第六章 组合逻辑电路
《组合逻辑电路》公开课教案
《组合逻辑电路》公开课教案第一章：组合逻辑电路简介1.1 教学目标让学生了解组合逻辑电路的基本概念让学生掌握组合逻辑电路的原理和特点让学生学会分析组合逻辑电路1.2 教学内容组合逻辑电路的定义组合逻辑电路的组成组合逻辑电路的特点组合逻辑电路的应用1.3 教学方法采用讲授法讲解组合逻辑电路的基本概念和原理通过实例分析，让学生了解组合逻辑电路的特点和应用引导学生进行思考和讨论，提高学生的理解和分析能力1.4 教学评估课堂问答：了解学生对组合逻辑电路的基本概念和原理的掌握情况实例分析：评估学生对组合逻辑电路的特点和应用的理解程度第二章：组合逻辑电路的设计方法2.1 教学目标让学生掌握组合逻辑电路的设计方法让学生学会使用组合逻辑电路的设计工具让学生了解组合逻辑电路的设计原则2.2 教学内容组合逻辑电路的设计方法组合逻辑电路的设计工具组合逻辑电路的设计原则2.3 教学方法采用讲授法讲解组合逻辑电路的设计方法和原则通过设计工具的使用，让学生学会设计组合逻辑电路引导学生进行实践操作，提高学生的设计能力2.4 教学评估设计任务：评估学生对组合逻辑电路的设计方法和原则的掌握情况实践操作：评估学生对组合逻辑电路的设计工具的使用能力和设计能力第三章：组合逻辑电路的仿真与验证3.1 教学目标让学生了解组合逻辑电路的仿真方法让学生掌握组合逻辑电路的验证方法让学生学会使用组合逻辑电路的仿真工具3.2 教学内容组合逻辑电路的仿真方法组合逻辑电路的验证方法组合逻辑电路的仿真工具3.3 教学方法采用讲授法讲解组合逻辑电路的仿真方法和验证方法通过仿真工具的使用，让学生学会仿真和验证组合逻辑电路引导学生进行实践操作，提高学生的验证能力3.4 教学评估仿真任务：评估学生对组合逻辑电路的仿真方法和验证方法的掌握情况实践操作：评估学生对组合逻辑电路的仿真工具的使用能力和验证能力第四章：组合逻辑电路的应用案例4.1 教学目标让学生了解组合逻辑电路在实际应用中的案例让学生掌握组合逻辑电路的应用方法让学生学会分析组合逻辑电路的应用效果4.2 教学内容组合逻辑电路的应用案例组合逻辑电路的应用方法组合逻辑电路的应用效果分析4.3 教学方法采用讲授法讲解组合逻辑电路的应用案例和方法通过实例分析，让学生了解组合逻辑电路的应用效果引导学生进行思考和讨论，提高学生的应用能力4.4 教学评估实例分析：评估学生对组合逻辑电路的应用方法和应用效果的理解程度应用任务：评估学生对组合逻辑电路的应用能力的掌握情况第五章：组合逻辑电路的设计与验证综合练习5.1 教学目标让学生综合运用组合逻辑电路的设计方法和验证方法让学生学会解决组合逻辑电路的综合问题让学生提高组合逻辑电路的设计和验证能力5.2 教学内容组合逻辑电路的设计与验证综合练习组合逻辑电路的综合问题解决方法组合逻辑电路的设计与验证能力的提高方法5.3 教学方法采用讲授法讲解组合逻辑电路的设计与验证综合练习和方法通过综合练习，让学生学会解决组合逻辑电路的综合问题引导学生进行实践操作和思考讨论，提高学生的设计和验证能力5.4 教学评估综合练习：评估学生对组合逻辑电路的设计方法和验证方法的掌握情况问题解决：评估学生对组合逻辑电路的综合问题解决能力的掌握情况实践操作：评估学生对组合逻辑电路的设计与验证能力的提高情况第六章：组合逻辑电路的性能分析6.1 教学目标让学生了解组合逻辑电路的性能指标让学生掌握组合逻辑电路的性能分析方法让学生学会评估组合逻辑电路的性能6.2 教学内容组合逻辑电路的性能指标组合逻辑电路的性能分析方法组合逻辑电路的性能评估6.3 教学方法采用讲授法讲解组合逻辑电路的性能指标和分析方法通过实例分析，让学生了解组合逻辑电路的性能评估过程引导学生进行思考和讨论，提高学生的性能分析能力6.4 教学评估性能指标测试：评估学生对组合逻辑电路的性能指标的掌握情况实例分析：评估学生对组合逻辑电路的性能分析方法的掌握程度第七章：组合逻辑电路的优化方法7.1 教学目标让学生了解组合逻辑电路的优化需求让学生掌握组合逻辑电路的优化方法让学生学会应用优化方法提高组合逻辑电路的性能7.2 教学内容组合逻辑电路的优化需求组合逻辑电路的优化方法组合逻辑电路的优化应用7.3 