04第四章组合逻辑电路
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第四章组合逻辑电路
▲ 4.1概述
1 •逻辑电路的分类
(1)组合逻辑电路(简称组合电路);
(2)时序逻辑电路(简称时序电路)。
2、组合逻辑电路的特点
(1)功能特点:任一时刻的输出状态仅仅取决于同一时刻的输入状态,
一时刻的状态无关。
(2)结构特点:不包含记忆单元,即存储单元。
3、组合逻辑电路的描述
如图所示:
用一组逻辑函数表示为:
『丫1 f1(X’、
X、X n)
斗丫2
f2(X’、
X2、
X n)
JY n f n(X1、X2、X n)
4.2组合逻辑电路的分析和设计方法
一、分析方法
分析就是已知电路的逻辑图,分析电路的逻辑功能。分析步骤如下:
(1)根据已知的逻辑图,从输入到输出逐级写出逻辑函数表达式。
(2)利用公式法或卡诺图法化简逻辑函数表达式(最简与或表达式)(3)列真值表。
(4)确定其逻辑功能。
例1、分析下图组合逻辑电路的功能。而与前
组合逻辑电路输出信号
(4)由真值表知:若输入两个或者两个以上的1,
输出丫为1 功能:在实际应用中可作为多数表决电路
使用。
练习:分析如图所示组合逻辑电路的功能
▲二、设计方法
设计就是已知实际逻辑问题,设计实现该功能的最简电路。
设计步骤如下:
(1)根据实际逻辑问题进行逻辑抽象,即确定输入、输出变量的个数,并对它们进行逻辑赋值(即确定0和1代表的含义)。
(2)根据逻辑功能列出真值表,求出逻辑函数表达式。
(3)选定逻辑器件。
1、若选用SSI (小规模门电路),则化简函数表达式,画出实现电路;
2、若选用MSI (中规模门电路),则变换函数表达式形式,画出实现电路。例2、
有三个班学生上自习,大教室能容纳两个班学生,小教室能容纳一个班学生。设计两个教室是否开灯的逻辑控制电路,用SSI门电路实现。要求如下:
(1)一个班学生上自习,开小教室的灯。
(2)两个班上自习,开大教室的灯。
(3)三个班上自习,两教室均开灯。
解:(1)逻辑抽象:
设输入变量A、E、C分别表示三个班学生是否上自习,1表示上自习,0表示不上自习;
输出变量Y、F分别表示大教室、小教室的灯是否亮,1表示亮,0表示灭。
(2)列真值表:
(3)列真值
表: ABC 丫
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
ABC Y F 0 0 0 0 0
0 0 1 0 1 0 1 0 0 1
0 1 1 1 0
1 0 0 0 1
1 0 1 1 0
1 1 0 1 0
1 1 1 1 1 …Y BC AC AB (3)函数表达式:Y ABC ABC ABC ABC
ABC ABC ABC ABC
F
\ 00 01 11 10
1
F ABC ABC ABC ABC =A ㊉B ㊉C
(4 )画逻辑图: A
B
C
F
Y
课堂练习:P179 3.4
4.3若干常用的组合逻辑电路(MSI )
一、编码器(重点:定义、逻辑真值表)
1、定义、分类
2、实例介绍
3、应用
1、定义、分类
编码:用二进制代码组合表示特定含义的输入对象
而编码器就是实现编码操作的数字电路。
分类:
(例如文字、数字、符号等
(1)按输入、输出的端数不同二进制编码器:2n(IN) f n(OUT) 二—十进制编码器:10(IN) f n=4(OUT)
(2)按照编码方式规则不同普通编码器:每次只允许一个输入对象。优先编码器:每次允许多个输入对象,但只对优先级别最高的进行编码。
2、实例介绍
(1) 3位二进制编码器(也称8/3线编码器,是一普通编码器)
输入信号高电平有效。 写出输出的函数表达式,化简有:
丫 2 14 15 丨 6 丨7
Y l 12 J h 丨7 Y 。I l I 3 I 5 I 7
编码器电路图:
(2)优先编码器(74LS148)
74LS148 是-
看74LS148的逻辑图(P141),
制端,下面依次介绍一下:
S :片选信号,S =0,
Y S :选通输出端
丫0
~丫2是输出端,还有一些控
编码器禁止工作。 。
Y EX :扩展端,Y EX =O ,编码器工作,且有信号输入
芯片的管脚分布图为:
{
T a T1 la
14. Il I4 T, Yi Y1 Y D 1 0 Q 0 0 0 A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 (1 1 0 0 1 0 (* 0 0 0 0 I 0 0 J 0 1 0 0 u 0 0 1 1 0
0 0 U 1 0 口 0 I 0 0 0 0 0 0 0 ] a
Q 1 0 L 0 门 Q 0 门
0 L 0 ] 1 0 0 0 Q 0
0 0 Q 1 I 1 I
I o ~ |7是输入端,
编码器工作;S =1,
Y s =0,编码器工作,但无信
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