组合逻辑电路认识课件
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组合逻辑电路(电子技术课件)
组合逻辑电路•组合逻辑电路的概述•组合逻辑电路的分析•组合逻辑电路的设计•常用的组合逻辑电路在数字电路中，数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。
组合逻辑电路：输出仅由输入决定，与电路当前状态无关，电路结构中无反馈环路(无记忆)。
组合逻辑电路的概述1.特点(1)输入、输出之间没有反馈延迟通路；(2)电路中不含记忆元件；(3)电路任何时刻的输出仅取决于该时刻的输入，而与电路原来的状态无关。
2.描述组合电路逻辑功能的方法逻辑表达式、真值表、卡诺图、逻辑图、波形图。
组合逻辑电路的分析[例] 试分析下列组合逻辑电路的功能。
[例] 试分析下列组合逻辑电路的功能。
解：（1）根据给定的逻辑电路，写出所有输出逻辑函数表达式并对其进行变换：（2）根据化简后的逻辑函数表达式列出真值表，如表。
（3）逻辑功能评述该电路是一位二进制数比较器：当A>B时，L1=1；当A<B时，L3=1。
注意在确定该电路的逻辑功能时，输出函数L1、L2、L3不能分开考虑。
组合逻辑电路的设计1.组合逻辑电路设计的目的设计组合电路的目的是根据功能要求设计最佳电路。
即根据给出的实际问题，求出能够实现这一逻辑要求的最简的逻辑电路，这就是组合电路的设计，它是分析的逆过程。
2.设计组合电路的步骤：(1)分析设计要求；(2)根据功能要求列出真值表；(3)根据真值表利用卡诺图进行化简，得到最简逻辑表达式；(4)根据最简表达式画逻辑图。
[例]用与非门设计一个三变量“多数表决电路”。
解：（1）进行逻辑抽象，建立真值表：用A、B、C表示参加表决的输入变量，“1”代表赞成，“0”代表反对，用F表示表决结果，“1”代表多数赞成，“0”代表多数反对。
根据题意，列真值表如表。
（2）根据真值表写出逻辑函数的“最小项之和”表达式：（3）将上述表达式化简，并转换成与非形式：（4）根据逻辑函数表达式画出逻辑电路图，如图。
上述逻辑电路可以用74LS00芯片实现，74LS00为4个2输入与非门芯片，74LS00的逻辑符号和引脚图如图所示。
《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。
【全文】组合逻辑电路ppt
列出真值表
W A BD BC A BD BC X BC BD BCD BC BD BCD Y CD CD CD CD ZD
ABCD WXYZ ABCD WXYZ
0000 0001 0010 0011 0100
0011 0100 0101 0110 0111
0101 0110 0111 1000 1001
4、功能评述
1. 写出输出函数表达式
根据逻辑电路图写输出函数表达式时，一般从输入端开始 往输出端逐级推导，直至得到所有与输入变量相关的输出函数 表达式为止。
即：
输入
输出
2、 化简输出函数表达式 目得:① 简单、清晰地反映输入与输出之间得逻辑关系; ② 简化电路结构,获得最佳经济技术指标。
3、 列出输出函数真值表 真值表详尽地给出了输入、输出取值关系,能直观地
半加器已被加工成小规模集成电路, 其逻辑符号如右图所示。
思考:可用 何种芯片实现？
例3 分析下图所示组合逻辑电路,已知输入为8421码, 说明该电路功能。
解 写出该电路输出函数表达式
W A BD BC A BD BC X BC BD BCD BC BD BCD Y CD CD CD CD ZD
设:被加数、加数及来自低位得“进位”分别用变量Ai、Bi 及Ci-1表示,相加产生得“与”及“进位”用Si与Ci表示。
设:被加数、加数及来自低位得“进位”分别用变量Ai、Bi 及Ci-1表示,相加产生得“与”及“进位”用Si与Ci表示。
根据二进制加法运算法则可列出全加器得真值表如下表
所示。
Ai Bi Ci-1
1000 1001 1010 1011 1100
功能: 8421码转换成余3码！
4、3 组合逻辑电路设计
《组合逻辑电路》PPT课件
Y1
Y0
19
2-4译码器 功能表
E
A B
2-4 译码器
YYYY3210
E
E AB 0 00 0 01
Y3 Y2 Y1 Y0 1110 1101
0 10 1 0 1 1
Y3=A B E=M3 E B A Y2=A B E=M2 E Y1=A B E=M1 E Y0=A B E=M0 E
0 11 0 1 1 1 1 ** 1 1 1 1
X3
Y2
X2
X1
Y1
X0 EO
精选ppt
X3 4-2
X2 编
Y2
X1 码
X0 器
Y1
E0
X3 X2 X1 X0 Y1 Y0 EO 1111 00 0 1110 00 1 1101 01 1 1011 10 1 0111 11 1
10
74LS148 8-3优先编码器
精选ppt
11
