(完整版)组合逻辑电路
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组合逻辑电路
Y2 A2 A1 A0 m2 Y3 A2 A1A0 m3
Y6 A2 A1A0 m6 Y7 A2 A1A0 m7
3. 5. 2二进制译码器的应用
一、用译码器实现组合逻辑电路
因为n个输入变量的二进制泽码器的输出为其对应的2n个最小 项(或最小项的反)，而任一逻辑函数均可表示为最小项表达 式(即标准与或式)的形式，故利用二进制泽码器和门电路可 实现单输出或多输出组合逻辑电路的设计。使用方法为:当泽 码器的输出为低电平有效时，选用与非门;当泽码器的输出为 高电平有效时，选用或门。
(4) 分析电路的逻辑功能。由真值表可以看出:当A, B输入状 态相同时，Y=0;当A同时，Y=1。故此电路具有异或门的逻 辑功能，所以该电路是由4B输入状态不个与非门构成的异或 逻辑电路。
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3.2 组合逻辑电路的分析
「例3.2.2]已知组合逻辑电路如图3.2.2所示，试分析该电路 的逻辑功能。
当输入A3=1时，低位片CT74LS138(1)因A3 =1而禁止泽码， 输出 Y0 ~ Y7 均为高电平1,高位片CT74LS138(2)工作，这时 输入A3A2A1A0 ，在1000~1111之间变化时， Y8 ~ Y15 对应的输 出端输出有效的低电平0。
中，I 7的优先级别最高，I6 次之，其余依此类推，I 0 的级别最 低。
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3. 4 编码器
也就是说，当 I7 =0时，其余输入信号不沦是0还是1都不起作 用，电路只对 I 7 进行编码，输出 Y2Y1Y0 = 000，此码为反码，其 原码为111，其余类推。可见，这8个输入信号优先级别的高 低次序依次为 I 7、I 6、I 5、I 4、I 3、I 2、I1、I 0
3. 5. 1二进制译码器 将输入二进制代码按其原意转换成对应特定信号输出的逻辑
组合逻辑电路
E 为使能端，表示低电平有效。
列真值表 分析逻辑功能
输入
E A1 A0 1 任意
输出 F
0
E 为选通端、低电平有效。 0 0 0 D0
操作端A1A0为00、01、
0 0 1 D1
10、11时，分别选中D0、
0 1 0 D2
D1、D2、D3到输出F 。
0 1 1 D3
4选1数据选择器。
由传输门构成的4选1数据选择器
设两个四位二进制数分别为C3C2C1C0和 D3D2D1D0，输出为S3S2S1S0
S3S2S1S0 A3 A2 A1A0 B3B2B1B0 CI
M=0时 B3B2B1B0 M (D3D2D1D0 )
S3S2S1S0 C3C2C1C0 D3D2D1D0 0
M=1时 B3B2B1B0 M (D3 ?D2 D1 D0 )
0 1 1 1 1 0 F1 101110
110110
111010 1 1 1 1 1 1 F2
其他
A B CD
00
ABCD中：
F1 A多BC数为AB1D时，ACFD1=B1C；D 表F决2 电A全B路C部D：为1时，F2 = 1。
多数通过和一致通过
常用组合电路及其分析
1 加法器
由5个逻辑门组成的2 输入、2 输出逻辑
这种加法运算称为“半加〞运算，完成半加
运算的电路称为“半加器〞。
半加器逻辑符号如图
A
Σ
S
B
CO C
两个二进制数相加时，
还需要考虑低位的进位， A i
Bi
称为“全加〞运算。 C i-1
Σ
Si
CI CO C i
完成全加运算的电路称为“全加器〞
第4章 组合逻辑电路(完整版)
A B
& AB
G1
A B A B
真值表
A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 F 1 0 0 1
&
G5
F
1
G2
A
&
G4
A B
同或门电路 A B
1
G3
B
=
F A B A B
F
A B A B A@安阳师范学院物理与电气工程学院_2013 B A B CopyRight
2个信号用1位二进制信号进行编码4个信号用2位二进制信号进行编码8个信号用3位二进制信号进行编码常见的编码器有8线3线有8个输入端3个输出端16线4线16个输入端4个输出端等等
第四章 组合逻辑电路
第四章
4.1 概述
组合逻辑电路
4.2 组合逻辑电路的分析与设计方法 4.3 常用的组合逻辑电路 4.4组合逻辑电路中的竞争冒险现象
8
P ABC
第四章 组合逻辑电路
（2）化简与变换：
Y A B C ABC A B C ABC A B C ABC
A B C ABC
（3）由表达式列出真值表。
Y A B C ABC
