1、1、組合邏輯電路分析設計方法、組合邏輯電路分析設計方法2、常用模塊電路的原理與使用、常用模塊電路的原理與使用問題：問題： A、B為輸入（按鍵），輸出為為輸入（按鍵），輸出為C。設計一個電路，。設計一個電路，當當A、B任意一個有效輸入時（低電平），任意一個有效輸入時（低電平），C有效輸出有效輸出（高或低電平）（高或低電平） 。第四章第四章 組合電路組合電路 第一節第一節 組合電路的分析與設計組合電路的分析與設計一、組合電路特點一、組合電路特點 特點：任一時刻輸出信號的穩態值，僅取決于該時刻的特點：任一時刻輸出信號的穩態值，僅取決于該時刻的輸入信號，而與輸入信號作用之前電路所處的狀態無關。輸入信號

2、，而與輸入信號作用之前電路所處的狀態無關。組合電路的描述：組合電路的描述：Y1 = f1 (X1，X2，Xn1)Y2 = f2 (X1，X2，Xn1)Ym-1= f m-1 (X1，X2，Xn1)組組合合電電路路X1X2Xn-1 Y1 Y2 Ym-1二、組合電路分析二、組合電路分析 分析步驟：分析步驟： 1.根據電路求出函數表達式根據電路求出函數表達式 2.列出真值表列出真值表 3.根據真值表或邏輯函數表達式確定電根據真值表或邏輯函數表達式確定電路的邏輯功能路的邏輯功能給定電路給定電路函數表達式函數表達式真值表真值表邏輯功能描述化簡化簡ABCAABCBABCCABC F=AABC+BABC+C

3、ABC2.列真值表列真值表 ABCF000000110101011110011011110111103.根據真值表或邏輯函數表達式確定電路的邏輯功能根據真值表或邏輯函數表達式確定電路的邏輯功能例例: 分析如圖電路分析如圖電路解解 ：1.求出函數表達式求出函數表達式三變量不全等三變量不全等例例:分析如圖電路分析如圖電路解解 ：1.求函數表達式求函數表達式 2.列出真值表列出真值表 3.根據真值表或根據真值表或邏輯函數表達式確定電邏輯函數表達式確定電路的邏輯功能路的邏輯功能FA=AFB=A BFC=A B CABCFAFBFC100100101100110100111100010010011010

4、001001000000三變量優先排隊三變量優先排隊可推廣：可推廣：N變量優先排隊變量優先排隊例例4-8：已知電路輸出：已知電路輸出F=B（A+C），真值表如圖，但經安），真值表如圖，但經安裝后，測出結果為裝后，測出結果為F，試診斷其故障。，試診斷其故障。例：分析電路。例：分析電路。1. 求邏輯函數求邏輯函數2. 真值表真值表3. 分析功能分析功能全加器全加器SABCICOS0000000101010000111010001101101101011111第一節第一節 組合電路的分析與設計組合電路的分析與設計三、組合電路設計三、組合電路設計設計步驟設計步驟 1.根據題意，確定輸入變量和輸出函數的

5、數目，列真值表根據題意，確定輸入變量和輸出函數的數目，列真值表 2.化簡，求函數表達式化簡，求函數表達式 3.畫出邏輯圖畫出邏輯圖變量設置變量設置三、組合電路設計三、組合電路設計例：設例：設X、Y均為四位二進制數，他們分別是一個邏輯電路的均為四位二進制數，他們分別是一個邏輯電路的輸入與輸出，當輸入與輸出，當0X 4時時 ，Y=X+1；當；當5X 9時時 ，Y=X-1，且，且X不大于不大于9。試設計邏輯電路。試設計邏輯電路1.根據題意，確定輸入變量和輸出函數的數目，列真值表根據題意，確定輸入變量和輸出函數的數目，列真值表2.化簡，求函數表達式化簡，求函數表達式3.畫出邏輯圖畫出邏輯圖三、組合電路

6、設計三、組合電路設計例：用邏輯門設計半加器例：用邏輯門設計半加器1、半加器、半加器真值表真值表輸入輸入輸出輸出ABCOS0000010110011110SABABABCOAB2、半加器、半加器表達式表達式三、組合電路設計三、組合電路設計例：用邏輯門設計例：用邏輯門設計全全加器加器思考題：計算思考題：計算8bit數據線為數據線為1 的數量的數量 ABCI COS0000000101010000111010001101101101011111一位全加器真值表一位全加器真值表 第二節邏輯圖形符號中的關聯記號第二節邏輯圖形符號中的關聯記號一、邏輯非和極性指示符號一、邏輯非和極性指示符號 邏輯非符號是個

