組合邏輯電路4概要完整版

1、 2 3.1 概述概述 邏輯電路邏輯電路 組合組合 邏輯電路邏輯電路 時序時序 邏輯電路邏輯電路 功能：功能：輸出只取決于輸出只取決于 當(dāng)前的輸入。當(dāng)前的輸入。 組成：組成：門電路，不存在門電路，不存在 記憶元件。記憶元件。 功能：功能：輸出取決于當(dāng)輸出取決于當(dāng) 前的輸入和原前的輸入和原 來的狀態(tài)。來的狀態(tài)。 組成：組成：組合電路、記組合電路、記 憶元件。憶元件。 3 y1 y2 ym a1 a2 an nmm n n aaafy aaafy aaafy , , , 21 2122 2111 )( AFY 向量形式向量形式 輸入與輸出的函數(shù)關(guān)系輸入與輸出的函數(shù)關(guān)系組合邏輯電路的框圖組合邏輯電路

2、的框圖 4 組合電路的研究內(nèi)容：組合電路的研究內(nèi)容： 分析：分析： 設(shè)計：設(shè)計： 給定給定 邏輯圖邏輯圖 得到得到 邏輯功能邏輯功能 分析分析 給定給定 邏輯功能邏輯功能 畫出畫出 邏輯圖邏輯圖 設(shè)計設(shè)計 5 3.2 組合邏輯電路分析基礎(chǔ)組合邏輯電路分析基礎(chǔ) 1. 由給定的邏輯圖逐級寫出邏輯關(guān)系表達(dá)式。由給定的邏輯圖逐級寫出邏輯關(guān)系表達(dá)式。 分析步驟：分析步驟： 2. 用公式或卡諾圖對邏輯函數(shù)進(jìn)行化簡。用公式或卡諾圖對邏輯函數(shù)進(jìn)行化簡。 3. (列真值表列真值表)得出結(jié)論。得出結(jié)論。 電路電路 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 輸入輸出之間輸入輸出之間 的邏輯關(guān)系的邏輯關(guān)系 6 例例1：分析下圖的邏輯功能。分析下圖的

3、邏輯功能。 & & & A B F AB A B BA BABA BABAF BABABABA 7 A B F 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 真值表真值表 特點(diǎn)：特點(diǎn)：輸入相同為輸入相同為“1”； 輸入不同為輸入不同為“0”。 同或門同或門 BAF BABABABAF =1A B F 次序次序 8 例例2：分析下圖的邏輯功能。分析下圖的邏輯功能。 & & & & A B F BA ABA BBA BBAABAF BBAABA BBAABA ）（）（ BABA 9 A B F 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 真值表真值表 特點(diǎn)：特點(diǎn)：輸入相同為輸入相同為“0”；

4、 輸入不同為輸入不同為“1”。 異或門異或門 BAF BABAF =1A B F 10 1 例例3：分析下圖的邏輯功能。分析下圖的邏輯功能。 0 1 被封鎖被封鎖 1 =1 B M F & 2 & 3 & 4 A 1 11 =0 1 0 被封鎖被封鎖 1 特點(diǎn)：特點(diǎn)： M=1時選通時選通A路信號；路信號； M=0時選通時選通B路信號。路信號。 M & 2 & 3 & 4 A B 1 F 選通電路選通電路 12 3.3 組合邏輯電路設(shè)計基礎(chǔ)組合邏輯電路設(shè)計基礎(chǔ) 任務(wù)任務(wù) 要求要求 最簡單的最簡單的 邏輯電路邏輯電路 1. 定義輸入定義輸入/輸出邏輯變量并賦值，列真值表。輸出邏輯變量并賦值，列真值

5、表。 分析步驟：分析步驟： 2. 由真值表寫出邏輯函數(shù)式并化簡。由真值表寫出邏輯函數(shù)式并化簡。 3. 畫邏輯圖。畫邏輯圖。 13 例例 1：設(shè)計三人表決電路（設(shè)計三人表決電路（A、B、C）。每人一個）。每人一個 按鍵，如果同意則按下，不同意則不按。結(jié)果按鍵，如果同意則按下，不同意則不按。結(jié)果 用指示燈表示，多數(shù)同意時指示燈亮，否則不用指示燈表示，多數(shù)同意時指示燈亮，否則不 亮。亮。 1. 首先指明邏輯符號取首先指明邏輯符號取“0”、 “1”的含義。的含義。 2. 根據(jù)題意列出真值表。根據(jù)題意列出真值表。 A B C F 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0