（4）分析逻辑功能 ： 当A、B、C三个变量 不一致时，电路输出为 “1”，所以这个电路称为 “不一致电路”。
向量函数形式：
给定逻 辑功能
设计
画出 逻辑图
6
Y=F(A)
CopyRight @安阳师范学院物理与电气工程学院_2013
4.2 组合逻辑电路的分析和设计方法
1、组合逻辑电路的分析方法
分析： 给定逻辑图 分析步骤：
第三章组合逻辑电路
第三章组合逻辑电路
（一）二进制译码器
八个译码输出的逻辑表达式：
每一个输出都对应着一种输入状态的组合， 所以也叫做状态译码器。
第三章组合逻辑电路
2． 3线-8线译码器 74HC138
1
第三章组合逻辑电路
利用74HC138的使能端E 2
，可以扩展译码器输入
的变量数。74HC138构成的4线-16线译码器。
第三章组合逻辑电路
74HC138所构成的八路数据分配器的逻辑框图
第三章组合逻辑电路
五、数据比较器
在数字系统中，经常需要对两组二进制数或二—十进制数进行 比较，用来比较两组数字的电路称为数字比较器。只比较两组数 字是否相等的数字比较器称同比较器。不但比较两组数是否相等， 而且还比较两组数的大小的数字比较器称大小比较器或称数值比 较器。下面只介绍数值比较器。
第三章组合逻辑电路
共阴极半导体7段数码管BS201
第三章组合逻辑电路
a）管脚排列图 b）内部接线图
共阳极LED数码管
第三章组合逻辑电路
a）管脚排列图 b）内部接线图
各段笔划的组合能显示出十进制数0～9及某些英文字母。 半导体数码管的优点是工作电压低（1.7～1.9Ｖ），体积小， 可靠性高，寿命长（大于一万小时），响应速度快（优于10ηs）， 颜色丰富等，目前已有高亮度产品，缺点是耗电比液晶数码管大， 工作电流一般为几毫安至几十毫安。
三位二进制编码器 a) 示意图 b) 内部原理图
第三章组合逻辑电路
三位二进制编码器真值表
三位二进制编码器有八个输入端（可与八个开关或其它逻 辑电路相连）和三个输出端，因此，它也称为8线-3线编码器。 三个编码器输出的逻辑表达式为：
第三章组合逻辑电路
（一）二进制译码器
八个译码输出的逻辑表达式：
每一个输出都对应着一种输入状态的组合， 所以也叫做状态译码器。
第三章组合逻辑电路
2． 3线-8线译码器 74HC138
1
第三章组合逻辑电路
利用74HC138的使能端E 2
，可以扩展译码器输入
的变量数。74HC138构成的4线-16线译码器。
第三章组合逻辑电路
74HC138所构成的八路数据分配器的逻辑框图
第三章组合逻辑电路
五、数据比较器
在数字系统中，经常需要对两组二进制数或二—十进制数进行 比较，用来比较两组数字的电路称为数字比较器。只比较两组数 字是否相等的数字比较器称同比较器。不但比较两组数是否相等， 而且还比较两组数的大小的数字比较器称大小比较器或称数值比 较器。下面只介绍数值比较器。
第三章组合逻辑电路
共阴极半导体7段数码管BS201
第三章组合逻辑电路
a）管脚排列图 b）内部接线图
共阳极LED数码管
第三章组合逻辑电路
a）管脚排列图 b）内部接线图
各段笔划的组合能显示出十进制数0～9及某些英文字母。 半导体数码管的优点是工作电压低（1.7～1.9Ｖ），体积小， 可靠性高，寿命长（大于一万小时），响应速度快（优于10ηs）， 颜色丰富等，目前已有高亮度产品，缺点是耗电比液晶数码管大， 工作电流一般为几毫安至几十毫安。
三位二进制编码器 a) 示意图 b) 内部原理图
第三章组合逻辑电路
三位二进制编码器真值表
三位二进制编码器有八个输入端（可与八个开关或其它逻 辑电路相连）和三个输出端，因此，它也称为8线-3线编码器。 三个编码器输出的逻辑表达式为：
第三章组合逻辑电路
第三章组合逻辑电路ppt课件
图3.3.1 3位二进制普通编码器框图 《数字电子技术》
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路 表3-3-1 3位二进制普通编码器真值表
《数字电子技术》
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路
由于普通编码器在任何时刻 I0 ~ I7 当中仅有一个 取值为1，即只有真值表中所列的8种状态，而且它
的（ 28 8 ）种状态均为约束项。因此，由真值表
A
&
1
F2
C
B
&
C
图3.2.1 【例1】逻辑电路图
《数字电子技术》
3.2 组合逻辑电路的分析和设计方法
§3.2.2 组合逻辑电路的设计方法
所谓“设计”：即根据给出的实际逻辑问题，求出实 现这个逻辑功能的最简逻辑电路。
所谓“最简”：是指所用器件最少，器件种类最少， 而且器件之间的连线也最少。
一、设计步骤 （1）进行逻辑抽象
【例1】试用两片74LS148接成16线-4线优先编码器，