7、小圈圈，當它示在符號框外輸入（或輸出）邏輯非符號是個小圈圈，當它示在符號框外輸入（或輸出）端處時，就表示該輸入（或輸出）處的端處時，就表示該輸入（或輸出）處的內部邏輯狀態與外部邏內部邏輯狀態與外部邏輯狀態相反輯狀態相反 極性指示符號是半空心箭頭，當它示在符號框外輸入（或輸極性指示符號是半空心箭頭，當它示在符號框外輸入（或輸出）端處時，就表示該輸入（或輸出）處的出）端處時，就表示該輸入（或輸出）處的內部內部“1”狀態與外狀態與外部邏輯電平部邏輯電平L（低電平）相對應，內部（低電平）相對應，內部“0”狀態與外部邏輯電平狀態與外部邏輯電平（高電平）相對應（高電平）相對應，同時空心箭頭的指向還表示信息

8、流方向，同時空心箭頭的指向還表示信息流方向 第二節邏輯圖形符號中的關聯記號第二節邏輯圖形符號中的關聯記號一、邏輯非和極性指示符號一、邏輯非和極性指示符號 注意：在同一張邏輯圖上，狀態標注法和電平標注法只能選注意：在同一張邏輯圖上，狀態標注法和電平標注法只能選擇其一，不可混用擇其一，不可混用 在涉及邏輯單元框內的功能時，只有邏輯狀態的概念，而且在涉及邏輯單元框內的功能時，只有邏輯狀態的概念，而且總是采用正邏輯約定。只有在討論單元框之間的輸入、輸出信總是采用正邏輯約定。只有在討論單元框之間的輸入、輸出信號線時，才會有邏輯狀態和邏輯電平兩種標注法，也才有采用號線時，才會有邏輯狀態和邏輯電平兩種標注法

9、，也才有采用負邏輯概念的可能性。負邏輯概念的可能性。第二節邏輯圖形符號中的關聯記號第二節邏輯圖形符號中的關聯記號二、邏輯圖形符號中的關聯記號二、邏輯圖形符號中的關聯記號二、邏輯圖形符號中的關聯記號二、邏輯圖形符號中的關聯記號二、邏輯圖形符號中的關聯記號二、邏輯圖形符號中的關聯記號二、邏輯圖形符號中的關聯記號二、邏輯圖形符號中的關聯記號二、邏輯圖形符號中的關聯記號二、邏輯圖形符號中的關聯記號二、邏輯圖形符號中的關聯記號二、邏輯圖形符號中的關聯記號例例 寫出如圖電路的輸出邏輯函數寫出如圖電路的輸出邏輯函數 二、邏輯圖形符號中的關聯記號二、邏輯圖形符號中的關聯記號例例 寫出如圖電路的輸出邏輯函數寫出

10、如圖電路的輸出邏輯函數 第四章第四章 組合電路組合電路 第三節編碼器與譯碼器第三節編碼器與譯碼器一、編碼器一、編碼器 在選定的一系列二進制數碼中，賦予每個二進制數碼在選定的一系列二進制數碼中，賦予每個二進制數碼以某一固定含義。以某一固定含義。 4-2線編碼器線編碼器 4-2線編碼器線編碼器 一、編碼器一、編碼器4-2線編碼器線編碼器 存在問題：存在問題： 1.不編碼時：不編碼時： 2.多輸入時：多輸入時： 3.擴展：擴展：有輸出有輸出00輸出輸出00無法擴展無法擴展 優先優先編碼器編碼器74148Is：輸入選通；：輸入選通；I7I0：編碼輸入；：編碼輸入；Y2Y0：編碼輸出：編碼輸出YS：輸出

11、允許；：輸出允許；YEX：允許擴展：允許擴展EN=1使標使標的的輸出有效輸出有效2的冪指數的冪指數優先級別優先級別/Z關聯，數大表示優先級別高關聯，數大表示優先級別高簡化擴展簡化擴展輸出輸出選通選通低位低位第三節編碼器與譯碼器第三節編碼器與譯碼器二、譯碼器二、譯碼器 譯碼是編碼的逆過程，將輸入的每個二進制代碼賦予譯碼是編碼的逆過程，將輸入的每個二進制代碼賦予的含義的含義“翻譯翻譯”過來，給出相應的輸出信號。過來，給出相應的輸出信號。 2-4線譯碼器線譯碼器74LS139 輸出輸出函數函數m0m1m2m3m0m1m2m3二、譯碼器二、譯碼器注意：原變量的取處注意：原變量的取處SA1A0S A1A

