《数字电路》课程电子教案（PPT教学课件）第三章 组合逻辑电路

第三章组合逻辑电路 本章的重点: 1.组合逻辑电路在电路结构和逻辑功能上的特点; 2.组合逻辑电路的设计方法; 3.常用中规模集成组合电路器件的应用; 4.竞争一冒险现象及其成因,消除竞争冒险现象的方 法 本章的难点: 这一章没有可以算得上是难点的内容。书中给出的所有 MSl器件的内部逻辑电路都不需要记忆,能读懂就行

1 第三章 组合逻辑电路 本章的重点： 1．组合逻辑电路在电路结构和逻辑功能上的特点； 2．组合逻辑电路的设计方法； 3．常用中规模集成组合电路器件的应用； 4．竞争—冒险现象及其成因，消除竞争冒险现象的方 法。 本章的难点： 这一章没有可以算得上是难点的内容。书中给出的所有 MSI器件的内部逻辑电路都不需要记忆，能读懂就行

第三章组合逻辑电路 31概述 组合逻辑电路 数字电路按逻辑功A 能可分为两大类B S 1组合逻辑电路 CI 2时序逻辑电路 在组合逻辑电路中任意时刻 )cO 的输出只取决于该时刻的输 入,与电路原来的状态无关。 S=ABO CI 图3.1.1组合逻辑电路举例 CO=(AOB)CI+AB 2

2 第三章 组合逻辑电路 3.1 概述 一、组合逻辑电路 数字电路按逻辑功 能可分为两大类 1.组合逻辑电路 2.时序逻辑电路 在组合逻辑电路中任意时刻 的输出只取决于该时刻的输 入，与电路原来的状态无关。 S=A B CI CO=(A B)CI+AB

、逻辑功能的描述 逻辑图、函数式或真值表均能描述,这里用函数式说明 a 2 组合逻辑电路 y2 a y y1=f1(a1,a2y…an) y2=f2(a1,a2y…an) Y=F(A) ym=fn(a1;a2,…an) 3

3 二、逻辑功能的描述 y1=f1 (a1 ,a2 ,…an ) y2=f2 (a1 ,a2 ,…an ) . . . ym =fm (a1 ,a2 ,…an ) Y=F(A) 逻辑图、函数式或真值表均能描述，这里用函数式说明： 组合逻辑电路 a1 y1 y2 ym a2 an · · · · · ·

三、本章重点 组合逻辑电路的分析; 2组合逻辑电路的设计; 3常用电路; 常用电路包括: 1编码器 2译码器 3数据选择器 4加法器 5数值比较器 4组合电路中的竞争一冒险现象

4 三、本章重点： 1.组合逻辑电路的分析； 2.组合逻辑电路的设计； 3.常用电路； 常用电路包括： 1 .编码器 2.译码器 3.数据选择器 4.加法器 5.数值比较器 4.组合电路中的竞争—冒险现象

32组合电路的分析方法和设计方法 一、分析方法 逻辑图一函数式或真值表 方法:逐级写出逻辑 函数式。 右图电路 ZEAB A Z=AZEAAB Z3=BZ1=B AB S=ZZ, EAAB BAB AOB C=AB C

5 3.2 组合电路的分析方法和设计方法 一、分析方法 逻辑图 函数式或真值表 方法：逐级写出逻辑 函数式。 C=AB =A B 右图电路 Z1=AB Z2=AZ1=A AB Z3=BZ1=B AB S=Z2 Z3 =A AB B AB

二设计方法 正常工作状态 逻辑功能 逻辑图 OoO ooo●oo0● RAGRAG RAG 真值表 函数式 红黄绿 步骤: 故障状态 1真值表 ooo|●●00●●0●●● 2函数式 RAGRAGRAG RAGRAG 3逻辑图 图323交通信号灯的正常工作状态与故障状态 例:交通信号灯故障检 测电路。要求在非“只有 只灯亮”时给出出错信号。 解 1真值表 为求真值表,首先进行逻辑抽象。用R代表红、A代表黄、G 代表绿;用1表示灯亮,“0”表示灯灭;用Z表示输出,且“4” 表示有故障

6 二 设计方法 逻辑功能 逻辑图 真值表 例：交通信号灯故障检 测电路。要求在非“只有一 只灯亮”时给出出错信号。 为求真值表，首先进行逻辑抽象。用R代表红、A代表黄、G 代表绿；用‘1’表示灯亮，“0”表示灯灭；用Z表示输出，且“1” 表示有故障。 函数式 解： 1.真值表 步骤： 1.真值表 2.函数式 3.逻辑图

得到真值表: RAGIZ 2函数式 000 注意:在用门电路(即SSI)实现时要注意: 010 第一,把函数式划成所用门要求的形式; 0100 第二,要把函数式划成最简。为此,要尽量使0111 用卡诺图。 R AG00011110 1000 1011 0 1101 得到函数式: 1 Z=RAG+RA+RG+AG 若用与非门: Z=RAG·RA4· RG. GA

7 得到真值表： 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 2.函数式 注意：在用门电路（即SSI）实现时要注意： 第一，把函数式划成所用门要求的形式； 第二，要把函数式划成最简。为此，要尽量使 用卡诺图。 1 1 0 00 01 11 10 R 1 1 1 1 AG Z = R A G + RA + RG + AG 得到函数式： Z = RAGRARG GA 若用与非门：

3逻辑图: R R A t Z 图324例32.2的逻辑图之一 图3.2.5例3.2.2的逻辑图之二 若用MSI来实现,要注意的问 题待讲到具体电路时再介绍。 8

8 3.逻辑图： 若用MSI来实现，要注意的问 题待讲到具体电路时再介绍

33若干常用的组合逻辑由胳 一、编码器( ENCODOR) 编码: 用二值代码表示具体事物。 123 如:用0101表示十进制数5。 路即的 编码器分为普通编码器和 优先编码器。 YO (一)普通编码器 普通编码器任何时刻只允许 个输入有效。 以3位二进制编码器的设计 注意这个名称 为例:

9 3.3 若干常用的组合逻辑电路 一、编码器（ENCODOR) 用二值代码表示具体事物。 如：用0101表示十进制数5。 编码器分为普通编码器和 优先编码器。 （一）普通编码器 普通编码器任何时刻只允许 一个输入有效。 以3位二进制编码器的设计 为例: 注意这个名称 编码：

输 入 输 真 Y 20 30 50 值表 1000000 0100000 0100000 0010000 40000100 0000100 00000010 10000000 Y0000111 01100 出Y01010101 2函数式 2 1121314151617 +1ol1213I4 161 00 2 4 5 Y1 2 4 6 III 3 十 1121314 6 0 3 oh112134I567+loll 7

10 1.真 值表 2.函数式