过高发出报警信号,用与非门实现. 例1

三、组合逻辑设计实例

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0 0 F C B A 解:(1)进行逻辑规定. 喷嘴开关、锅炉水温、压力分别用A、B、C表示. 报警信号作为输出变量,用F表示. 喷嘴开=1,关=0.锅炉水温、压力高=1,低=0. 报警=1,正常=0. (2)列真值表.

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1 1 (3)化简. F A B C

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2 0 AB C

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1 组合逻辑设计例题2 设计一个半加器 半加器是能实现两个一位二进制数相加,并且能向高位进位的逻辑电路. 半加器 例2 输出 入输1011010101100000进位C 和数S 加数B 被加数A B A S C 与非 门实现 输入只有原变量无反变量 S A B C 组合逻辑设计例题2 S A B C S A B C 组合逻辑设计例题3 某工厂有A、B、C三个车间,各需电力10kw,由厂变电所的X、Y两台变压器供电,其中X变压器的功率为13kw,Y变压器的功率为25kw.为合理供电,需设计一个送电控制电路.控制电路的输出接继电器线圈.送电时线圈通电,不送电时线圈不通电.线圈动作电压12V. 例3 设:车间工作用1表示;

不工作用0表示.送电用1表示;

不送电用0表示. X

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0 0 Y C B A

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1 1 组合逻辑设计例题3

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2 0 AB C

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2 0 AB C

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1 1 同或 组合逻辑设计例题3 Y A B C X 12V 12V 所需集成电路芯片: 74LS00 74LS10 74LS86 四2输入与非门 三3输入与非门 四2输入异或门 74LS00 74LS86 74LS10 是否可以减少芯片的种类呢? 组合逻辑设计例题3

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2 0 AB C

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1 1 去掉74LS10三输入与非门芯片 Y A B C X 74LS00 74LS86 组合逻辑设计例题4 某组合逻辑电路的输入A、B、C和输出F 的波形如图所示.列出该电路的真值表,写出逻辑函数表达式,并用最少的与非门实现. 例4 F A B C

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0 0 F C B A

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2 0 AB C

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1 1 A B F C AB =

00 A型CD =

00 A型01 B型01 B型10 AB型10 AB型11 O 型11 O 型10111001011001101010001010110001010010100001000011110100G10101010D01110111001100111101010110011001RCBA设计一个血型配比指示器. 解: 用AB表示供血者代码,CD表示受血者代码.代码设定如下: P57 习题18 G = Σ(0,2,5,6,10,12,13,14,15) G表示绿灯、R表示红灯. R= G 特殊问题的逻辑设计

四、利用任意项的逻辑设计 原则:利用任意项来简化逻辑表达式,实现最佳设计.

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4 0 AB CD

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1 * * * C F A 例1 无关项 任意项:输入变量的某些取值组合根本不存在,如存在也不影响输出的最小项. 设输入既有原变量又有反变量,用或非门设计实现下面函数的组合电路. 无关项例题 一热水器如图所示,图中虚线表示水位,A、B、C电极被水浸没时有信号输出.水面在A、B间时为正常状态,绿灯G亮;

水面在B、C间或A以上时为异常状态,黄灯Y亮;

水面在C以下时为危险状态,红灯R亮.试设计实现该逻辑功能的电路. 例2 解: (1)逻辑规定 Y R

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0 0 G C B A

1 0 *

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1 *

0 * * *

1 电极被水浸没=1;

灯亮 =1. (2) 真值表 (3) 化简

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2 0 AB C

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2 0 AB C........