組合邏輯電路分析設(shè)計

數(shù)字電路按邏輯功能分兩類：組合邏輯電路(簡稱組合電路)時序邏輯電路(簡稱時序電路)一、組合邏輯電路的特點如果一個邏輯電路在任何時刻的輸出狀態(tài)只取決于這一時刻的輸入狀態(tài)，而與電路原來的狀態(tài)無關(guān)，這樣的電路稱為組合邏輯電路。組合邏輯電路特點：(1)電路根本元件是門電路，不含記憶單元〔存儲元件〕。(2)只有從輸入到輸出的通路，沒有從輸出反響到輸入的回路。第6章組合邏輯電路

概述二、組合邏輯電路邏輯功能描述方法組合邏輯電路有n個輸入端，分別用A1、A2、…、Am表示輸入變量；有m個輸出端，分別用Y1、Y2、…、Ym表示輸出變量，輸出與輸入間的邏輯關(guān)系可以用邏輯函數(shù)描述。Y1=f1(A1、A2、…、An)Y2=f2(A1、A2、…、An)…Ym=fn(A1、A2、…、Am)

組合邏輯電路分析---找出給定邏輯電路輸出和輸入之間的邏輯關(guān)系，從而確定它的邏輯功能。小規(guī)?！瞫mallscaleintegratedcircuit〕組合邏輯電路的分析方法一、根本分析方法1.根據(jù)邏輯電路圖寫出邏輯函數(shù)表達(dá)式從輸入端開始到輸出端，根據(jù)器件根本功能逐級寫出各門電路輸出端的邏輯函數(shù)表達(dá)式，直到寫出最終輸出端的邏輯函數(shù)表達(dá)式。2.將邏輯函數(shù)式化簡整理成“與或〞表達(dá)式3.列出該邏輯函數(shù)真值表。4.通過真值表特點分析該電路邏輯功能。二、分析舉例例1：邏輯電路分析其邏輯功能。解：(1)寫出輸出邏輯函數(shù)表達(dá)式

(2)化簡轉(zhuǎn)換成與或式(3)列出邏輯函數(shù)真值表輸入輸出ABCY00000101001110010111011101101001(4)邏輯功能分析三位判奇電路〔奇校驗電路〕三位奇偶檢測電路例2：分析電路功能解：(1)寫出函數(shù)表達(dá)式(3)功能描述。兩變量異或電路。(2)化簡，轉(zhuǎn)換成與或式=1CBF(4)改進設(shè)計。原電路輸入只需B、C兩變量，一個異或門即可。例題3：分析給定電路功能Y5Y1Y6Y2Y3Y4&&&&&&&ACBG5G1G6G7G2G3G4Y解：(1)寫出函數(shù)表達(dá)式(2)化簡轉(zhuǎn)換成與或式Y(jié)5Y1Y6Y2Y3Y4&&&&&&&ACBG5G1G6G7G2G3G4YABCY00000101001110010111011110010110(4)功能描述。三位奇偶檢測電路。(3)列出邏輯函數(shù)真值表組合邏輯電路設(shè)計---根據(jù)給出的實際邏輯問題，求實現(xiàn)這一邏輯功能最簡邏輯電路的過程。

所用器件數(shù)最少；器件種類最少；器件之間連線最少?！白詈啫?----設(shè)計方法：1.用小規(guī)模集成電路〔SSI〕設(shè)計----經(jīng)典法。2.用中規(guī)模集成電路〔MSI〕設(shè)計----功能塊法。3.用大規(guī)模集成電路設(shè)計----編程法。小規(guī)?！睸SI〕組合邏輯電路設(shè)計一、組合邏輯電路設(shè)計步驟：1、邏輯抽象列出邏輯函數(shù)真值表★1.分析事件因果關(guān)系，確定輸入變量和輸出變量。通常把引起事件的原因定為輸入變量，把事件的結(jié)果作為輸出變量?！?.定義變量的邏輯狀態(tài)含義〔邏輯狀態(tài)賦值〕。輸入變量和輸出變量的兩種不同狀態(tài)分別以0、1兩種狀態(tài)表示，0和1的具體含義由設(shè)計者人為選定。★3.根據(jù)給定因果關(guān)系列出真值表。邏輯問題真值表邏輯函數(shù)表達(dá)式邏輯圖工作波形圖卡諾圖邏輯函數(shù)邏輯抽象(因果關(guān)系)(輸入輸出)邏輯問題真值表邏輯函數(shù)表達(dá)式邏輯圖工作波形圖卡諾圖邏輯函數(shù)邏輯抽象(因果關(guān)系)(輸入輸出)1、確定輸入、輸出變量2、給變量進行邏輯狀態(tài)賦值3、由因果關(guān)系列出真值表2、把真值表轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的邏輯函數(shù)式4、根據(jù)邏輯器件種類，將邏輯函數(shù)化簡或變換成適當(dāng)?shù)男问绞褂肧SI來設(shè)計，將函數(shù)式化成最簡形式；如對所用器件種類有附加限制，還應(yīng)將函數(shù)式轉(zhuǎn)換成與器件種類相適應(yīng)的形式。使用MSI來設(shè)計，應(yīng)將函數(shù)式變換成適當(dāng)形式。5、根據(jù)化簡或變換后的邏輯函數(shù)式和選用的門電路，畫出邏輯電路連接圖。

