山东理工大学：《数字电子技术》课程教学资源（PPT课件讲稿）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 4.2组合逻辑电路的分折与设计 4.3常用组合逻辑电路 4.4用PLD实现组合电路 4.5组合逻辑电路的竞争与冒险

第四章 组合逻辑电路 第四章 组合逻辑电路 ❖ 4.1 概 述 ❖ 4.2 组合逻辑电路的分析与设计 ❖ 4.3 常用组合逻辑电路 ❖ 4.4 用PLD实现组合电路 ❖ 4.5 组合逻辑电路的竞争与冒险

第四章组合逻辑电路 第四章组合逻辑电路 4.1概述 一、组合电路的特点 Yo Y(t)=Ft) 组合逻辑 =F（I0、I1,In-1) 电路 Ym-i =F1（1、I1,1n-1） 1.逻辑功能特点 =F1（I0、11,n-1) 电路在任何时刻的输出状态只取决于该时刻的输入 状态，而与原来的状态无关。 2.电路结构特点 ()输出、输入之间没有反馈延迟电路 2)不包含记忆性元件（触发器），仅由门电路构成

第四章 组合逻辑电路 4.1 概 述 一、组合电路的特点 = F0（I0、I1…, In - 1） = F1（I0、I1…, In - 1） = F1（I0、I1…, In - 1） ( ) [ ( )] n n Y t = F I t 1. 逻辑功能特点 电路在任何时刻的输出状态只取决于该时刻的输入 状态，而与原来的状态无关。 2. 电路结构特点 (1) 输出、输入之间没有反馈延迟电路 (2) 不包含记忆性元件(触发器)，仅由门电路构成 I0 I1 In-1 Y0 Y1 Ym-1 组合逻辑 电路 第四章 组合逻辑电路

第四章组合逻辑电路 二、组合电路逻辑功能表示方法 真值表，卡诺图，逻辑表达式，时间图（波形图） 三、组合电路分类 1.按逻辑功能不同： 加法器 比较器 编码器 译码器 数据选择器和分配器 只读存储器 2.按开关元件不同： CMOS TTL 3.按集成度不同： SSI MSI LSI VLSI

第四章 组合逻辑电路 二、组合电路逻辑功能表示方法 真值表，卡诺图，逻辑表达式，时间图(波形图) 三、组合电路分类 1. 按逻辑功能不同： 加法器 比较器 编码器 译码器 数据选择器和分配器 只读存储器 2. 按开关元件不同： CMOS TTL 3. 按集成度不同： SSI MSI LSI VLSI

第四章组合逻辑电路 4.2组合逻辑电路的分析与设计 4.2.1组合逻辑电路的分析 分析步骤 逻辑图 逻辑表达式 化简 真值表 → 说明功能 分析目的： ()确定输入变量不同取值时功能是否满足要求； (2)变换电路的结构形式（如：与或一与非-与非）； 3)得到输出函数的标准与或表达式，以便用MSI、 LSI实现； (4)得到其功能的逻辑描述，以便用于包括该电路的系 统分析

第四章 组合逻辑电路 4. 2 组合逻辑电路的分析与设计 4. 2. 1 组合逻辑电路的分析 一、分析步骤 逻辑图 逻辑表达式 化简 真值表 说明功能 分析目的： (1) 确定输入变量不同取值时功能是否满足要求； (3) 得到输出函数的标准与或表达式，以便用 MSI、 LSI 实现； (4) 得到其功能的逻辑描述，以便用于包括该电路的系 统分析。 (2) 变换电路的结构形式(如：与或 与非-与非)；

第四章组合逻辑电路 二、分析举例 [例]分析图中所示电路的逻辑功能 真值表 & A B Y A B Y & 0 1 [解] 表达式 Y=ABC.A+ABC.B+ABC.C=ABC+A+B+C =ABC +ABC 功能 判断输入信号极性是否相同的电路一符合电路

