中南民族大学：《数字电路》课程电子教案（PPT教学课件）第四章 组合逻辑电路

第四章组合逻辑电路

第四章 组合逻辑电路

4.1概述(组合逻辑电路的特点和功能描述) 4.2组合逻辑电路的分析方法和设计方法 4.3若干常用的组合逻辑电路 编码器、译码器 数据选择器、加法器、数值比较器 4.4组合逻辑电路中的竞争-冒险现象 成因、检查和消除方法

4.1 概述（组合逻辑电路的特点和功能描述） 4.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法 4.3 若干常用的组合逻辑电路 编码器、译码器、 数据选择器、加法器、数值比较器 4.4 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象 成因、检查和消除方法

41概述 组合逻辑电路 数字电路 时序逻辑电路 一、组合逻辑电路的特点 功能上:任意时刻的输出仅取决于该时刻 的输入,与电路原来的状态无关 电路结构上:不含记忆(存储)元件

一、组合逻辑电路的特点 功能上：任意时刻的输出仅取决于该时刻 的输入，与电路原来的状态无关 电路结构上：不含记忆（存储）元件 4.1概述 数字电路 组合逻辑电路 时序逻辑电路

,逻辑功能的描述 (逻辑图、函数式、真值表、框图) 组合逻辑 电路 组合逻辑电路的框图 y=f(1a2…an y2=f2(a1a2…a Y=F(A) yn=fn(a1a2…an)

二、逻辑功能的描述 （逻辑图、函数式、真值表、框图 ） 组合逻辑 电路 1 a a2 n a 1y 2 y my 组合逻辑电路的框图 = AFY )( 1 1 12 2 2 12 1 2 n n mm n y f (a a a ) y f (a a a ) y f (a a a ) = = = " " #

42组合逻辑电路的分析方法和设计方法 4.2.1组合逻辑电路的分析方法 (逻辑电路 逻辑功能) 1、从输入到输岀,逐级写出逻辑函数式, 得到y=F(A); 2、化简函数式(公式法、卡诺图法); 3、列出真值表,得到逻辑功能

4.2.1 组合逻辑电路的分析方法 （逻辑电路 逻辑功能） • 1、从输入到输出，逐级写出逻辑函数式， 得到Y=F(A)； • 2、化简函数式（公式法、卡诺图法）； • 3、列出真值表，得到逻辑功能。 4.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法

422组合逻辑电路的设计方法 (实际问题一逻辑电路) 、逻辑抽象 分 析因果关系,确定输入/输出变量 ·定义逻辑状态的含意(赋值) ·列出真值表 二、写出函数式 三、选定器件的类型( SSI MS工PLD) 四、根据器件化简或者变换逻辑式,或者进行相应的描述 五、画出逻辑电路图,或下载到PLD 六、工艺设计

一、逻辑抽象 • 分析因果关系，确定输入/输出变量 • 定义逻辑状态的含意（赋值） • 列出真值表 二、写出函数式 三、选定器件的类型 (SSI,MSI,PLD) 四、根据器件化简或者变换逻辑式，或者进行相应的描述 五、画出逻辑电路图，或下载到 PLD 六、工艺设计 4.2.2 组合逻辑电路的设计方法 （实际问题 逻辑电路）

设计举例:设计一个监视交通信号灯状态的逻辑电路 R 如果信号灯Z 任何时候有且仅 出现故障, 有一盏灯点亮 Z为1 正常工作状态 ooo●oo 红黄绿 RAG RAGRAG 故障状态 ooo●●o|o●。●o。|●●● RAG RAGRAG RAG RAG

设计举例：设计一个监视交通信号灯状态的逻辑电路 如果信号灯 出现故障， Z为1 R A G Z 任何时候有且仅 有一盏灯点亮

1、逻辑抽象 输入变量:红(R)、黄(A)、绿(6)输入变量输 出 亮1;不亮0 输出变量:故障信号(Z) RAGIZ 故障1;正常0 0001 000 011 101 2、写出逻辑表达式 1000 1011 Z=RAG+RAG+ RAG+RAG+RAG1101 1111

1、逻辑抽象 输入变量：红（R）、黄（A）、绿（G） 亮1；不亮0 输出变量：故障信号（Z） 故障1；正常0 2、写出逻辑表达式 输入变量 输 出 R A G Z 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 RAGGRAAGRGARZ ++++= RAG '''' '

3.选用小规模SS工器件 4.化简 Z=AG+RA+RG+AG 5.画出逻辑图 实现方案 非门+与门+或门

3. 选用小规模SSI器件 4. 化简 5. 画出逻辑图 = ''' + + + AGRGRAGARZ 非门＋与门＋或门 实现方案一

Z=R AG+A+rG+AG 与非一与非表达式 Z=(RAG+RA+RG+AG) (RAG)(RA(RG.(AG)) 全用与非门 实现方案二

= ''' + + + AGRGRAGARZ 全用与非门 (( ' ' ' ) ) (( ' ' ') ( ) ( ) ( ) ) Z R A G RA RG AG R A G RA RG AG = ++ + ′ ′ = ′ ii i ′ ′ ′′ 与非 —与非 表达式 实现方案二