组合逻辑电路分析ppt课件
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第12章组合逻辑电路-PPT精选
与门
A
&F
B
F = A·B
非门 A
1
F
F=A
或非门 A ≥1
F
B
F = A＋B
与非门 A B
&
F
F = A ·B
20
第12章 组合逻辑电路
例12.3.1 分析图示密码锁电路的密码。
1
1
A
0
B
1
1
1
1
C
01
D
1
01
1
1
E
+5V
S
10
ABCDE 1 10
01
ABCDE 10
F1
01 0
F20 10
全加器
26
∑ Fi
CI CO Ci 全加器
第12章 组合逻辑电路
四位全加器逻辑图：
A4 B4A3 B3A2 B2A1 B1
C4 Σ CI CO
C3
Σ CI CO
C2
Σ CI CO
C1
Σ
C0
CI CO
F4
F3
F2
F1
4 位全加器逻辑图
27
第12章 组合逻辑电路
12.5 编码器
可实现编码功能的组合逻辑电路。
A + B = A ·B
A ·B = A + B
17
第12章 组合逻辑电路
例12.1 分析图示逻辑电路的功能。
& A ·AB
A
&
异AB或门
&
B
&
B ·AB
解：F = A·AB B·AB
= A·AB＋B ·AB
组合逻辑电路1ppt课件PPT课件
4
第4页/共12页
示例─给定电路分析功能 (续)
X=A Y AB Z AC
• 列写真值表 • 确定电路逻辑功能
将三位二进制原码转 换为三位二进制反码
真值表
ABCX Y Z 000 000 001 001 010 010 011 011 100 111 101 110 110 101 111 100
Y(A, B, C) m(3,5,6,7)
Y A B A C B C Y (A B)(A C)(B C)
2021/5/22
9
第9页/共12页
示例─给定逻辑问题设计电路(续)
A
A
B
YB
Y
C
C
与或式实现
或与式实现
A
A
B
YB
Y
C
C
与非式实现
或非式实现
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5
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逻辑门等效符号
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A•B=A+• B A+B = A • B A=A
6
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逻辑电路等效变换
• 利用逻辑门的等效符号，对逻辑电路
A
进行变换
B
C D
A B
C D
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A
Y
B
C D
第7页/共12页
• 列出真值表
• 由真值表，概括电路的逻辑功能
逻辑功能
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3
第3页/共12页
示例─给定电路分析功能
• 写出各输出端的逻辑函数式，
并进行化简
A
1
组合逻辑电路分析与设计(1)幻灯片PPT
29
4. 功耗特性
集成电路的功耗和集成度密切相关。功耗大的器件 集成度不能很高，否则，器件因无法散热而容易烧 毁。 静态功耗：电路的输出状态不变时的功率损耗。 动态功耗：电路状态变化时产生的功耗。 低速电路的功耗以静态功耗为主； 高速电路的功耗以动态功耗为主。
35
平均传输延迟时间是反映门电路工作速度的一个重要参数。
组合逻辑电路分析与设计(1)幻 灯片PPT
本PPT课件仅供大家学习使用 请学习完及时删除处理 谢谢！
主要内容
1. 集成逻辑门 2. 常用MSI组合逻辑模块 3. 组合型可编程逻辑器件 4. 组合逻辑电路分析 5. 组合逻辑电路设计 6. 组合逻辑电路的VHDL描述 7. 组合逻辑电路中的险象
2
逻辑电路的分类：
TTL电路形式发展较早，工艺比较成熟。ECL 电路速度快，但功耗大。I2L电路速度较慢， 但集成密度高。
另一类为单极型MOS集成电路