12、0S A1A0S A1A0m0m1m2m3二、譯碼器二、譯碼器看：看：74LS139二、譯碼器二、譯碼器3-8線譯碼器線譯碼器74LS138 看：看：74LS138Y=？74LS138 的擴展的擴展如何擴展？如何擴展？74LS138 的擴展的擴展Sd=0當當A3=0時時低位片工作低位片工作當當A3=0時時高位片工作高位片工作低低高高4-16線譯碼器線譯碼器 7415474138 應用應用例例4-2 試用試用3-8線譯碼器同時實現下列邏輯函數線譯碼器同時實現下列邏輯函數 F1 (A,B,C)=m（1,2,4,7） F2 (A,B,C)=m（3,5,6,7） 并畫出電路圖并畫出電路圖BCD碼譯碼器

13、碼譯碼器BCD碼譯碼器碼譯碼器BCD碼譯碼器碼譯碼器BCD碼譯碼器碼譯碼器BCD碼譯碼器碼譯碼器？BCD碼譯碼器碼譯碼器余余3格雷碼的形成：看卡諾圖格雷碼的形成：看卡諾圖？三、其他碼變換電路（三、其他碼變換電路（X/Y）1.BCD/7SEG譯碼器譯碼器三、其他碼變換電路（三、其他碼變換電路（X/Y）1.BDC/7SEG譯碼器譯碼器1.BDC/7SEG譯碼器譯碼器1.BDC/7SEG譯碼器譯碼器1.BDC/7SEG譯碼器譯碼器1.BDC/7SEG譯碼器譯碼器1.BDC/7SEG譯碼器譯碼器1.BDC/7SEG譯碼器譯碼器103.4063.4003.400如何區分？如何區分？如何控制？如何控制？1

14、.BDC/7SEG譯碼器譯碼器燈測試燈測試燈滅燈滅1.BDC/7SEG譯碼器譯碼器1.BDC/7SEG譯碼器譯碼器B0B3: 譯碼地址輸入譯碼地址輸入ag: 字型顯示譯碼輸出字型顯示譯碼輸出 （低電平有效，適用于（低電平有效，適用于驅動共陽極驅動共陽極LED管管 ）BI/RBO: 消隱輸入消隱輸入/串串行消隱輸出行消隱輸出RBI：串行消隱輸入：串行消隱輸入LT：燈測試輸入：燈測試輸入2. 二進碼二進碼格雷碼變換器格雷碼變換器 2. 二進碼二進碼格雷碼變換器格雷碼變換器 2. 二進碼二進碼格雷碼變換器格雷碼變換器 2. 二進碼二進碼格雷碼變換器格雷碼變換器 GB的邏輯，的邏輯，B=？2. 二進碼

15、二進碼格雷碼變換器格雷碼變換器 第四節第四節 數據選擇器和分配器數據選擇器和分配器一、數據選擇器（一、數據選擇器（MUX-Multiplexer） 從多路平行輸入數據中選擇某一路作為輸出信號的電路從多路平行輸入數據中選擇某一路作為輸出信號的電路函數表達式：函數表達式：Y= d0m0+d1m1+d2m2+d3m3m0m1m2m3Y d0m0+d1m1+d2m2+d3m3選擇選擇輸入輸入數數據據輸輸入入一、一、 數據選擇器數據選擇器一、一、 數據選擇器數據選擇器8選選1 數據選擇器數據選擇器16選選1 數據選擇器數據選擇器Y=dimi一、一、 數據選擇器數據選擇器注意輸出！注意輸出！三態輸出的可以

16、直接連接三態輸出的可以直接連接一、一、 數據選擇器數據選擇器應用應用1實現邏輯函數實現邏輯函數 例例4-3 試用試用MUX實現邏輯函數實現邏輯函數 F(A,B,C)= AB+BC+ CA例例4-4 試用一片試用一片8選選1 MUX實現邏輯函數實現邏輯函數 F(A,B,C,D)=m(0,4,5,6,9,10,14)方法一：代數法方法一：代數法方法二：降維法方法二：降維法A作為數據位作為數據位建立降維卡諾圖的原理建立降維卡諾圖的原理函數卡諾圖卡諾圖三變量三變量三維三維降維卡諾圖降維卡諾圖三變量三變量二維二維用數據選擇器實現邏輯函數用數據選擇器實現邏輯函數總結總結兩種方法：代數法，卡諾圖法兩種方法：