教学方法采用讲授法讲解组合逻辑电路的优化需求和方法通过实例分析，让学生了解组合逻辑电路的优化应用引导学生进行实践操作，提高学生的优化能力7.4 教学评估优化需求分析：评估学生对组合逻辑电路的优化需求的了解程度实例分析：评估学生对组合逻辑电路的优化方法的掌握情况优化应用：评估学生对组合逻辑电路的优化应用能力的掌握程度第八章：组合逻辑电路的实现技术8.1 教学目标让学生了解组合逻辑电路的实现方法让学生掌握组合逻辑电路的实现技术让学生学会应用实现技术制作组合逻辑电路8.2 教学内容组合逻辑电路的实现方法组合逻辑电路的实现技术组合逻辑电路的制作过程8.3 教学方法采用讲授法讲解组合逻辑电路的实现方法和实现技术通过实例分析，让学生了解组合逻辑电路的制作过程引导学生进行实践操作，提高学生的制作能力8.4 教学评估实现方法了解：评估学生对组合逻辑电路的实现方法的掌握情况实现技术掌握：评估学生对组合逻辑电路的实现技术的掌握程度制作过程实践：评估学生对组合逻辑电路的制作过程的掌握程度第九章：组合逻辑电路的测试与维护9.1 教学目标让学生了解组合逻辑电路的测试方法让学生掌握组合逻辑电路的维护技巧让学生学会应用测试与维护方法保障组合逻辑电路的正常运行9.2 教学内容组合逻辑电路的测试方法组合逻辑电路的维护技巧组合逻辑电路的测试与维护方法9.3 教学方法采用讲授法讲解组合逻辑电路的测试方法和维护技巧通过实例分析，让学生了解组合逻辑电路的测试与维护方法引导学生进行实践操作，提高学生的测试与维护能力9.4 教学评估测试方法了解：评估学生对组合逻辑电路的测试方法的掌握情况维护技巧掌握：评估学生对组合逻辑电路的维护技巧的掌握程度测试与维护实践：评估学生对组合逻辑电路的测试与维护方法的掌握程度第十章：组合逻辑电路的应用案例分析10.1 教学目标让学生了解组合逻辑电路在实际应用中的案例让学生掌握组合逻辑电路的应用方法让学生学会分析组合逻辑电路的应用效果10.2 教学内容组合逻辑电路的应用案例组合逻辑电路的应用方法组合逻辑电路的应用效果分析10.3 教学方法采用讲授法讲解组合逻辑电路的应用案例和方法通过实例分析，让学生了解组合逻辑电路的应用效果引导学生进行思考和讨论，提高学生的应用能力10.4 教学评估实例分析：评估学生对组合逻辑电路的应用方法和应用效果的理解程度应用任务：评估学生对组合逻辑电路的应用能力的掌握情况实践操作：评估学生对组合逻辑电路的应用案例的分析和解决能力的掌握程度重点和难点解析一、组合逻辑电路简介重点和难点解析：理解组合逻辑电路的基本概念、组成、特点及应用是学习后续内容的基础。
电子课件电子技术基础第六版第六章门电路及组合逻辑电路可编辑全文
逻辑函数除可以用逻辑函数表达式（逻辑表达式）表示以 外，还可以用相应的真值表以及逻辑电路图来表示。真值表 与前述基本逻辑关系的真值表类似，就是将各个变量取真值 （0 和 1）的各种可能组合列写出来，得到对应逻辑函数的真 值（0 或 1）。逻辑电路图（逻辑图）是指由基本逻辑门或复 合逻辑门等逻辑符号及它们之间的连线构成的图形。
TTL 集成“与非”门的外形和引脚排列 a）外形 bOS 集成门电路以绝缘栅场效应管为基本元件组成， MOS 场效应管有 PMOS 和NMOS 两类。CMOS 集成门电路 是由 PMOS 和 NMOS 组 成的互补对称型逻辑门电路。它具 有集成度更高、功耗更低、抗干扰能力更强、扇出系数更大 等优点。
三、其他类型集成门电路
1. 集电极开路与非门（OC 门） 在这种类型的电路内部，输出三极管的集电极是开路的， 故称集电极开路与非门，也称集电极开路门，简称 OC 门。
OC 门 a）逻辑符号 b）外接上拉电阻
74LS01 是一种常用的 OC 门，其外形和引脚排列如图所 示。
74LS01 的外形和引脚排列 a）外形 b）引脚排列
2. 主要参数 TTL 集成“与非”门的主要参数反映了电路的工作速度、抗 干扰能力和驱动能力等。
TTL 集成“与非”门的主要参数
TTL 集成“与非”门具有广泛的用途，利用它可以组成很多 不同逻辑功能的电路，其外形和引脚排列如图所示。如 TTL“ 异或”门就是在 TTL“与非”门的基础上适当地改动和组合而成 的；此外，后面讨论的编码器、译码器、触发器、计数器等 逻辑电路也都可以由它来组成。
