组合逻辑电路课件优秀课件
门电路及组合逻辑电路ppt课件.ppt

用四位自然二进制码中的前十个码字来表示十进制数码, 因各位的权值依次为8、4、2、1,故称8421码。
2421码的权值依次为2、4、2、1;余3码由8421码加0011 得到;格雷码是一种循环码,其特点是任何相邻的两个码字, 仅有一位代码不同,其它位相同。
即:(5555)10=5×103 +5×102+5×101+5×100 又如:(209.04)10= 2×102 +0×101+9×100+0×10-1+4 ×10-2
(1)数制:二进制
数码为:0、1;基数是2。 运算规律:逢二进一,即:1+1=10。 二进制数的权展开式: 如:(101.01)2= 1×22 +0×21+1×20+0×2-1+1 ×2-2
A
&
B
≥1 &
C
&
D
(a) 与或非门的构成
A
FB C
& ≥1 F
D
(b) 与或非门的符号
F AB CD
4、异或
异或是一种二变量逻辑运算,当两个变量取值相同时, 逻辑函数值为0;当两个变量取值不同时,逻辑函数值为1。
异或的逻辑表达式为: L A B
“异或”真值
表 输入
输出
A
B
L
A
=1
0
0
0
0
常用 BCD 码
十进制数 8421 码 余 3 码 格雷码 2421 码
0
0000 0011 0000 0000
1
0001 0100 0001 0001
2
0010 0101 0011 0010
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。
第2章组合逻辑电路优秀课件

外加反偏电压时,反向电流很小,PN结呈现很大 的反向电阻。
3. 二极管等效电路
图 二极管伏安特性的几种等效电路
导通电压VON 硅管取0.7V 锗管取0.2V
结论: 1. 只有当外加正向电压(P极电压大于N极电压)大于
VON时,二极管才导通。 2. 二极管导通后具有电压箝位作用。
3V 0V 0.7V 1
0
0
3V 3V 3.7V 1
1
1
所以:
YA B
2. 二极管的或门 2.1 电路组成
2.2 工作原理 1)当uA=uB=0V,D1和D2都导通,所以:uO=-0.7V
2)当uA=0V,uB=3V,D1截止,D2导通 所以: uO=2.3V
3)当uA=3V,uB=0V,D1导通,D2截止 所以: uO=2.3V
5. 半导体二极管的开关特性
VCC=5V 当vI为高电平(取VCC)时, VD截止,vO为高电平。 当vI为低电平(取0V)时, VD导通,vO=0.7V,为低电平。
二、 分立元件逻辑门电路 1. 二极管的与门 1.1 电路组成
1.2 工作原理 1)当uA=uB=0V,D1和D2都导通,所以:uO=0.7V
一、 半导体二极管的开关特性
1. 二极管的符号
正极-P极
负极-N极
2. 二极管的伏安特性
I/mA
反向特性 600
400
200 –100 –50
0 0.4 0.7
– 0.1
反向击穿
特性
– 0.2
正向特性
V/V
死区电压
二极管/硅管的伏安特性
2. 二极管的伏安特性-二极管的单向导电性
《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

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
电路与电子技术第10章-组合逻辑电路课件.ppt

第10章 门电路与组合逻辑电路
(1) 逻辑表达式 用与、或、非等运算和括号来描述逻辑函数的表达式
如: Y A(B C) D
输出变量: Y
输入变量: A、B、C
反变量: 字母上有非号, 如: D
原变量: 字母上没有非号, 如: A、B、C
34
第10章 门电路与组合逻辑电路
(2) 逻辑状态表
0•A=0 A•0=0 1•A=A
A•1 =A A•A=A
A• A 0
0+A=A
A+0=A
1+A=1
1=0
非 0=1
运 算
0=0
1=1
A A
A+1 =1 A+A =A
A A1 29
第10章 门电路与组合逻辑电路
3. 逻辑代数运算定律 交换律: A + B = B + A
A•B =B•A
结合律: ABC = (AB) C =A (BC)
T5
A、B 有一个为 0 或都为 0 时:
T1 发射结导通, T1 集电结和 T2 、T5 均截止 复合管 T3 、T4 导通,Y 为 1
21
第10章 门电路与组合逻辑电路
常用 TTL 集成与非门 74LS00
74LS00 有 4 个两输入与非门,完全相同
Y AB
A、B 为输入端 Y 为输出端 4 个与非门电源公共 第 14 脚接 + 5V 直流电源 第 7 脚接电源的地
(2) 配项法
应用 B B( A A)
[例] Y AB AC BC AB AC BC( A A) AB AC ABC ABC
AB(1 C ) AC(1 B) AB AC
常见组合逻辑电路【共32张PPT】