74LS148 8-3优先编码器
1 E A B C D精选ppt
08 91 120 131 142 153 164 175
74LS138(H)
E1 E21 E22 A B C
25
74LS139 DUAL 2-4译码器
0123
74LS139
E AB
0123
74LS139
E AB
精选ppt
26
用2-4译码器实现4-16译码器
0123
精选ppt
Ei 0 1 2 3 4 5 6 7
15
74LS147 10-BCD编码器
• 输入1~9, 低有效 • 输出为0~9的BCD码, 低有效 • 无有效输入时输出0的BCD码 • 是优先编码器, 9的优先级最高 • 问题: 可否作为8-3优先编码器? 如果可以,
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 ）
《组合逻辑电路》PPT课件
输入
输出
DCBA
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 201211/31 /21 6
Y 2Y 1Y 0
001 001 001 001 001 001 010 010 010 010 010 100 100 100 100 100
2021/3/26
（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
出现故障，
G
Z为1
2021/3/26
（第4章-14）
输入变量 输
出
1. 抽象
R AGZ
• 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
0 001 0 010 0 100 0 111
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 DCBDCBDCA A
1
DCBDCBDCA 1
&& & && &&
Y0 DC DB DC DB
&
&
&
Y2
Y1
Y0
2021/3/26
（第4章-11）
2.列出真值表
1 000
Z R 'A 'G ' R 'A R G 'G A R' A RG AG
1 011Biblioteka 1 1012021/3/26
《组合逻辑电路一》PPT课件
A2>B2 A2<B2 A2=B2 A2=B2 A2=B2 A2=B2 A2=B2 A2=B2 A2=B2 A2=B2 A2=B2
A1 B1 X X X X
A1>B1 A1<B1 A1=B1 A1=B1 A1=B1 A1=B1 A1=B1 A1=B1 A1=B1
A0 B0 X X X X X X
A0>B0 A0<B0 A0=B0 A0=B0 A0=B0 A0=B0 A0=B0
1
1
01
精选ppt
5
加法器(Adder)
(2)全加器
两个1位二进制数A、B相加时，考虑到相邻 低位的进位Ci的加法器称为全加器（Full Adder, FA）。
S
Co
Ci
AB
精选ppt
6
加法器(Adder)
A B C0i 0 01 11 10
0
1
1
11
1
S
B Ci A 00 01 11 10
0
1
A=A7A6A5A4A3A2A1A0、B=B7B6B5B4B3B2B1B0
FA>B FA=B FA<B
F> F= F< I>
74LS85 I= I<
A3A2A1A0 B3B2B1B0
F> F= F< I> 0
74LS85 I= 1 I< 0
A3A2A1A0 B3B2B1B0
A7A6A5A4 B7B6B5B4
A3 A2 A1 A0 B3 B2 B1 B0
精选ppt
10
加法器74LS283
例1：用74LS283实现8421BCD码转换成E3码。
解：通过对8421BCD码和E3码的比较发现：
A1 B1 X X X X
A1>B1 A1<B1 A1=B1 A1=B1 A1=B1 A1=B1 A1=B1 A1=B1 A1=B1
A0 B0 X X X X X X
A0>B0 A0<B0 A0=B0 A0=B0 A0=B0 A0=B0 A0=B0
1
1
01
精选ppt
5
加法器(Adder)
(2)全加器
两个1位二进制数A、B相加时，考虑到相邻 低位的进位Ci的加法器称为全加器（Full Adder, FA）。
S
Co
Ci
AB
精选ppt
6
加法器(Adder)
A B C0i 0 01 11 10
0
1
1
11
1
S
B Ci A 00 01 11 10
0
1
A=A7A6A5A4A3A2A1A0、B=B7B6B5B4B3B2B1B0
FA>B FA=B FA<B
F> F= F< I>
74LS85 I= I<
A3A2A1A0 B3B2B1B0
F> F= F< I> 0
74LS85 I= 1 I< 0
A3A2A1A0 B3B2B1B0
A7A6A5A4 B7B6B5B4
A3 A2 A1 A0 B3 B2 B1 B0
精选ppt
10
加法器74LS283