组合逻辑电路设计与实现
组合逻辑电路设计与实现第一章：概述组合逻辑电路是一种基本的数字电路，它由基本逻辑门组成，能够实现各种逻辑函数。
本文将介绍组合逻辑电路的设计原理和实现方法。
第二章：逻辑门逻辑门是实现逻辑函数的基本模块，它可以实现与、或、非等基本逻辑运算。
在组合逻辑电路中，常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
逻辑门的输入是布尔类型的信号，输出也是布尔类型的信号。
逻辑门可以通过电子元器件或程序实现。
第三章：逻辑电路设计逻辑电路设计包括逻辑函数的表达式和逻辑电路的拓扑结构。
在逻辑函数的表达式中，可以使用逻辑运算符、布尔型变量和常量。
逻辑电路的拓扑结构由逻辑门和电子元器件连接而成，可以实现不同的逻辑函数。
逻辑电路设计的关键是确定逻辑函数的表达式和实现方法。
对于较为简单的逻辑函数，可以采用真值表的方法确定其表达式。
对于较为复杂的逻辑函数，可以采用卡诺图法来简化表达式，进而优化电路设计。
第四章：逻辑电路实现逻辑电路的实现可以采用电子元器件或程序实现。
电子元器件包括逻辑门集成电路、比较器、多路选择器等。
在数字电路中，逻辑门集成电路是最常见的元器件，它包含多种逻辑门，可以实现多种逻辑函数。
逻辑电路的程序实现可以使用可编程逻辑器件（PLD）或程序控制器。
PLD是一种可编程逻辑电路，可以实现逻辑函数的编程控制。
程序控制器则是一种程序控制器，可以实现逻辑函数的编程控制和状态转换。
第五章：逻辑电路的测试逻辑电路的测试是保证电路功能正确的关键步骤，它可以通过仿真和实际测试两种方法来进行。
仿真测试是通过计算机仿真软件进行的，可以通过输入电路测试用例，观察输出结果是否正确来验证电路的正确性。
实际测试则是通过实际电路测试设备进行的，在保证电路安全的情况下，对电路进行实际测试，验证电路的正确性。
第六章：应用实例组合逻辑电路在实际应用中广泛存在，其中较为常见的应用包括：计算机内存、矩阵键盘、计数器、状态机等。
通过对组合逻辑电路的应用实例进行学习，可以更好地理解组合逻辑电路的设计和实现方法。
组合逻辑电路
输出Y.～Y.为低电平0有效。代码1010～1111
没有使用，称为伪码。由上表可知，当输入伪
码1010～1111时，输出Y9～Y0都为高电平1， 不会出现低电平0。因此译码器不会产生错误译
码。
图13.7 二-十进制译码器逻辑图
1.3 译 码 器
10
1.3 译 码 器
11
1.3.3 BCD-7段显示译码器
二进制码器是用于把二进制 代码转换成相应输出信号的译码 器。常见的有2线-4线译码器、 3线-8线译码器和4线-16线译码 器等。如图13.5所示为集成3线 -8线译码器74LS138的逻辑图 。
图13.5 3线-8线译码器逻辑图
1.3 译 码 器
9
1.3.2 二-十进制译码器
将4位BCD码的10组代码翻译成0～9这10个
图1.11 数据选择器
1. 4选1数据选择器
图1.12所示为4选1数据选择器的逻辑图 ，A1、A0是地址端。D0～D3是4个数据端 ，ST是低电平有效的使能端，具有两个互 补输出端Y和Y。对于不同的二进制地址输 入，可按地址选择D0～D3中一个数据输出 。其功能如表13.8所示。
图1.12 4选1数据选择器逻辑图
1
1.1 组合逻辑电路的分析与设计
2
1.1.1 组合逻辑电路的分析方法
组合逻辑电路的分析是根据给定的逻辑电路图，弄清楚它的逻辑功 能，求出描述电路输出与输入之间的逻辑关系的表达式，列出真值表 。一般方法如下所述。
1）根据给定的逻辑电路的逻辑图，从输入端向输出端逐级写出各 个门对其输入的逻辑表达式，从而写出整个逻辑电路的输出对输入的 逻辑函数表达式。
2）利用逻辑代数运算法则化简逻辑函数表达式。 3）根据化简后的逻辑函数表达式，列出真值表，使逻辑功能更加 清晰。 4）根据化简后的逻辑函数表达式或真值表，分析逻辑功能。 下面通过一个例子说明组合逻辑电路的分析方法。
电子技术——几种常用的组合逻辑电路习题及答案