包括NMOS、 PMOS和CMOS等。
常用的是TTL和CMOS集成电路。
10
逻辑系列： 是一些集成电路芯片的集合。 同一系列的芯片具有类似的输入、输出及内部电 路特征，但逻辑功能不同。 同一系列的芯片可以项目连接实现各种逻辑功能。
54
基本逻辑电路设计实例： 基本逻辑门
设计3人投票，少数服从多数的电路。
55
22
（4）TTL集成门电路使用注意事项
(a) 电源电压应满足在标准值5V+10%的范围内。 (b) TTL电路的输出端所接负载，不能超过规定的扇出 系数。 (c) 多余输入端的处理。
24
集成电路的封装类型：
集成电路封装形式取决于它们装配在印制电路板上的方式， 通常分为两大类：
插孔装配：如DIP双列直插式
4. 功耗特性
集成电路的功耗和集成度密切相关。功耗大的器件 集成度不能很高，否则，器件因无法散热而容易烧 毁。 静态功耗：电路的输出状态不变时的功率损耗。 动态功耗：电路状态变化时产生的功耗。 低速电路的功耗以静态功耗为主； 高速电路的功耗以动态功耗为主。
35
平均传输延迟时间是反映门电路工作速度的一个重要参数。
组合逻辑电路分析与设计(1)幻 灯片PPT
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主要内容
1. 集成逻辑门 2. 常用MSI组合逻辑模块 3. 组合型可编程逻辑器件 4. 组合逻辑电路分析 5. 组合逻辑电路设计 6. 组合逻辑电路的VHDL描述 7. 组合逻辑电路中的险象
2
逻辑电路的分类：
TTL电路形式发展较早，工艺比较成熟。ECL 电路速度快，但功耗大。I2L电路速度较慢， 但集成密度高。
另一类为单极型MOS集成电路
包括NMOS、 PMOS和CMOS等。
常用的是TTL和CMOS集成电路。
10
逻辑系列： 是一些集成电路芯片的集合。 同一系列的芯片具有类似的输入、输出及内部电 路特征，但逻辑功能不同。 同一系列的芯片可以项目连接实现各种逻辑功能。
54
基本逻辑电路设计实例： 基本逻辑门
设计3人投票，少数服从多数的电路。
55
22
（4）TTL集成门电路使用注意事项
(a) 电源电压应满足在标准值5V+10%的范围内。 (b) TTL电路的输出端所接负载，不能超过规定的扇出 系数。 (c) 多余输入端的处理。
24
集成电路的封装类型：
集成电路封装形式取决于它们装配在印制电路板上的方式， 通常分为两大类：
插孔装配：如DIP双列直插式
第三章 组合逻辑电路的分析与设计【PPT课件】
画出逻辑图如图所示。
例2:设计一个电话机信号控制电路。电路有I0(火警)、I1(盗警) 和I2(日常业务)三种输入信号,通过排队电路分别从L0、L1、L2输出, 在同一时间只能有一个信号通过。如果同时有两个以上信号出现时,应 首先接通火警信号,其次为盗警信号,最后是日常业务信号。试按照上 述轻重缓急设计该信号控制电路。要求用集成门电路7400(每片含 4个2输入端与非门)实现。
设计过程的基本步骤:
例1:设计一个三人表决电路,结果按“少数服从多数”的原则决定。 解:(1)列真值表:
(2)由真值表写出逻辑表达式:
LA B CAB CAC BABC
(3)化简。
得最简与—或表达式: (4)画出逻辑图。 LA BB C AC
如果,要求用与非门实现该逻辑电路, 就应将表达式转换成高级教师
解:(1)由逻辑图逐级写出逻辑表达式。为了写表达式方便,借助中间
变量P。
(2)化简与变换:
(3)由表达式列出真值表。 (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”。
组合逻辑电路的设计方法
解:(1)列真值表: (2)由真值表写出各输出的逻辑表达式:
(3)根据要求,将上式转换为与非表达式: (4)画出逻辑图。
小结:
1．组合逻辑电路的特点是,电路任一时刻的输出状态只 决定于该时刻各输入状态的组合,而与电路的原状态无 关。组合电路就是由门电路组合而成,电路中没有记忆 单元,没有反馈通路。
2．组合逻辑电路的分析步骤为:写出各输出端的逻辑表 达式→化简和变换逻辑表达式→列出真值表→确定功 能。
3．组合逻辑电路的设计步骤为:根据设计求列出真值表 →写出逻辑表达式(或填写卡诺图) →逻辑化简和变换 →画出逻辑图