例1：用74LS283实现8421BCD码转换成E3码。
解：通过对8421BCD码和E3码的比较发现：
数字电子技术基础组合逻辑电路ppt课件
通常数据分配器有一根输入线，n根地址控制线，2n根数据输出线，因此根据输出线的个数也称为2n路数据分配器
用74LS138译码器实现的数据分配器
译码器的三个输入端A2 、A1 、A0作为选择通道用的地址信号输入，八个输出端作为数据输出通道，三个控制端接法如下：
74HC4511引脚图
74HC4511是常用的CMOS七段显示译码器， A3、A2、 A1、A0为输入端，输入8421BCD码，a～g为七段输出，输出高电平有效，可用来驱动共阴极LED数码管。
为测试输入端，低电平有效，当
时a～g输出全为1，用于检查译码器和LED
数码管是否能正常工作。
数据时，可强制将不需要显示的位消去。如四位数码管，某时刻只需显示最低的两位数据，则可以让最高两位数据的
例2
用74LS138实现逻辑函数
。
解：
将函数表达式写成最小项之和
将输入变量A、B、C分别接入输入端，注意高位和低位的接法，使能端接有效电平，由于74LS138输出为反码输出，需要再将F变换一下：
逻辑电路图
注意：使用中规模集成译码器实现逻辑函数时，译码器的输入端个数要和逻辑函数变量的个数相同，并且需要将逻辑函数化成最小项表达式。
3.2.2 组合逻辑电路的设计方法
根据给定的逻辑功能要求，设计出能实现这 个功能要求的逻辑电路。
实现的电路要最简，即所用器件品种最少、数量最少、连线最少。
要求：
（1）根据设计要求确定输入输出变量并逻辑赋 写出真值表。
（2）由真值表写出逻辑函数表达式并化简或转换。
（3）选用合适的器件画出逻辑图。
2．二-十进制译码器
常用的有8421BCD码集成译码器74HC42，
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2请大家思考：基本逻辑门的组合方式有哪些？ 提示1：不同的门组合 小结：复合逻辑门电路。
提示2：输入与输出的关系。
小结：根据输入与输出之间关系的不同，数字 逻辑电路分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。
要求学生写出上页两图的逻辑表达式。
3、提问：从逻辑表达式中，我们可以看出什么不同来？ 小结：组合逻辑电路特点是“电路中输出信号没有反馈到输入 端，任意时刻的输出信号状态只与当前输入信号状态有关，而 与电路原来的输出状态无关，因此，电路没有记忆功能。” 时序逻辑电路特点是“电路中输出信号部分反馈到输入端，输 出信号的状态不仅与当前输入信号状态有关，而且与电路原的 输出状态也有关，因此电路有记忆功能。”
1 复习检测 2 新课学习 3 课堂练习
一、复习检测
完成下列表格
名称
符号
与门
基本门电路
或门
非门 与非门
或非门
复合门电 路
与或非门
异或门
同或门
表达式
二、新课学习 完成每个电路图的逻辑表达式、真值表、逻辑功能。
提问 1 从上面三个电路图中，我们可以看出些什么？这说明了什 么？ 总结：数字逻辑电路是由基本的逻辑门电路组合而成。
4 提问：常见的集成组合逻辑电路有哪些？
Hale Waihona Puke 三、课堂练习请同学们判断下面电路哪些是组合逻辑电路，哪些是 时序逻辑电路。说明理由。
课堂总结
1数字逻辑电路分类： 组合逻辑电路和时序逻辑电路。 2区分组合逻辑电路和时序逻辑电路的要点： 输出是否有信号反馈到输入端。
谢谢！
提示2：输入与输出的关系。
小结：根据输入与输出之间关系的不同，数字 逻辑电路分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。
要求学生写出上页两图的逻辑表达式。
3、提问：从逻辑表达式中，我们可以看出什么不同来？ 小结：组合逻辑电路特点是“电路中输出信号没有反馈到输入 端，任意时刻的输出信号状态只与当前输入信号状态有关，而 与电路原来的输出状态无关，因此，电路没有记忆功能。” 时序逻辑电路特点是“电路中输出信号部分反馈到输入端，输 出信号的状态不仅与当前输入信号状态有关，而且与电路原的 输出状态也有关，因此电路有记忆功能。”
1 复习检测 2 新课学习 3 课堂练习
一、复习检测
完成下列表格
名称
符号
与门
基本门电路
或门
非门 与非门
或非门
复合门电 路
与或非门
异或门
同或门
表达式
二、新课学习 完成每个电路图的逻辑表达式、真值表、逻辑功能。
提问 1 从上面三个电路图中，我们可以看出些什么？这说明了什 么？ 总结：数字逻辑电路是由基本的逻辑门电路组合而成。
4 提问：常见的集成组合逻辑电路有哪些？
Hale Waihona Puke 三、课堂练习请同学们判断下面电路哪些是组合逻辑电路，哪些是 时序逻辑电路。说明理由。
课堂总结
1数字逻辑电路分类： 组合逻辑电路和时序逻辑电路。 2区分组合逻辑电路和时序逻辑电路的要点： 输出是否有信号反馈到输入端。
谢谢！