第六章几种常用的组合逻辑电路一、填空题1、（8-1易）组合逻辑电路的特点是：电路在任一时刻输出信号稳态值由决定（a、该时刻电路输入信号；b、信号输入前电路原状态），与无关（a、该时刻电路输入信号；b、信号输入前电路原状态），属于（a、有；b、非）记忆逻辑电路。
2、（8-2易）在数字系统中，将具有某些信息的符号变换成若干位进制代码表示，并赋予每一组代码特定的含义，这个过程叫做，能实现这种功能的电路称为编码器。
一般编码器有n个输入端，m个输出端，若输入低电平有效，则在任意时刻，只有个输入端为0，个输入端为1。
对于优先编码器，当输入有多个低电平时，则。
3、（8-3易，中）译码是的逆过程，它将转换成。
译码器有多个输入和多个输出端，每输入一组二进制代码，只有个输出端有效。
n 个输入端最多可有个输出端。
4、（8-2易）74LS148是一个典型的优先编码器，该电路有个输入端和个输出端，因此，又称为优先编码器。
5、（8-4中）使用共阴接法的LED数码管时，“共”端应接，a~g应接输出有效的显示译码器；使用共阳接法的LED数码管时，“共”端应接，a~g应接输出有效的显示译码器，这样才能显示0~9十个数字。
6、（8-4中）译码显示电路由显示译码器、和组成。
7.（8-4易）译码器分成___________和___________两大类。
8.（8-4中）常用数字显示器有_________,_________________,____________等。
9.（8-4中）荧光数码管工作电压_______，驱动电流______，体积_____，字形清晰美观，稳定可靠，但电源功率消耗______，且机械强度_____。
10．（8-4中）辉光数码管管内充满了_________，当它们被______时，管子就发出辉光。
11.（8-4易）半导体发光二极管数码管（LED）可分成_______，_______两种接法。
12.（8-4中）发光二极管正向工作电压一般为__________。
《组合逻辑电路》课件
常见的逻辑门
与门
与门只有当所有输入 信号均为高电平时或门只要有一个输入 信号为高电平，输出 信号就为高电平。
非门
非门将输入信号取反， 输出信号与输入信号 相反。
异或门
异或门只有当输入信 号中有且仅有一个信 号为高电平时，输出 信号才为高电平。
组合逻辑电路的设计示例
4位全加器
4位全加器能够对两个4位二进制数进行相加， 并输出相应的和与进位。
8位选择器
8位选择器根据控制信号选择对应的输入信号输 出。
4位比较器
4位比较器用于比较两个4位二进制数的大小， 并输出相应的比较结果。
7段数码管译码器
7段数码管译码器将二进制输入信号转换为7段 数码管上的显示。
总结
组合逻辑电路是电路设计中的重要组成部分，它通过逻辑门等实现输入输出 的转换和处理。分析问题、求最简式、选择逻辑门是组合逻辑电路设计的核 心方法。
组合逻辑电路的基本元件
逻辑门
逻辑门是组合逻辑电路中的基本构建块，如与门、 或门、非门、异或门等。
多路选择器
多路选择器可以根据输入信号的值，选择特定的 输出信号。
解码器
解码器将输入信号转换为对应的输出线路。
编码器
编码器将多个输入信号编码为较少的输出信号。
组合逻辑电路的设计方法
1. 理解问题并确定输入输出要求。 2. 将输入输出转化为逻辑函数。 3. 求出逻辑函数的最简式。 4. 根据最简式选择逻辑门和组成电路。
《组合逻辑电路》PPT课 件
欢迎来到《组合逻辑电路》的PPT课件。想要深入了解什么是组合逻辑电路 以及它的基本元件和设计方法吗？让我们一起开始探索吧！
什么是组合逻辑电路？
组合逻辑电路是由输入端口和输出端口组成的电路，它们用于将输入端口上的信号转换为输出端口的状态。与 存储器不同，组合逻辑电路只考虑当前输入产生的输出。
第六章 几种常用的组合逻辑电路试题及答案
_____，字形清晰美观，稳定可靠，但电源功率消耗______，且机械强
度_____。
10．（8-4中） 辉光数码管管内充满了_________，当它们被______时，
管子就发出辉光。
11.（8-4易）半导体发光二极管数码管（LED）可分成_______，