将－的优11先11权’最1低6个。146位个二低进A电0A制平1~5代输A码1入5 ，信其号中
编为‘0000
的A优0 先权最高，
接成的电路图如图3.3.4所示：
《数字电子技术》
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路
图3.3.4 用两片74LS148接成的16线－4线优先编码器逻辑图
I7
)
S
Y0 (I1I2 I4 I6 I3 I4 I6 I5 I6 I7 ) S
（由功能表第一行体现）。
《数字电子技术》
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路
（2）YS 为选通输出端，其表达式为：
YS I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 S
此式表明：只有当所有的编码输入端均为高 电平（即没有编码输入），且S=1（ S 0 ）
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路 表3-3-1 3位二进制普通编码器真值表
《数字电子技术》
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路
由于普通编码器在任何时刻 I0 ~ I7 当中仅有一个 取值为1，即只有真值表中所列的8种状态，而且它
的（ 28 8 ）种状态均为约束项。因此，由真值表
A
&
1
F2
C
B
&
C
图3.2.1 【例1】逻辑电路图
《数字电子技术》
3.2 组合逻辑电路的分析和设计方法
§3.2.2 组合逻辑电路的设计方法
所谓“设计”：即根据给出的实际逻辑问题，求出实 现这个逻辑功能的最简逻辑电路。
所谓“最简”：是指所用器件最少，器件种类最少， 而且器件之间的连线也最少。
一、设计步骤 （1）进行逻辑抽象
【例1】试用两片74LS148接成16线-4线优先编码器，
将－的优11先11权’最1低6个。146位个二低进A电0A制平1~5代输A码1入5 ，信其号中
编为‘0000
的A优0 先权最高，
接成的电路图如图3.3.4所示：
《数字电子技术》
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路
图3.3.4 用两片74LS148接成的16线－4线优先编码器逻辑图
I7
)
S
Y0 (I1I2 I4 I6 I3 I4 I6 I5 I6 I7 ) S
（由功能表第一行体现）。
《数字电子技术》
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路
（2）YS 为选通输出端，其表达式为：
YS I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 S
此式表明：只有当所有的编码输入端均为高 电平（即没有编码输入），且S=1（ S 0 ）
第9章组合逻辑电路
P1 A
P2 B C
P3 BC P4 P1 P2 A(B C)
P5 A P3 ABC
Y P4 P5 A(B C) ABC
（2）用卡诺图化简输出函数表达式。
Y A(B C) ABC A(B C) ABC AB AC AB AC
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
表9.2 真值表
9.1.3组合逻辑电路的设计
（3）由真值表写出输出变量函数表达式并化简：
Y ABC ABC ABC ABC AB BC AC （4）画出逻辑电路如图9.2所示。
AB
C 00 01 11 10
A
00 0 1 0
（1）确定输入、输出变量，定义逻辑状态的含义。
设A、B、C代表三个人，作为电路的三个输入变量，当A、 B、C为1时表示同意，为0表示不同意。将Y设定为输出变 量，代表决意是否通过的结果，当Y为1表示该决意通过， 当Y为0表示决意没有通过。
（2）根据题意列出真值表，如表9.2所示。
A
B
C
Y
0
0
0
0
0
• （2）根据真值表写逻辑表达式，并化简成最简“与或” 逻辑表达式。
• （3）选择门电路和型号。 • （4）按照门电路类型和型号变换逻辑函数表达式 • （5）根据逻辑函数表达式画逻辑图。
• 例9.2 设计一个三人表决器电路，当两个或两个以上的人 表示同意时，决意才能通过。 解：根据组合逻辑电路的设计方法，可按如下步骤进行。
组合逻辑电路
Y ((A• (ABC)) • (B • (ABC)) • (C • (ABC)))
4.2.1 组合逻辑电路的分析方法
b.化简： Y ((A • (ABC)) • (B • (ABC)) • (C • (ABC)))
A • ( ABC) B • ( ABC) C • ( ABC) ( A B C)(A B C) AB AC AB BC AC BC
