电路与电子技术第10章-组合逻辑电路课件.ppt
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- 电路 电子技术 10 组合 逻辑电路 课件
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1、第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路1 数字电路概述数字电路概述:1第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路实际矩形波实际矩形波2第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路3第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路脉冲信号的状态脉冲信号的状态高电平高电平:用用 1 1 表示表示低电平低电平:用用 0 0 表示表示电位电位 通常称为通常称为电平电平4第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路模拟电路数字电路(逻辑电路)工作信号模拟信号数字信号抗干扰性弱强工作状态放大开关(饱和、截止)研究对象放大性能(大小、
2、相位关系)逻辑功能(逻辑关系)单元电路放大器门电路、触发器分析工具图解法、微变等效法逻辑代数5第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路6第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路2 门电路门电路:开关开关 满足条件的电信号才能通过满足条件的电信号才能通过 门电路门电路门电路输入信号与输出信号存在一定的门电路输入信号与输出信号存在一定的 逻辑关系逻辑关系:用电路做成的开关用电路做成的开关门电路输入和输出信号都用门电路输入和输出信号都用 电平的高低电平的高低 表示表示:高电平用高电平用“1”“1”表示表示,低电平用低电平用“0”“0”表示表示:高电平用高电平用“0
3、”“0”表示表示,低电平用低电平用“1”“1”表示表示7第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路Y1AB =18第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路19第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路AY 10第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路 0.0 0.0 0.0 0.0 3.0 0.0 3.0 0.0 0.0 3.0 3.0 3.0AuBuYu11第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路(0:低电平:低电平 1:高电平:高电平 )Y ABABY12第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合
4、逻辑电路输入端输入端YDAA-12VDBBR输出端输出端 0.0 0.0 0.0 0.0 3.0 3.0 3.0 0.0 3.0 3.0 3.0 3.0AuBuYu13第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路ABYY=A+B114第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路AY 15第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路16第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路ABYABY 17第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路DA-12VDBR18第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路ABYB
5、AY 1 19第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路20第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路分立元件(分立元件(二极管二极管、三极管等三极管等)门电路:)门电路:集成门电路:集成门电路:集成门电路分类:集成门电路分类:21第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路22第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路ABY 23第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路24第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路25第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路321YYYY 221
6、1BABA 2211BABA 26第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路ABY ABY 27第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路28第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路3 逻辑代数逻辑代数 0 0、1 1 不表示数量大小不表示数量大小逻辑代数表示逻辑代数表示逻辑关系逻辑关系,不是数量关系,不是数量关系逻辑代数的逻辑代数的基本运算基本运算:与运算与运算 (逻辑乘逻辑乘 )或运算或运算 (逻辑加逻辑加 )非运算非运算 (求求 反反 )逻辑代数:逻辑代数:逻辑代数的取值:逻辑代数的取值:布尔代数布尔代数分析逻辑电路的数学工具分析逻辑电路
7、的数学工具0、1 逻辑逻辑 0 0、逻辑逻辑 1 1 0、1 表示两种状态,表示两种状态,29第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路0 0=01 1=10+0=01+1=10 1=01 0=00+1=11+0=1与与运运算算或或运运算算非非运运算算0 A=0A 0=01 A=AA 1 =AA A=A0 AA0+A=A A +A =A1+A=11 AAAA A+0=A A+1 =1 1=10=00=11=030第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路31第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路ABBAA )(AABA BABAA BABAA
8、ABAA )(32第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路6.ABABA )(BAAB 1.BBBAABAABABA )(2.ABBA )(BBAA AA A ABAAB 5.33第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路任何一件具体事物的任何一件具体事物的因果关系因果关系都可以用都可以用逻辑函数逻辑函数来描述来描述逻辑函数的表示方法逻辑函数的表示方法逻辑状态表逻辑状态表 (真值表)(真值表)逻辑表达式逻辑表达式 (逻辑式)(逻辑式)逻辑电路图逻辑电路图 (逻辑图)(逻辑图)逻辑函数的各种表示方法可以相互转换逻辑函数的各种表示方法可以相互转换34第第1010章