_______两种接法。
12.（8-4中）发光二极管正向工作电压一般为__________。为了防止二
输出端有效。n个输入端最多可有 个输出端。
4、（8-2易） 74LS148是一个典型的优先编码器，该电路有 个输入端和
个输出端，因此，又称为 优先编码器。
5、（8-4中） 使用共阴接法的LED数码管时，“共”端应接 ，a~g应接输
出 有效的显示译码器；使用共阳接法的LED数码管时，“共”端应接
，a~g应接输出 有效的显示译码器，这样才能显示0~9十个数字。
C.全加器 D.寄存器
6．（8 -3中）某译码电路需要有四种不同的输出状态,那么输入信号
至少应有
A、2个
B、4个
C、3个
D、
5个
7．（8-1中） 组合电路的分析是指（ ）。
A、已知逻辑图，求解逻辑表达式的过程 B、已知真值表，求解逻辑功
能的过程
C、已知逻辑图，求解逻辑功能的过程 D、以上都不对
8.（8-2中）8线-3线制的74LS148属于（ ）。
4）.根据化成的表达式画出逻辑图
8.（8-1中）组合逻辑的分析方法大致有哪几步？ 9.（8-3难）请用3-8线译码器译码器和少量门器件实现逻辑函数
。
五，计算题 1、 （8-1易、中） 有一组合逻辑电路如图8-1（a）所示，其输入信 号A、B的波形如图8-1（b）所示。问：
几种常用的组合逻辑电路试题及答案
第六章几种常用的组合逻辑电路一、填空题1、（8-1易）组合逻辑电路的特点是：电路在任一时刻输出信号稳态值由决定（a、该时刻电路输入信号；b、信号输入前电路原状态），与无关（a、该时刻电路输入信号；b、信号输入前电路原状态），属于（a、有；b、非）记忆逻辑电路。
2、（8-2易）在数字系统中，将具有某些信息的符号变换成若干位进制代码表示，并赋予每一组代码特定的含义，这个过程叫做，能实现这种功能的电路称为编码器。
一般编码器有n个输入端，m个输出端，若输入低电平有效，则在任意时刻，只有个输入端为0，个输入端为1。
对于优先编码器，当输入有多个低电平时，则。
3、（8-3易，中）译码是的逆过程，它将转换成。
译码器有多个输入和多个输出端，每输入一组二进制代码，只有个输出端有效。
n 个输入端最多可有个输出端。
4、（8-2易） 74LS148是一个典型的优先编码器，该电路有个输入端和个输出端，因此，又称为优先编码器。
5、（8-4中）使用共阴接法的LED数码管时，“共”端应接，a~g应接输出有效的显示译码器；使用共阳接法的LED数码管时，“共”端应接，a~g应接输出有效的显示译码器，这样才能显示0~9十个数字。
6、（8-4中）译码显示电路由显示译码器、和组成。
7.（8-4易）译码器分成___________和___________两大类。
8.（8-4中）常用数字显示器有_________,_________________,____________等。
9.（8-4中）荧光数码管工作电压_______，驱动电流______，体积_____，字形清晰美观，稳定可靠，但电源功率消耗______，且机械强度_____。
10．（8-4中）辉光数码管管内充满了_________，当它们被______时，管子就发出辉光。
11.（8-4易）半导体发光二极管数码管（LED）可分成_______，_______两种接法。
12.（8-4中）发光二极管正向工作电压一般为__________。
数字电子技术课件第六章 时序逻辑电路(调整序列码)0609
（3）移入数据可控的并行输入移位寄存器
Z
M
Z D3 X Q3MX Q3NX
N 0 1 0 1
Q3n+1 置0 Q3不变 Q3计翻 置1
0 0 1 1
X 0, Z D3 同步（并行）置数 X 1, Z M Q3 NQ3 右移
右移数据由MN组合而定
3、双向移位寄存器 加选通门构成。
t1
t2
t3
存1 个 数 据 占 用1 个 cp
D1 D2 D3、 Q1 Q2 Q3波形略
二、移位寄存器
移位：按指令(cp),触发器状态可 向左右相邻的触发器传递。 功能：寄存，移位。
构成：相同的寄存单元（无空翻触发器）
共用统一的时钟脉冲（同步工作） 分类：单向、双向