3、選擇邏輯器件類型根據(jù)題目具體要求，可以用SSI、MSI等來實現(xiàn)。真值表邏輯函數(shù)式邏輯圖工作波形圖卡諾圖邏輯函數(shù)(輸入輸出)邏輯抽象邏輯抽象用SSI例1：設(shè)計一個3人投票表決器，即3人中有2人或3人表示同意，那么表決通過，否那么不通過。ABCF00000101001110010111011100010111二、設(shè)計舉例解：〔1〕邏輯抽象：①設(shè)A、B、C三人表決的輸入變量；Y表決結(jié)果。②設(shè)A、B、C為1表示贊成；0表示反對；Y＝1表示通過，Y=0表示被否決。③列真值表。

〔2〕寫出邏輯函數(shù)表達(dá)式ABCF00000101001110010111011100010111Y=BC+AB+AC11110001111001BCAABACBC〔3〕選擇SSI，化簡邏輯表達(dá)式Y(jié)=BC+AB+AC〔4〕畫邏輯電路圖[例2]設(shè)計一個監(jiān)視交通信號燈工作狀態(tài)的邏輯電路。每一組信號燈由紅、黃、綠三盞燈組成。正常工作情況下，任何時刻必有一盞燈點亮，且只允許有一盞燈點亮。當(dāng)出現(xiàn)其他五種點亮狀態(tài)時，電路發(fā)生故障，這時要求發(fā)出故障信號，提醒維護人員前去修理。ABCY000001010011100101110111100101112.寫出邏輯函數(shù)式。解：1.進行邏輯抽象。紅、黃、綠三盞燈為輸入變量，用A、B、C表示，規(guī)定燈亮為1，不亮為0；故障信號為輸出變量，用Y表示，規(guī)定正常工作狀態(tài)下Y為0，發(fā)生故障時Y為1。

3.化簡邏輯函數(shù)式11111ABC0110000111ABACBCABCY00000101001110010111011110010111ABCYABACBC4.畫邏輯電路圖用與非門設(shè)計該邏輯電路？解：1.進行邏輯抽象。ABCY000001010011100101110111100101112.寫出邏輯函數(shù)式。3.選擇SSI，化簡邏輯函數(shù)式將化簡結(jié)果轉(zhuǎn)變成與非表達(dá)式ABCY5.畫邏輯電路圖與或非表達(dá)式可通過卡諾圖合并0，然后求反得到。用與或非門設(shè)計該邏輯電路？解：1.進行邏輯抽象得真值表。ABCY0000010100111001011101111001011110100111ABC01100001112.利用卡諾圖化簡將化簡結(jié)果轉(zhuǎn)變成與或非表達(dá)式3.畫邏輯電路圖ABCY&&例題3：試設(shè)計信號的工作波形圖滿足圖示的邏輯電路。tttAYBtCDt00000000000000000000000000000000000001111111111111111111111111111111111111111001ABCDY0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111001100101111111000110001110111111000011110000111ABCD解：1.進行邏輯抽象得真值表。2.化簡函數(shù)式并轉(zhuǎn)換成需要的形式11&≥1CBYDA3.畫邏輯電路圖例4：有一個T型走廊，在相會處有盞路燈，在進入走廊的A、B、C三地各有一個控制開關(guān)，都能對路燈進行獨立控制。控制要求：任意閉合一個開關(guān)，燈亮；任意閉合兩個開關(guān)，燈滅；三個開關(guān)同時閉合，燈亮。例5：〔作業(yè)題〕