例2:设计一个电话机信号控制电路。电路有I0(火警)、I1(盗警) 和I2(日常业务)三种输入信号,通过排队电路分别从L0、L1、L2输出, 在同一时间只能有一个信号通过。如果同时有两个以上信号出现时,应 首先接通火警信号,其次为盗警信号,最后是日常业务信号。试按照上 述轻重缓急设计该信号控制电路。要求用集成门电路7400(每片含 4个2输入端与非门)实现。
设计过程的基本步骤:
例1:设计一个三人表决电路,结果按“少数服从多数”的原则决定。 解:(1)列真值表:
(2)由真值表写出逻辑表达式:
LA B CAB CAC BABC
(3)化简。
得最简与—或表达式: (4)画出逻辑图。 LA BB C AC
如果,要求用与非门实现该逻辑电路, 就应将表达式转换成高级教师
解:(1)由逻辑图逐级写出逻辑表达式。为了写表达式方便,借助中间
变量P。
(2)化简与变换:
(3)由表达式列出真值表。 (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”。
组合逻辑电路的设计方法
解:(1)列真值表: (2)由真值表写出各输出的逻辑表达式:
(3)根据要求,将上式转换为与非表达式: (4)画出逻辑图。
小结:
1．组合逻辑电路的特点是,电路任一时刻的输出状态只 决定于该时刻各输入状态的组合,而与电路的原状态无 关。组合电路就是由门电路组合而成,电路中没有记忆 单元,没有反馈通路。
2．组合逻辑电路的分析步骤为:写出各输出端的逻辑表 达式→化简和变换逻辑表达式→列出真值表→确定功 能。
3．组合逻辑电路的设计步骤为:根据设计求列出真值表 →写出逻辑表达式(或填写卡诺图) →逻辑化简和变换 →画出逻辑图
第四章组合逻辑电路1PPT课件
23.11.2020
章目录
第四章 组合逻辑电路
2
4.2 中规模集成组合逻辑电路
一、编码器
1. 二进制编码器 (1) 8—3线普通编码器 (2) 8—3线优先编码器74148 (3) 74148的级联 2. 二—十进制优先编码器74147
作业
23.11.2020
章目录
第四章 组合逻辑电路
3
第4章 组合逻辑电路
Si = Ai Bi Ci-1 + Ai Bi Ci-1 + Ai Bi Ci-1 + Ai Bi Ci-1 = Ai (Bi Ci-1 + Bi Ci-1 )+ Ai (Bi Ci-1 + Bi Ci-1) = Ai Bi ⊕Ci-1 + Ai (Bi ⊕Ci-1 ) = Ai ⊕Bi ⊕Ci-1
Ci = Ai Bi + Bi Ci-1 + Ai Ci-1 = Ai Bi + ( Ai + Ai ) Bi Ci-1 +( Bi + Bi ) Ai Ci-1 = AiBi +AiBiCi-1 +AiBiCi-1 +AiBiCi-1 +AiBiCi-1 = Ai Bi + Ci-1 ( Ai ⊕Bi )
(3)确定逻辑功能
23.11.2020
标题区 章目录 节目录 第四章 组合逻辑电路
5
例4.1.1 分析如图4.1.1(a)所示的逻辑电路的逻辑
功能。
1
2
&
A
&
&
S
B
D
&
23.11.2020
1
C
图 4.1.1(a)
第3单元组合逻辑电路的分析与设计PPT课件
本单元学习指导
➢ 各种组合逻辑电路在功能上千差万别，但其分 析方法和设计方法都是共同的。掌握了一般的分析方 法，可得知任何给定电路逻辑功能；掌握基本的设计 方法，就可据已知的实际要求设计获得相应的逻辑电 路。
21
实验三 组合逻辑电路设计之 密码锁、8线-3线编码器
一．实验目的
➢1．掌握组合逻辑电路的设计方法。 ➢2．用实验验证设计电路的逻辑功能。 ➢3．掌握编码的概述，为后继内容做准备。
设三人的意见为变量A、B、C，表决结果 为函数L。对变量及函数进行如下状态赋值： 对于变量A、B、C，设同意为逻辑“1”； 不同意为逻辑“0”。对于函数L，设事情
通过为逻辑“1”；没通过为逻辑“0”。
真值表
14
（2）由真值表写出逻辑表达式：
LA B CAB CAC BABC
（3）化简.
LABC ABCAC BABC A(B CC)BC (AA)A(CBB) AB BC AC
15
（4）画出逻辑图 .