1、单向移位寄存器（4位，右移为例，JK触发器构成） （1）电路：4个相同寄存单元(4个JK触发器)； 同步cp为移位指令； 移1(即: Qn+1 =1) → J=1，K=0 移0(即: Qn+1 =0) → J=0，K=1
1
4个脉冲以后 可从Q3～Q0并 行输出1101
2、并行输入移位寄存器
可预置数的移 位寄存器
（1）选通门——与或逻辑，2选1数据选择器 A B X X:控制信号 F=AX+BX X=1,F=A X=0,F=B
1
&
≥1
F
（2）电路（4位，右移，JK触发器构成）
X控制信号：X＝0，置数； X＝1，右移。 Dr右移数据输入端。 D3～D0并行数据输入端。
X控制信号：X＝0，左移，DL左移数据输入端。 X＝1，右移，Dr右移数据输入端；
双向移位寄存器示例，X控制信号：X＝0，左移， X＝1，右移，
第六章 数字电路基本器件及组合逻辑电路 第四节TTL集成逻辑门
态时输出端得到的低电平值。典型值为0.3V。 c.关门电平Uoff：在保证输出电压为额定高电平3.6V的
90％时，允许的最大输入低电平值。一般Uoff≥0.8V。
数字电路基本器件及组合逻辑电路
即总的输出P为二个OC门单独输出P1和P2的“与”，等效 电路如图6－21 (b)所示。可见，OC与非门的“线与”可以 用来实现与或非逻辑功能。
数字电路基本器件及组合逻辑电路
②实现“总线”（BUS）传输 如果将多个OC与非门按图6－22所示连接，当某一个门 的选通输入Ei为“1”，其他门的选通输入皆为“0”时，这 时只有这个OC门被选通，它的数据输入信号Di就经过此选通 门被送上总线（BUS）。为确保数据传送的可靠性，规定任 何时刻只允许一个门的输出数据被选通，也就是只能允许一 个门挂在数据传输总线（BUS）上，因为若多个门被选通， 这些OC门的输出实际上会构成“线与”，就将使数据传送出 现错误。
TTL与非门是采用双极型的晶体管－晶体管形式集成的 与非逻辑门电路。
数字电路基本器件及组合逻辑电路
6.4.1 TTL与非门电路组成
图6－13是TTL与非门（CT54／74系列）的典型电路，它 由三部分组成：
输入级：由多发射极管VT1和电阻R1组成，完成“与” 逻辑功能。
中间级：由VT2和电阻R2、R3组成，从VT2的集电极和发 射极同时输出两个相位相反的信号，作为VT3、VT4输出级的 驱动信号，使VT3、VT4始终处于一管导通而另一管截止的工 作状态。
数字电路基本器件及组合逻辑电路
6.4.4 集成与非门芯片介绍 常用的TTL与非门集成电路有7400和7420等芯片，采用
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二、 组合逻辑电路的设计
根据逻辑功能要求
设计
逻辑电路
设计步骤如下： (1) 由逻辑要求，找出自变量（输入条件）和 因变量（输出结果）的逻辑关系 (2) 列出逻辑真值表关系 (3) 由逻辑真值表写出逻辑表达式 (4) 用逻辑代数或卡诺图简化逻辑表达式 (5) 根据现有逻辑元件变换逻辑表达式 (6) 画出逻辑图
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(1) 根据逻辑要求列状态表 逻辑要求：如果一个车 间开工，只需G2运行即可 满足要求；如果两个车间 开工，只需G1运行，如果 三个车间同时开工，则G1 和 G2均需运行。 开工
运行
“1” 不开工
“1” 不运行
“0”
“0”
A 0 0 0 0 1 1 1 1
B 0 0 1 1 0 0 1 1
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半加器逻辑状态表 Ai 0 0 1 1 Bi 0 1 0 1 Si 0 1 1 0 Ci 0 0 0 1 Ai
Bi
.
.
=1
Si
&
逻辑图
Ci
逻辑表达式
Si Ai Bi Ai Bi Ai Bi Ci Ai Bi
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2 全加器
全加：实现两个一位二进制数相加，且考虑来 自低位的进位。 全加器： Ai 表示两个同位相加的数 输入 B
i
Ci-1