else begin q<=d; qn<=~d; end
end
endmodule
2、带清零端、置1端的JK触发器
module JK_FF(CLK,J,K,Q,RS,SET);
input CLK,J,K,SET,RS;
output Q;
reg Q;
always @(posedge CLK or negedge RS or negedge SET )
采用“assign”语句是描述组合逻辑电路最常用的方法之一。
(3)用“always”或“initial”过程块。 (行为描述)
使用initial和always的区别
“always”块既可用于描述组合逻辑,也可描述时序逻辑。
always语句是不断地重复活动的,直到仿真过程结束。但always语句后的
同步置数,低电平有效. input A,B,C,D; output F;
常见组合与时序逻辑电路Verilog HDL描述 3’b110:out=8’b10111111;
output pass;
default: out =8 'bx;
reg[2:0] outcode;
begin 端口信号名称可以采用位置关联方法和名称关联方法进行连接。
begin if(h) outcode=3’b111;
if(!RS) Q<=1’B0;
(1)调用内置门元件描述
module gate3(F,A,B,C,D);
input A,B,C,D; output F;
nand (F1,A,B); and(F2,B,C,D); or(F,F1,F2); //调用内置门
4’d6:{a,b,c,d,e,f,g}=7’b1011111;
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组合逻辑电路难点
• 二进制计算、逻辑计算异同; • 各种门电路的逻辑功能熟练掌握,画相关波形; • 熟练运用逻辑代数(化简、证明、逻辑变换); • 根据不同要求设计逻辑电路; • 分析不同电路、表达式、波形图、功能表的逻辑功能; • 对复杂逻辑电路功能进行分析。
三人表决器功能要求:
三个评委各控制 A、B、C三个按键中一个,以少数 服从多数的原则表决事件,按下表示同意,否则为不 同意。若表决通过,发光二极管点亮,否则不亮。
例:(1011) 2 =12 3 +022 +121 +120 =(11) 10 (1101.101) 2 =12 3 +122 + 021 +120 +12-1 +02-2 +12-3
=(13.625) 10
五、门电路:
也称逻辑电路、开关电路: 输入输出满足一种逻辑关系,就如
同现实的门电路。
逻辑门电路最基本的逻辑电路是:
212
211
210
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
4096 2048 1024 512 256 128 64 32 16
8
4
2
1
二进制与十进制间的换算关系
按权展开:(N)2 =dn-12n-1 +dn-22n-2 + … + d121 + d020 + d121 + d222 + … +dm2m =
组合逻辑电路课件
第8章 门电路和组合逻辑电路
本章要求:
1. 掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值 表和逻辑表达式。了解 TTL门电路的特点。
2. 会用逻辑代数的基本运算法则化简逻辑函数。
3. 会分析和设计简单的组合逻辑电路。 4. 理解加法器、编码器、译码器等常用组合逻辑
电路的工作原理和功能。 5. 学会数字集成电路的使用方法。74ls00,74ls138.
组合逻辑电路本章要求:
1. 掌握基本门电路(与、或、非、与非、或非、异或、同或)的 逻辑功能、逻辑符号、真值表和逻辑表达式。
2. 熟练用逻辑代数的基本运算法则化简、证明、变换逻辑函数。 3. 在逻辑关系的几种表达方式(式、表、图)间熟练转换并分析
各种逻辑功能; 4. 理解最小项概念(n个变量,有相应的2n个最小项),熟练最