设计一个举重裁判表决电路。举重比赛有3个裁判， 一个主裁判和两个副裁判。只有当两个或两个以上 裁判判决成功，并且其中有一个为主裁判时，表明 选手举重成功。
4.2.2 组合逻辑电路的设计方法
4.2.2 组合逻辑电路的设计方法
分组任务2 设计交通灯监视电路，并用与非门和非门实现
设计一个监视交通灯工作状态的逻辑电路，每一组交 通灯由红、黄、绿3盏灯组成。正常工作情况下，任何 时候必有一盏灯点亮，而且只允许有一盏灯点亮。而 当出现其他5种点亮状态时，电路发生故障，这时要求 发出故障信号，以提醒维修人员前去修理。
1
＆＆
AB
C
图4.2.3 练习中的逻辑电路
解：输出端的逻辑式为
00000 0 0 11 0 0 1010 0 11 0 1 10010 1 01 01
由真值表 可知，为 全加器
YY12
A B AB (A
C
B)C
110 01 11111
4.2.2 组合逻辑电路的设计方法
组合逻辑电路的设计就是根据给出的实际逻辑问 题，求出实现这一逻辑功能的最简单逻辑电路。
由于输入端为8个，输出
端为3个，故也叫做8线
－3线编码器
4.3.1 编码器
其输出输入的真值表为
输入
输出
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y2 Y1 Y0
4.2.1 组合逻辑电路的分析方法
b.化简： Y ((A • (ABC)) • (B • (ABC)) • (C • (ABC)))
A • ( ABC) B • ( ABC) C • ( ABC) ( A B C)(A B C) AB AC AB BC AC BC
设计一个举重裁判表决电路。举重比赛有3个裁判， 一个主裁判和两个副裁判。只有当两个或两个以上 裁判判决成功，并且其中有一个为主裁判时，表明 选手举重成功。
4.2.2 组合逻辑电路的设计方法
4.2.2 组合逻辑电路的设计方法
分组任务2 设计交通灯监视电路，并用与非门和非门实现
设计一个监视交通灯工作状态的逻辑电路，每一组交 通灯由红、黄、绿3盏灯组成。正常工作情况下，任何 时候必有一盏灯点亮，而且只允许有一盏灯点亮。而 当出现其他5种点亮状态时，电路发生故障，这时要求 发出故障信号，以提醒维修人员前去修理。
1
＆＆
AB
C
图4.2.3 练习中的逻辑电路
解：输出端的逻辑式为
00000 0 0 11 0 0 1010 0 11 0 1 10010 1 01 01
由真值表 可知，为 全加器
YY12
A B AB (A
C
B)C
110 01 11111
4.2.2 组合逻辑电路的设计方法
组合逻辑电路的设计就是根据给出的实际逻辑问 题，求出实现这一逻辑功能的最简单逻辑电路。
由于输入端为8个，输出
端为3个，故也叫做8线
－3线编码器
4.3.1 编码器
其输出输入的真值表为
输入
输出
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y2 Y1 Y0
(完整版)第五章组合逻辑电路典型例题分析
第五章 组合逻辑电路典型例题分析第一部分：例题剖析例1．求以下电路的输出表达式：解：例2．由3线－8线译码器Ｔ4138构成的电路如图所示，请写出输出函数式．解：Y = AC BC ABC= AC +BC + ABC = C(AB) +CAB = C (AB) T4138的功能表&&Y 0 Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y 5 Y 6 Y 7“1”T4138A B CA 2A 1A 0YaYbS 1 S 2 S 30 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1S 1S 2S 31 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 0A 2A 1A 0Y 0Y 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y 70 1 1 1 1 1 1 11 0 1 1 1 1 1 11 1 0 1 1 1 1 11 1 1 0 1 1 1 11 1 1 1 0 1 1 11 1 1 1 1 0 1 11 1 1 1 1 1 0 11 1 1 1 1 1 1 0例3．分析如图电路，写出输出函数Ｚ的表达式。
CC4512为八选一数据选择器。
解：例4．某组合逻辑电路的真值表如下，试用最少数目的反相器和与非门实现电路。