输出 Si Ci
表示低位来的进位
表示本位和
表示向高位的进位 逻辑符号： Ai Si Bi CO Ci Ci-1 CI
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(1) 列逻辑状态表
由逻辑表达式画出 卡诺图，由卡图诺可 知，该函数不可化简。
A BC
00
01 1
11
10 1
0
1 1
1
(4) 用“与非”门构成逻辑电 路
G1 AB BC AC AB BC AC
G2 ABC ABC AB C ABC
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(5) 画出逻辑图 G1
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工程上的最佳设计，通常需要用多个指标去 衡量，主要考虑的问题有以下几个方面：
① 所用的逻辑器件数目最少，器件的种类最
少，且器件之间的连线最简单。这样的电路称
“最小化”电路。
② 满足速度要求，应使级数尽量少，以减少
门电路的延迟。
③ 功耗小，工作稳定可靠。
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（4）任何位相加都产生两个结果：本位和、向高位的进 位。
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1 半加器
半加：实现两个一位二进制数相加，不考虑来 自低位的进位。 半加器： 两个输入 Ai Bi Si Ci 逻辑符号： Ai Bi 表示两个同位相加的数
两个输出
表示半加和
表示向高位的进位 CO Si Ci
&
G2 ABC ABC AB C ABC G2 AB BC AC
& ABC & & ABC & ABC & ABC &
AB &
BC &
AC
A B
C
A B
C
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第一节 加法器
计算机最基本任务 之一就是进行算术运 算，在机器中四则运算——加、减、乘、除 都是分解成加法运算进行的，因此加法器是 计算机中最基本的运算单元。
Y
AB
BAB
(1) 写出逻辑表达式
Y Y2 Y3
A A B B A B
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(2) 应用逻辑代数化简
Y A A B B A B A A B B A B
反演律
A A B B A B
输出
组合逻辑电路框图
Y0 F0 ( A0 , A1 , , An 1 ) Y F ( A , A ,, A ) 1 1 0 1 n 1 Y F A 组合逻辑电路表达式 Ym 1 Fm 1 ( A0 , A1 , , An 1 ) 总目录 章目录 返回 上一页 下一页
Y 0 1 1 0 1 0 0 1
Y A B C A BC AB C ABC
A B C A BC AB C A BC
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(4) 逻辑图 0A & 1 &
1
1 0B
1 & 0
&
1 & 1 0 0 1 1 Y
&
1C
& 0
&
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(2) 写出逻辑式
Ai 0 0 0 0 1 1 1 1
Bi 0 0 1 1 0 0 1 1
Ci-1 0 1 0 1 0 1 0 1
Si 0 1 1 0 1 0 0 1
Ci 0 0 0 1 0 1 1 1
Si Ai Bi Ci 1 Ai Bi Ci 1 Ai Bi Ci 1 Ai Bi Ci 1
二、 加法器
实现多位二进制数相加的电路称为加法器。 1、逐位进位加法器 构成：把n位全加器串联起来，低位全加器的进位输出连接 到相邻的高位全加器的进位输入。
特点：进位信号是由低位向高位逐级传递的，所以称为串行 进位加法器，速度不高。 总目录 章目录 返回 上一页 下一页
2、超前进位加法器