17、代數法，卡諾圖法1、當變量個數、當變量個數=選擇器地址數時：選擇器地址數時： 一一對應，一一對應，di=0或或12、當變量個數大于選擇器地址數時：、當變量個數大于選擇器地址數時： 需降維，需降維，di中有變量中有變量3、當變量個數小于選擇器地址數時：、當變量個數小于選擇器地址數時： 存在多種方法選擇存在多種方法選擇BA00110數據選擇器應用實例數據選擇器應用實例應用應用2多路信號發生器多路信號發生器 數據選擇器應用實例數據選擇器應用實例應用應用3序列產生器序列產生器當當ST=0時，在時，在A2A1A0的作用下，的作用下，d0d7順序輸出，形順序輸出，形成串行數據波形成串行數據波形數據選擇器應

18、用實例數據選擇器應用實例應用應用4模擬波形發生器（模擬波形發生器（CMOS型多路開關）型多路開關） 第四節第四節 數據選擇器和分配器數據選擇器和分配器第四節第四節 數據選擇器和分配器數據選擇器和分配器二、數據分配器（二、數據分配器（DMUX-Demultiplexer） 將單路數據分送到若干路中某一路的電路。將單路數據分送到若干路中某一路的電路。二、數據分配器二、數據分配器把譯碼器當成數據分配器用把譯碼器當成數據分配器用二、數據分配器二、數據分配器分配器分配器選擇器選擇器二、數據分配器二、數據分配器第五節第五節 數碼的奇偶產生數碼的奇偶產生/校驗器校驗器第五節第五節 數碼的奇偶產生數碼的奇偶產

19、生/校驗器校驗器校驗位校驗位Y怎樣檢驗奇偶？怎樣檢驗奇偶？數據位數據位奇偶奇偶控制位控制位第五節第五節 數碼的奇偶產生數碼的奇偶產生/校驗器校驗器延時延時小小第五節第五節 數碼的奇偶產生數碼的奇偶產生/校驗器校驗器實際應用實際應用PP發發Y、I P 收收I、Y P第六節第六節 用功能器件設計組合電路用功能器件設計組合電路解：設輸入：解：設輸入：A、B、C、D為四位裁判的投票結果，為四位裁判的投票結果， 1為贊同，為贊同，0為反對為反對 輸出：輸出：F1=成功、成功、F2=重試、重試、F3=失敗失敗1. 真值表真值表例例4-11 某競賽由四位裁判通過投票決定成功與否，若判成功某競賽由四位裁判通過

20、投票決定成功與否，若判成功至少需要三票；若是兩票贊成兩票反對，則競賽必須重來；至少需要三票；若是兩票贊成兩票反對，則競賽必須重來；其它情況為失敗。其它情況為失敗。1.根據題意，確定輸入變量和輸出函數的數目，列真值表根據題意，確定輸入變量和輸出函數的數目，列真值表2.化簡，求函數表達式化簡，求函數表達式3.畫出邏輯圖畫出邏輯圖第六節第六節 用功能器件設計組合電路用功能器件設計組合電路輸入：輸入：1為贊同，為贊同，0為反對為反對輸出：輸出：F1=成功、成功、 F2=重試、重試、 F3=失敗失敗1. 真值表真值表第六節第六節 用功能器件設計組合電路用功能器件設計組合電路1.真值表真值表2.邏輯函數邏

21、輯函數3.電路圖電路圖第六節第六節 用功能器件設計組合電路用功能器件設計組合電路1.真值表真值表2.邏輯函數邏輯函數3.電路圖電路圖如果用數據選擇器？如果用數據選擇器？第六節第六節 用功能器件設計組合電路用功能器件設計組合電路1.真值表真值表2.邏輯函數邏輯函數3.電路圖電路圖用數據選擇器？用數據選擇器？DCBA1110100010000000DCBA0001011001101000DCBA0000000100010111第七節第七節 組合電路中的競爭冒險組合電路中的競爭冒險一、競爭與冒險一、競爭與冒險在某種特定環境下，可能出現在某種特定環境下，可能出現第七節第七節 組合電路中的競爭冒險組合電路中的競爭冒險看：看：P114-3.13 作業題作業題G1G2G3第七節第七節 組合電路中的競爭冒險組合電路中的競爭冒險F=DE=CC第七節第七節 組合電路中的競爭冒險組合電路中的競爭冒險二、險象的判別：二、險象的判別： 代數法代數法: 卡諾圖法卡諾圖法: 直觀、方便直觀、方便第七節第七節 組合電路中的競爭冒險組合電路中的競爭冒險三、險象的消除三、險象的消除 引入添加項引入添加項AB第七節第七節 組合電路中的競爭冒險組合電路中的競爭冒險三、險象的消除三、險象的消除第七節第七節 組合電路中的競爭冒險組合電路中的競爭冒險三、險象的消除三、險象的消除 濾波法濾波法第七節第七節 組合電路中的競爭