（表中未出现的输入变量状态组合可作为约束项）CC4512的功能表A ⨯DIS INH 2A 1A 0Y1 ⨯0 10 00 00 00 00 00 00 00 0⨯⨯⨯⨯⨯0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 0 1 0 11 1 01 1 1高阻态 0D 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7ZCC4512A 0A 1A 2D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7DIS INHD1DA B C D Y 0 0 0 0 10 0 0 1 00 0 1 0 10 0 1 1 00 1 0 0 0CD AB 00 01 11 1000 1 0 0 101 0 1 0 1 11 ××××10 0 1 ××AB第一步画卡诺图第三步画逻辑电路图例5．写出下面组合电路的输出表达式,分析逻辑功能。
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（第4章-15）
3. 选用小规模SSI器件 4. 化简 Z R' A'G'RA RG AG
5. 画出逻辑图
Z RAG.RA.RG.AG
用与或门实现
用与非门实现
（第4章-16）
多输出组合逻辑电路的设计
多输出组合逻辑电路是指具有两个或两个以上的输出逻 辑变量的组合逻辑电路。
例2： 设计一个故障指示电路，具体要求为： （1）两台电动机同时工作时，绿灯亮； （2）一台电动机发生故障时，黄灯亮； （3）两台电动机同时发生故障时，红灯亮。
（第4章-17）
解：1. 设定A、B分别表示两台电动机这两个逻辑变量，F绿、 F黄、F红分别表示绿灯、黄灯、红灯；且用0表示电动机正常
工作，1表示电动机发生故障；1表灯亮，0表示灯灭 2.建立真值表: 按设计要求可得下表所列的真值表
A
B
F绿
F黄
F红
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
1
0
0
1
F绿 A B
第四章 组合逻辑电路
§ 4.1 概述 § 4.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法 § 4.3 若干常用的组合逻辑电路 § 4.4 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象
（第4章-1）
第四章 组合逻辑电路
本章要求： 1.熟练掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法； 2.掌握标准化的中规模集成器件的逻辑功能、使
F黄 AB AB A B
逻辑电路图
F绿 A B
F红 AB
（第4章-20）
4.3 若干常用组合逻辑电路 4.3.1 编码器 • 编码：将输入的每个高/低电平信号变成一
个对应的二进制代码。 分类： 1.普通编码器 2.优先编码器
（第4章-21）
一、普通编码器
输
入
输出
• 特点：任何时刻
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y2 Y1 Y0
只允许输入一个 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
编码信号。
• 例：3位二进制 普通编码器
2.化简
A•B• A A•B•B （A B）• A （A B）• B A• B A• B
（第4章-7）
3.写真值表
真值表
ABF 000 011 101 110
4.分析逻辑功能
输入相同输出为 “0”，输入相异输 出为“1”，称为 “异或”逻辑关系。 这种电路称“异或” 门。
=1
F A B AB AB
1
DCB DC B DC A
1
&& & && &&
Y0 DC DB DC DB
&
&
&
Y2
Y1
Y0
（第4章-11）
2.列出真值表
输入 输出
DCBA
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
任意时刻的输出仅 取决于该时刻的输
入
不含记忆（存储）元件
（第4章-4）
二、逻辑功能的Βιβλιοθήκη 述aa12组合逻辑
yy12
电路
an
ym
组合逻辑电路的框图
y1 f1(a1a2 an ) y2 f2(a1a2 an )
ym
f
m(a1a2
a
）
n
Y F( A)
（第4章-5）
§ 4.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法
Y2Y1Y0
001 001 001 001 001 001 010 010 010 010 010 100 100 100 100 100
功能分析：当D、C、B、A表示的二进制