Si Ai Bi Ci 1 Ai Bi Ci 1 Ai Bi Ci 1 Ai Bi Ci 1 Ai Bi Ai Bi）Ci 1 Ai Bi Ai B ）Ci 1 （ （
A A B B A B
反演律
A B A B
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Y A B A B
(3) 列逻辑状态表 A 0 0 1 1 B Y
Y A B A B A B
=1 逻辑符号 逻辑式 Y
0 1 0 1
0 1 1 0
Ci Ai Bi Ai Bi）C i 1 Ai Bi （
设两个相加的4位二进制数是：
A A3 A2 A1 A0， B B3 B2 B1 B0
S0 A0 B0 A0 B0）C 1 A0 B0 A0 B0）C 1 （ （
C0 A0 B0 A0 B0）C 1 A0 B0 （ ( A0 B0 )C 1 A0 B0
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例 2: 某工厂有A、B、C三个车间和一个自备电 站，站内有两台发电机G1和G2。G1的容量是G2的 两倍。如果一个车间开工，只需G2运行即可满足 要求；如果两个车间开工，只需G1运行，如果三 个车间同时开工，则G1和 G2均需运行。试画出 控制G1和 G2运行的逻辑图。
(1) 根据逻辑要求列状态表 首先假设逻辑变量、逻辑函数取“0”、“1” 的含义。 设：A、B、C分别表示三个车间的开工状态： 开工为“1”，不开工为“0”； G1和 G2运行为“1”，不运行为“0”。
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在一种组合中，各输入变量之间是“与”关系 A B C 各组合之间是“或”关系 0 0 0 Y A BC A B C A B C A B C 0 0 1 BC A 00 01 11 10 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 由卡图诺可知，该函数不可化简。 1 1 0 (3) 用“与非”门构成逻辑电路 1 1 1
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2、超前进位加法器
设两个相加的4位二进制数是： A A3 A2 A1 A0， B B3 B2 B1 B0
S0 A0 B0 A0 B0）C 1 A0 B0 A0 B0）C 1 （ （
C0 A0 B0 ( A0 B0 )C 1
1 1 1 1
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G1 ABC ABC AB C ABC
B 0 0 1 1 0 0 1 1
C 0 1 0 1 0 1 0 1
G1 0 0 0 1 0 1 1 1
G2 0 1 1 0 1 0 0 1
G2 A BC ABC AB C ABC
Ai Bi C i 1 Ai Bi C i 1 Ai Bi C i 1
Ci Ai Bi Ci 1 Ai Bi Ci 1 Ai Bi Ci 1 Ai Bi Ci 1
Ai Bi Ai Bi）C i 1 Ai Bi （
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Y A B A B (2) 列逻辑状态表
A 0 0 1 1
B
Y
Y A B A B A B
逻辑式
0 1 0 1
1 0 0 1
(3) 分析逻辑功能
输入相同输出为“1”,输入相异输出为“0”, 称为“判一致电路”(“同或门”) ,可用于判断各 输入端的状态是否相同。
A B
(4) 分析逻辑功能 输入相同输出为“0”，输入相异输出为“1”，
为“异或”逻辑关系。这种电路称“异或”门。
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例 2：分析下图的逻辑功能
A
B
&
AB
1
&
&
AB
Y
A
1
B
化简
(1) 写出逻辑式 Y A B A B A B A B A B A B