小项表达式写法(每一个最小项,对应于一种变量组合); 5. 会分析组合逻辑电路功能(与、或、非、与非、或非、异或、
同或、加法器、编码器、译码器、多数表决、判一致、判奇、 判偶电路、半加器求和等) 设计简单的组合逻辑电路(已知逻辑要求、真值表、波形图) 6. 理解加法器、编码器、译码器等常用组合逻辑电路的工作原理 和功能。 7. 学会数字集成电路(与非74LS00、7LS138)的使用方法。
设计图
仿真图
8.1 数字电路基本概念
一.数字电路简介
电子电路中的信号
模拟信号 数字信号
数字信号
• 数字信号:时间和幅值上都是离散的。 • 数字电子电路:处理数字信号的电子电路,简称数字
电路。 • 数字电子技术:处理数字信号,元件工作在开关状态。
(三极管:饱和或截止)
• 理想数字信号通常是矩形脉冲信号:只有两个状态 • 电位低,零点几伏,接近0电位 (低电平) • 电位高,几伏、十几伏,接近电路的电源电压 (高3VuO T截止 0V
相当于 开关断开
+UCC RC
uO
C E
uO 0
相当于
开关闭合 +UCC
RC
uO
C
E
uO UCC
8.3 分立元件门电路
一、 门电路的基本概念
逻辑门电路是数字电路中最基本的逻辑元件。 所谓门就是一种开关,它能按照一定的条件去控 制信号的通过或不通过。
一、 二极管的开关特性
(单向导电性 )
导通
D
3V
0V
3V
R
0V
相当于
S
开关闭合
R
相当于
S
开关断开
R
二、三极管的开关特性
在数字逻辑电路中,三极管被作为开关元件工作在 饱和与截止两种状态,相当于一个由基极信号控制的 无触点开关,其作用对应于触点开关的"闭合"与"断 开"
3V
0V RB ui
+UCC
RC
脉冲信号 正脉冲:脉冲跃变后的值比初始值高 负脉冲:脉冲跃变后的值比初始值低
如:
+3V
0
0 -3V
正脉冲
+3V
0
负脉冲
0
-3V
三、逻辑状态: 1、0两种相反的状态,表示电位的高低而不是大小
正逻辑与负逻辑的概念 正逻辑:用高电平表示逻辑1,低电平表示逻辑0。 负逻辑:用高电平表示逻辑0,低电平表示逻辑1。
与模拟电路相比,数字电路有如下 的特点:
• ⑴ 电路结构简单,便于集成化; • ⑵ 可靠性、稳定性和精度较高; • ⑶ 有可能通过编程改变芯片的逻辑功能; • ⑷ 数字运算的可重复性好; • ⑸ 不仅能完成数字运算,还可以完成逻辑
运算; • ⑹ 容易采用计算机辅助设计。
8.2 半导体器件的软开关作用
逻辑电平
• 逻辑电平:对应脉冲“0”,“1”的信号幅值。
• TTL器件TTL电平: “1”:高电平:5 ~ 2V “0”:低电平:0 ~ 0.4V
● COMS器件:高电平:3到18V(视电源电 压),低电平:0V
四、二进制
在数字系统中,信息分两类:一类是数值,另一类 是文字符号,都可以用二进制来表示。
与、或、非逻辑电路。
组合门电路:与非门、或非门、异或门
集成逻辑门电路
发展:电子管----半导体分立器件 ------集成电路: 小、中、大、超大规模、甚大逻辑电路。
小规模(SSI)器件集成。 中规模(MSI)构件集成。如数据选择器、译码器、 编码器等。 大规模(LSI)子系统集成,定时器等。 超大规模(VLSI)系统集成,单片机、中央处理器 (CPU)等。
电平) • 二制数字逻辑:用0、1两个二进制符号表示信号的两
个状态; 不一定表示数值,可表示两个相反的状态。
模拟量和数字量的转换
传感器 模拟控制
模
ADC
数
拟
字
信
信
号
DAC
号
数字 计算机
数字 控制
处理数字信号的电路称为数字电路,它注重 研究的是输入、输出信号之间的逻辑关系。
二、脉冲信号
是一种跃变信号,并且持续时间短暂,也称数字信号。
计算规则简单,并与电子器件的开、关状态相对应。
1.十进制(逢十进一的计数体制)基数10,数码0— 9
2.二进制:(逢二进一)基数2,数码0—1
二进制
• 二进制计数制——逢二进一 • 基数x: 2 • 数符b: 0、1 (可以用开关量表示)
• 二进制计算: • 0+1=1,0+0+=0,1+0=1,1+1=10