数小于或等于5时，Y0为1，当这个二进 制数在6和10之间时Y1为1，当这个二进 制数大于或等于11时Y2为1。 故这是一个判别输入的4位二进制数数 值范围的电路。
逻辑符号
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。
（第4章-10）
例3：试分析图示电路的逻辑功能，指出该电路的用途。
解： 1.根据逻辑图写出逻辑式
Y2 DC DBA DC DBA
D
1
C
1
B
Y1 DCB DC B DC A A
F黄 AB AB A B
F红 AB
（第4章-18）
3.根据真值表求得输出逻辑函数的表达式
F绿 A B
F黄 AB AB A B
F红 AB
4.化简上述逻辑函数表达式，并转换成适当 的形式。
由于上述逻辑函数的表达式都是最简了，所 以不用再化简。
（第4章-19）
5.根据逻辑函数表达式画出逻辑电路图如下示。
出现故障，
G
Z为1
（第4章-14）
1. 抽象 • 输入变量:
红（R）、黄（A）、绿（G） • 输出变量：
故障信号（Z） 2. 写出逻辑表达式
Z R' A'G' R' AG RA'G RAG' RAG
输入变量 输 出
R AGZ 0 001 0 010 0 100 0 111 1 000 1 011 1 101 1 111
用方法，能运用这些器件设计出任何其他逻辑 功能的组合逻辑电路； 3.了解逻辑电路中的竞争-冒险现象。
（第4章-2）
§ 4.1 概述
逻
组合逻辑电路
现时的输出仅取 决于现时的输入
辑
电
路
除与现时输入有
时序逻辑电路 关外还与原状态
有关
（第4章-3）
4.1概述
一、组合逻辑电路的特点 1. 从功能上 2. 从电路结构上
4.2.1组合逻辑电路的分析方法
电路 结构
逻辑 功能
1.由给定的逻辑图写出逻辑关系表达式。
2.用逻辑代数或卡诺图对逻辑表达式进 行化简。
3.列出输入输出状态真值表。 4.分析逻辑功能。
（第4章-6）
例1：分析下图的逻辑功能。 & A•B• A
A&
A•B
B
&F
&
A•B•B
1.写出逻 辑表达式 F A• B • A• A• B • B
（第4章-8）
例 2：分析下图的逻辑功能
A . & A .B B.
1
&
A
& Y
A•B
1
B
化简
. (1) 写出逻辑式 Y = AB AB = AB +AB
（第4章-9）
(2) 列逻辑状态表
AB
Y
00 1 01 0
10 0
11 1
Y= AB +AB
逻辑式
=A B =A B
A B
=1
Y
(3) 分析逻辑功能
（第4章-12）
4.2.2 组合逻辑电路的设计方法
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，列出逻辑状态表 (2) 由逻辑状态表写出逻辑表达式 (3) 简化和变换逻辑表达式 (4) 画出逻辑图
（第4章-13）
例1：设计一个监视交通信号灯状态的逻辑电路
R
A 如果信号灯 Z
3. 选用小规模SSI器件 4. 化简 Z R' A'G'RA RG AG
5. 画出逻辑图
Z RAG.RA.RG.AG
用与或门实现
用与非门实现
（第4章-16）
多输出组合逻辑电路的设计
多输出组合逻辑电路是指具有两个或两个以上的输出逻 辑变量的组合逻辑电路。
例2： 设计一个故障指示电路，具体要求为： （1）两台电动机同时工作时，绿灯亮； （2）一台电动机发生故障时，黄灯亮； （3）两台电动机同时发生故障时，红灯亮。
（第4章-17）
解：1. 设定A、B分别表示两台电动机这两个逻辑变量，F绿、 F黄、F红分别表示绿灯、黄灯、红灯；且用0表示电动机正常
工作，1表示电动机发生故障；1表灯亮，0表示灯灭 2.建立真值表: 按设计要求可得下表所列的真值表
A
B
F绿
F黄
F红
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
1
0
0
1
F绿 A B
第四章 组合逻辑电路
§ 4.1 概述 § 4.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法 § 4.3 若干常用的组合逻辑电路 § 4.4 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象
（第4章-1）
第四章 组合逻辑电路
本章要求： 1.熟练掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法； 2.掌握标准化的中规模集成器件的逻辑功能、使
F黄 AB AB A B
逻辑电路图
F绿 A B
F红 AB
（第4章-20）
4.3 若干常用组合逻辑电路 4.3.1 编码器 • 编码：将输入的每个高/低电平信号变成一
个对应的二进制代码。 分类： 1.普通编码器 2.优先编码器
（第4章-21）
