《数字电子技术基础》课件11学习情境4.1~4.2.pptx

1、学习情境4 组合逻辑电路设计与分析学习目标(1)了解TTL集成门电路（2）理解组合逻辑电路的基本原理（3）掌握组合逻辑电路的设计方法（4）掌握半加器和数值比较器的工作原理（5）掌握编码器和译码器的工作原理（6）掌握数据分配器和选择器的工作原理学习情境3逻辑门与逻辑运算（7）理解组合逻辑电路中的竞争冒险现象认识组合逻辑电路在数字系统中，很多功能只需要将门电路进行不同的组合就可实现，例如半加器、数值比较器、编/译码器、选择器等。由多个门电路组合起来实现某个特定功能的逻辑电路（不含存储电路）称为组合逻辑电路，在组合逻辑电路中，电路任何时刻的输出电平只取决于该时刻各输入电平的组合。组合逻辑电路组合逻辑

2、电路4.1.1组合逻辑电路概述数字电路分类：组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路:任意时刻的输出仅仅取决于当时的输入信号，而与电路原来的状态无关。组合逻辑电路的特点是没有记忆元件、没有反馈连接电路，电路任一时刻的输出状态仅取决于该时刻的输入状态，而与电路原有状态无关。组合逻辑电路在结构上由各类基本逻辑门电路组合而成，用来实现各种不同的逻辑功能。4.1.1组合逻辑电路概述组合逻辑电路功能框图图中A1、A2、An为输入逻辑变量，Y1、Y2、Ym为输出逻辑变量，其输出与输入之间的逻辑函数关系可以描述为如下：4.1.1组合逻辑电路概述 组合逻辑电路在电路结构上一般由各种门电路组合而成，电路中不包含

3、存储信号的记忆单元，也不存在输出到输入的反馈通路。组合逻辑电路的分析方法组合逻辑电路的分析方法4.1.2组合逻辑电路的分析方法1.分析的主要步骤如下：(1)由逻辑图写表达式；(2)化简表达式；(3)列真值表；(4)确定电路逻辑功能。小规模集成电路是指每片在十个门以下的集成芯片。所谓组合逻辑电路的分析，就是根据给定的逻辑电路图，求出电路的逻辑功能。4.1.2组合逻辑电路的分析方法组合逻辑电路的一般分析步骤方框图组合逻辑电路的一般分析步骤方框图:4.1.2组合逻辑电路的分析方法2.举例说明组合逻辑电路的分析方法 例例 电路如图所示，分析该电路的逻辑功能。4.1.2组合逻辑电路的分析方法4.1.2组

4、合逻辑电路的分析方法步骤3 列逻辑状态真值表如表所示。ABY0000111011104.1.2组合逻辑电路的分析方法例例 电路如图所示，分析该电路的逻辑功能。4.1.2组合逻辑电路的分析方法4.1.2组合逻辑电路的分析方法步骤3 列逻辑状态真值表如表所示。ABCY000000110101011110011011110111104.2.1组合逻辑电路的设计步骤组合逻辑电路的一般设计流程，具体设计步骤如下：步骤1 根据设计要求，确定输入、输出变量的个数，并对它们进行逻辑赋值。一般总是把引起事件的原因定为输入，而把事件的结果作为输出。所谓逻辑赋值是指对输入变量和输出变量进行二进制编码，其编码的规则和

5、含义根据事件选定。步骤2 根据逻辑功能要求列出真值表。真值表是所有描述方法中最直接的描述方式，因此经常首先根据给定的因果关系列出真值表。步骤3 根据真值表写出相应的与或表达式，然后用公式化简法或卡诺图化简法进行化简。根据需要，有时还要转换成命题所要求的逻辑函数表达式。步骤4 画出逻辑电路图。至此，原理性设计（或称逻辑设计）使完成了。4.2.1组合逻辑电路的设计步骤组合逻辑电路的一般设计流程组合逻辑电路的一般设计流程：4.2.2组合逻辑电路设计举例例例 旅客列车分特快、直快和普快，并依此制定优先通行次序。某站在同一时间只能有一趟列车从车站开出，即只能给出一个开车信号，试画出满足上述要求的逻辑电路。4.2.2组合逻辑电路设计举例0000000010010100100110101001001011001101001111004.2.2组合逻辑电路设计举例4.2.2组合逻辑电路设计举例4.2.2组合逻辑电路设计举例解：解：步骤步骤1 输入为输入为A、B、C，输出为，输出为Y；步骤步骤2 列逻辑状态真值表，如表所示。列逻辑状态真值表，如表所示。ABCY000000110101011010011010110011114.2.2组合逻辑电路设计举例主讲教师 夏林中移动通信技术专业教学资源库深圳信息职业技术学院信息与通信学院