6、 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 真值表真值表 三個按鍵三個按鍵A、B、C按下時為按下時為 “1”，不按時為，不按時為“0”。輸出。輸出 是是F，多數(shù)贊成時是，多數(shù)贊成時是“1”， 否則是否則是“0”。F 14 A B C F 0 0 0 0 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 真值表真值表 3. 畫出卡諾圖，并用卡畫出卡諾圖，并用卡 諾圖化簡：諾圖化簡： A BC 00011110 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 AB AC BC CABCABF 簡單問題直接寫出簡單問題直接寫出 15 4

7、. 根據(jù)邏輯表達(dá)式畫出邏輯圖。根據(jù)邏輯表達(dá)式畫出邏輯圖。 CABCABF & 1& & A B B C F (1) 若用與或門實現(xiàn)若用與或門實現(xiàn) 16 CABCAB CABCAB & & & & A B C F CABCABF (2) 若用與非門實現(xiàn)若用與非門實現(xiàn) 17 例例2 設(shè)計一個監(jiān)測信號燈工作狀態(tài)的邏輯電路。每一組設(shè)計一個監(jiān)測信號燈工作狀態(tài)的邏輯電路。每一組 信號燈由紅、黃、綠三盞燈組成，共有三種正常工作狀信號燈由紅、黃、綠三盞燈組成，共有三種正常工作狀 態(tài)：紅、綠或黃加綠燈亮；其它五種亮燈狀態(tài)為故障態(tài)：紅、綠或黃加綠燈亮；其它五種亮燈狀態(tài)為故障 R A GR A GR A G 正常工

8、作狀態(tài)正常工作狀態(tài) R A GR A GR A GR A G 故障狀態(tài)故障狀態(tài) 18 邏輯抽象邏輯抽象 取紅、黃、綠三盞燈的狀態(tài)為輸入變量，分別用取紅、黃、綠三盞燈的狀態(tài)為輸入變量，分別用R、A、 G表示，亮?xí)r為表示，亮?xí)r為1，不亮?xí)r為，不亮?xí)r為0。取故障信號為輸出變量，。取故障信號為輸出變量， 以以Y表示，正常工作下表示，正常工作下Y為為0，發(fā)生故障時為，發(fā)生故障時為1。列出真值。列出真值 表表 邏輯真值表邏輯真值表 RAGY 0001 0010 0101 0110 1000 1011 1101 1111 邏輯函數(shù)式由真值表可得邏輯函數(shù)式由真值表可得 RAGGRAGARGARGARY 19

9、化簡化簡 RARGGRY AG R 00011110 01001 10111 用用0化簡可得到最簡與或非表達(dá)式化簡可得到最簡與或非表達(dá)式 GRGARY 20 畫出邏輯圖畫出邏輯圖 最簡與或的邏輯圖最簡與或的邏輯圖最簡與或非的邏輯圖最簡與或非的邏輯圖 1 G & Y 1 1 & A R & 1 G 1 A R 1 & Y 1 21 例例3 多輸出組合邏輯電路多輸出組合邏輯電路 DCBCABCDACF DCADCBACDBCDF DCACBACDACBAF 3 2 1 F1的卡諾圖的卡諾圖 CD CD ABAB 0000010111111010 00001 11 11 11 1 01011 11

10、1 1111 1010 F2的卡諾圖的卡諾圖 CD CD ABAB 0000010111111010 0000 01011 11 1 11111 11 1 10101 11 1 F3的卡諾圖的卡諾圖 CD CD ABAB 0000010111111010 0000 01011 11 1 11111 11 11 11 1 10101 11 11 11 1 BDAF ADBDF DABAF 3 2 1 化簡化簡 單個最簡單個最簡 22 D F3 1 & A B A B & & 1 1 F2 F1 A D A 單個最簡單個最簡整體最簡整體最簡 BDAABDAF BDAADBAADADBDF BDABABDBADABAF 3 2 1 )( )( D F3 1 & A B & A B & & 1 1 F2 F1 A D A D 23 作業(yè) 9-9（a） 9-13 9-14（d） 9-17 24 課堂作業(yè) VVOH7 . 2