一、普通编码器
输
入
输出
• 特点：任何时刻
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y2 Y1 Y0
只允许输入一个 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
编码信号。
• 例：3位二进制 普通编码器
2.化简
A•B• A A•B•B （A B）• A （A B）• B A• B A• B
（第4章-7）
3.写真值表
真值表
ABF 000 011 101 110
4.分析逻辑功能
输入相同输出为 “0”，输入相异输 出为“1”，称为 “异或”逻辑关系。 这种电路称“异或” 门。
=1
F A B AB AB
1
DCB DC B DC A
1
&& & && &&
Y0 DC DB DC DB
&
&
&
Y2
Y1
Y0
（第4章-11）
2.列出真值表
输入 输出
DCBA
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
任意时刻的输出仅 取决于该时刻的输
入
不含记忆（存储）元件
（第4章-4）
二、逻辑功能的Βιβλιοθήκη 述aa12组合逻辑
yy12
电路
an
ym
组合逻辑电路的框图
y1 f1(a1a2 an ) y2 f2(a1a2 an )
ym
f
m(a1a2
a
）
n
Y F( A)
（第4章-5）
§ 4.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法
Y2Y1Y0
001 001 001 001 001 001 010 010 010 010 010 100 100 100 100 100
功能分析：当D、C、B、A表示的二进制
数小于或等于5时，Y0为1，当这个二进 制数在6和10之间时Y1为1，当这个二进 制数大于或等于11时Y2为1。 故这是一个判别输入的4位二进制数数 值范围的电路。
逻辑符号
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。
（第4章-10）
例3：试分析图示电路的逻辑功能，指出该电路的用途。
解： 1.根据逻辑图写出逻辑式
Y2 DC DBA DC DBA
D
1
C
1
B
Y1 DCB DC B DC A A
F黄 AB AB A B
F红 AB
（第4章-18）
3.根据真值表求得输出逻辑函数的表达式
F绿 A B
F黄 AB AB A B
F红 AB
4.化简上述逻辑函数表达式，并转换成适当 的形式。
由于上述逻辑函数的表达式都是最简了，所 以不用再化简。
（第4章-19）
5.根据逻辑函数表达式画出逻辑电路图如下示。
出现故障，
G
Z为1
（第4章-14）
1. 抽象 • 输入变量:
红（R）、黄（A）、绿（G） • 输出变量：
故障信号（Z） 2. 写出逻辑表达式
Z R' A'G' R' AG RA'G RAG' RAG
输入变量 输 出
R AGZ 0 001 0 010 0 100 0 111 1 000 1 011 1 101 1 111
用方法，能运用这些器件设计出任何其他逻辑 功能的组合逻辑电路； 3.了解逻辑电路中的竞争-冒险现象。
（第4章-2）
§ 4.1 概述
逻
组合逻辑电路
现时的输出仅取 决于现时的输入
辑
电
路
除与现时输入有
时序逻辑电路 关外还与原状态
有关
（第4章-3）
4.1概述
一、组合逻辑电路的特点 1. 从功能上 2. 从电路结构上
4.2.1组合逻辑电路的分析方法
电路 结构
逻辑 功能
1.由给定的逻辑图写出逻辑关系表达式。
2.用逻辑代数或卡诺图对逻辑表达式进 行化简。
3.列出输入输出状态真值表。 4.分析逻辑功能。
（第4章-6）
例1：分析下图的逻辑功能。 & A•B• A
A&
A•B
B
&F
&
A•B•B
1.写出逻 辑表达式 F A• B • A• A• B • B
（第4章-8）
例 2：分析下图的逻辑功能
A . & A .B B.
1
&
A
& Y
A•B
1
B
化简
. (1) 写出逻辑式 Y = AB AB = AB +AB
（第4章-9）
(2) 列逻辑状态表
AB
Y
00 1 01 0
10 0
11 1
Y= AB +AB
逻辑式
=A B =A B
A B
=1
Y
(3) 分析逻辑功能
（第4章-12）
4.2.2 组合逻辑电路的设计方法
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，列出逻辑状态表 (2) 由逻辑状态表写出逻辑表达式 (3) 简化和变换逻辑表达式 (4) 画出逻辑图
（第4章-13）
例1：设计一个监视交通信号灯状态的逻辑电路
R
A 如果信号灯 Z