第四章 组合逻辑电路 二、分析举例 [例] 分析图中所示电路的逻辑功能 Y = ABC A+ ABC B + ABCC = ABC+ A+ B+C = ABC + ABC 表达式 真值表 A B C Y 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 A B C Y 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 功能 判断输入信号极性是否相同的电路— 符合电路 A Y B C & & ≥1 [解]

第四章组合逻辑电路 [例]分析图中所示电路的逻辑功能，输入信号A、B、 C、D是一组二进制代码。 X & & B [解]1.逐级写输出函数的逻辑表达式 W=AAB ABB Y-XXD XD D X-WWC WCC

第四章 组合逻辑电路 [例] 分析图中所示电路的逻辑功能，输入信号A、B、 C、D是一组二进制代码。 & & & & & & & & & & & & A B C D Y [解] 1. 逐级写输出函数的逻辑表达式 W X W = A AB AB B X = W WC WC C Y = X XD XD D

第四章组合逻辑电路 W X & & B D 2.化简W=AAB ABB=AB+AB X=WC+WC=ABC+ABC+ABC+ABC Y=XD+XD-ABCD+ABCD+ABCD+ABCD +ABCD+ABCD+ABCD+ABCD

第四章 组合逻辑电路 & & & & & & & & & & & & A B C D W X Y 2. 化简 W = A AB AB B = AB + AB X =WC +WC = ABC + ABC + ABC + ABC ABCD ABCD ABCD ABCD Y XD XD ABCD ABCD ABCD ABCD + + + + = + = + + +

第四章组合逻辑电路 Y=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD +ABCD+ABCD+ABCD 3.列真值表 A B CD A B CD 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 男日用图目员细国目复国图目日国 0 1 0 0 en里■mmmm0a■M mm M■nO n。anne 0 1 0 0 0 1 日面■期。■■每■日有面品■8。■。a面 0 4.功能说明：当输入四位代码中1的个数为奇数时输出 为1，为偶数时输出为0一检奇电路

第四章 组合逻辑电路 3. 列真值表 A B C D Y A B C D Y 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 4. 功能说明：当输入四位代码中1 的个数为奇数时输出 为 1，为偶数时输出为0 — 检奇电路。 ABCD ABCD ABCD Y ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD + + + = + + + +

第四章组合逻辑电路 4.2.2组合逻辑电路的设计 设计步骤 逻辑抽象 列真值表 写表达式 化简或变换 画逻辑图 逻辑抽象： 1.根据因果关系确定输入、输出变量 2.状态赋值一用0和1表示信号的不同状态 3.根据功能要求列出真值表 化简或变换： 根据所用元器件（分立元件或集成芯片)的情况将 函数式进行化简或变换

第四章 组合逻辑电路 4.2.2 组合逻辑电路的设计 一、 设计步骤 逻辑抽象 列真值表 写表达式 化简或变换 画逻辑图 逻辑抽象： 1. 根据因果关系确定输入、输出变量 2. 状态赋值 — 用 0 和 1 表示信号的不同状态 3. 根据功能要求列出真值表 根据所用元器件(分立元件 或 集成芯片)的情况将 函数式进行化简或变换。 化简或变换：

第四章组合逻辑电路 二、 设计举例 [例]设计一个表决电路，要求输出信号的电平与三 个输入信号中的多数电平一致。 [解]1.逻辑抽象 (1)设定变量：输入A、B、C,输出Y (2)状态赋值： A、B、C=0表示输入信号为低电平 A、B、C=1表示输入信号为高电平 Y=0表示输入信号中多数为低电平 Y=1表示输入信号中多数为高电平

第四章 组合逻辑电路 （1）设定变量： 二、 设计举例 [例] 设计一个表决电路，要求输出信号的电平与三 个输入信号中的多数电平一致。 [解] 输入 A、B、C ， 输出 Y （2）状态赋值： A、B、C = 0 表示 输入信号为低电平 Y = 0 表示 输入信号中多数为低电平 1. 逻辑抽象 A、B、C = 1 表示 输入信号为高电平 Y = 1 表示 输入信号中多数为高电平