9、章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路字母上字母上没有非号没有非号,如:如:A、B、C输入变量:输入变量:A、B、C输出变量:输出变量:Y原变量原变量:反变量反变量:字母上字母上有非号有非号,如:如:D用用与与、或或、非非等运算和等运算和括号括号来描述逻辑函数的表达式来描述逻辑函数的表达式如:如:DCBAY )(35第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路以表格形式来表示输入、以表格形式来表示输入、输出变量的逻辑关系输出变量的逻辑关系输入变量输入变量 输出变量输出变量Y A B C0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 10000
10、0111 已知逻辑函数:已知逻辑函数:Y=A(B+C),逻辑状态表如下:逻辑状态表如下:36第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路用与门、或门、非门、与非门、或非门等器件组成的电路已知逻辑函数:Y=A(B+C),逻辑电路图如下:1 例例37第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路(1)(1)并项法并项法ABAAB 1 AA例例 试用并项法下列逻辑函数试用并项法下列逻辑函数CDBACDBAY 1CDABAACDBAY 2CBCACBAY 3BCDDCBDBCDCBY 438第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路ACDBCDBACDBACD
11、BAY )(1解:解:2CDABAACDBAY )(3CBACBACBCACBAY 4BCDDCBDBCDCBY CDBCDBACDBA )()(CCBACBACBACBA )()()()()()(CDDCBDCDCB BDCBDCB )()(39第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路应用应用)(AABB CBCAABY (2)2)配项法配项法 例例 CBACABCAAB )1()1(BCACAB CAAB )(AACBCAAB 40第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路 AABA 可消去可消去 AB 项项)(1ADABDCBAY )(2DCABABDC
12、ABABY 应用应用:(3)3)吸收法吸收法 AB ADAD BCBA)(ABAB )(DCDC AD 例例 41第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路CAABBCCAAB )(EDCEBADCBAY 可消去可消去:BC 项项应用应用:(4)4)消项法消项法 )()()(EDCEBADCBA EBADCBA 例例 42第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路BABAA 将将BA中的因子中的因子A消去消去ACBACBBABCBY 1 2CBACDAAY 应用应用:(5)5)消因子消因子 )(CBCDAA CBCDA BB 例例 43第第1010章章 门电路与
13、组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路 ABCCBABCAABC AAA 加入相同项后,加入相同项后,合并化简合并化简 CBABCAABCY 应用应用:(6)6)加项法加项法 )()(BBACAABC ACBC 加入相同项加入相同项 例例 44第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路4 组合逻辑电路组合逻辑电路 1.1.组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的分析分析步骤:分析步骤:化简逻辑化简逻辑表达式表达式写出逻辑写出逻辑表达式表达式逻辑逻辑电路图电路图列出逻辑列出逻辑状态表状态表分析电路分析电路的功能的功能电路是已知的,分析出该电路实现的逻辑功能电路是已知的,分析出该电路实现的逻辑功
14、能45第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路 例例 分析下面的逻辑电路的功能分析下面的逻辑电路的功能ABB ABA AB ABBABA BABA ABBABA )()(BABBAA ABBABAY (1)写出逻辑表达式写出逻辑表达式46第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路列逻辑状态表列逻辑状态表输入端输入端 A、B 相同,输出为相同,输出为 1;否则输出为;否则输出为 0BABAY (2)根据逻辑表达式根据逻辑表达式(3)分析电路的逻辑功能分析电路的逻辑功能比较器比较器加法器加法器输入端输入端 A、B 进行进行 2 进制相加,和为进制相加,和为 Y47
15、第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路 BABAY异或门异或门图形符号图形符号异或运算异或运算1BA 异或运算的符号异或运算的符号48第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路按照需要实现的功能,按照需要实现的功能,设计逻辑电路设计逻辑电路综合的步骤:综合的步骤:2.2.组合逻辑电路的综合组合逻辑电路的综合写出逻辑写出逻辑表达式表达式进行逻进行逻辑定义辑定义化简逻辑化简逻辑表达式表达式设计逻辑设计逻辑电路图电路图列出逻辑列出逻辑状态表状态表需要实现需要实现的功能的功能49第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路三个人进行表决,多数人赞成表决
16、通过,否则不能通过,三个人进行表决,多数人赞成表决通过,否则不能通过,(1)进行逻辑定义进行逻辑定义A、B、C 表示表示 “3 个人个人”1 表示表示 “赞成赞成”“表决通过表决通过”0 表示表示 “不赞成不赞成”“表决没有通过表决没有通过”(2)列出逻辑状态表列出逻辑状态表 Y 表示表示 “表决的结果表决的结果”试用与非门设计表决电路。试用与非门设计表决电路。“原变量原变量”“反变量反变量”50第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路(3)写写 Y 的逻辑表达式的逻辑表达式 取取 Y=1 的情况写表达式的情况写表达式BCACBACABABC+Y =51第第1010章章 门电
17、路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路ABCCABCBABCAY (4)逻辑表达式的化简逻辑表达式的化简ABCCABCBABCA ABC ABC)()()(ABCCABABCCBAABCBCA (配项法配项法)ABACBC (配项配项 )(与或关系,只能用与或关系,只能用“与门与门”“”“或门或门”实实现现 )ABACBC ABACBC (与非关系,可用与非关系,可用“与非门与非门”实现实现 )(摩根律摩根律)52第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路(5)根据化简后的逻辑表达式设计电路根据化简后的逻辑表达式设计电路BCACABY BYCAABACBC53第第1010章章 门
18、电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路 有有 3 个输入变量个输入变量 A、B、C,当输入端当输入端 有偶数个有偶数个 1 时,时,给出指示信号,试用与非门实现。给出指示信号,试用与非门实现。A B CY0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 100010110(1)逻辑定义逻辑定义(2)列逻辑状态表列逻辑状态表 Y 表示:表示:“指示信号指示信号”Y=1 表示:表示:“有偶数个有偶数个 1”Y=0 表示:表示:“有奇数个有奇数个 1”54第第1010章章 门电路与组合逻辑电路门电路与组合逻辑电路取取 Y=1 的情况写表达式的情况写表达式(3)写出写出 Y
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