如果要求用与非门实现该逻辑电路，就应将表达式转换成与非—与 非表达式： LA B B C A C ABC AC
画出逻辑图如图所示。
16
（2）列逻辑真值表。由于每一时刻只有一个 输入端，所以输入组合只有8组，而不用列28 次输出组合。
17
2．组合逻辑电路设计举例
例3.16 ： 设计一个8输入3输出的二进制编码电 路，即8-3线编码器。要求，每一时刻只有一 个输入键接通高电平，即为“1”，当不同的输 入键为“1”时，会有一个对应二进制码输出。
（4）简述其逻辑功能。
A、B表示两个1位 二进制的加数，S 是它们相加的本位 和，C是向高位的 进位。这种电路可 用于实现两个1位 二进制数的相加， 它是运算器中的基 本单元电路，称为 半加器。
35-组合逻辑电路的分析与设计PPT模板
电工电子技术
组合逻辑电路的分析与设计
1.1 组合逻辑电路的分析方法
1．组合逻辑电路的特点
组合逻辑电路是数字电路中最简单的一类逻辑电路。其特 点是：任何时刻的输出只与该时刻的输入状态有关，而与先 前的输入状态无关，也就是说组合逻辑电路不具备记忆功能， 结构上无反馈。
2．组合逻辑电路的分析方法
所谓组合逻辑电路的分析，是对给定组合逻辑电路进行 逻辑分析，求出其相应的输入、输出逻辑关系表达式，确定 其逻辑功能。
（5）画出逻辑图，如右图所示。
电工电子技术
由真值表可知，当A、B、C三个变量不一致时，输出为 1，所以这个电路称为“不一致电路”。
1.2 组合逻辑电路的分析方法
组合逻辑电路的设计是组合逻辑电路分析的逆过程， 即已知逻辑功能要求，设计出具体的实现该功能的组合逻辑 电路。其设计步骤如下。
（1）分析逻辑问题，明确输入量与输出量； （2）根据逻辑要求列出相应的真值表；
（3）根据真值表写出逻辑函数的最小项表达式； （4）化简逻辑函数，并根据可能提供的逻辑电路类型写 出所需的表达式形式； （5）画出与表达式相应的逻辑图。
组合逻辑电路的设计一般应以电路简单、所用器件最 少为目标，并尽量减少所用集成器件的种类。
【例14-2】设计一个三人表决电路，表决结果按“少数 服从多数”的原则决定。
【解】（1）分析具体问题，确定输入量与输出量。设三 人的意见为变量A、B、C，表决结果为函数Y，并设同意为逻 辑1，不同意为逻辑0，事情通过为逻辑1，没通过为逻辑0。
（2）根据逻辑要求列出真值表。
（3）由真值表写出逻辑表达பைடு நூலகம்。
Y ABC ABC ABC ABC
（4）化简逻辑函数。画该逻辑函数的卡诺图，并合并最 小项，如左图所示，得最简与或表达式：Y=AB+BC+AC。
组合逻辑电路的分析与设计
1.1 组合逻辑电路的分析方法
1．组合逻辑电路的特点
组合逻辑电路是数字电路中最简单的一类逻辑电路。其特 点是：任何时刻的输出只与该时刻的输入状态有关，而与先 前的输入状态无关，也就是说组合逻辑电路不具备记忆功能， 结构上无反馈。
2．组合逻辑电路的分析方法
所谓组合逻辑电路的分析，是对给定组合逻辑电路进行 逻辑分析，求出其相应的输入、输出逻辑关系表达式，确定 其逻辑功能。
（5）画出逻辑图，如右图所示。
电工电子技术
由真值表可知，当A、B、C三个变量不一致时，输出为 1，所以这个电路称为“不一致电路”。
1.2 组合逻辑电路的分析方法
组合逻辑电路的设计是组合逻辑电路分析的逆过程， 即已知逻辑功能要求，设计出具体的实现该功能的组合逻辑 电路。其设计步骤如下。
（1）分析逻辑问题，明确输入量与输出量； （2）根据逻辑要求列出相应的真值表；
（3）根据真值表写出逻辑函数的最小项表达式； （4）化简逻辑函数，并根据可能提供的逻辑电路类型写 出所需的表达式形式； （5）画出与表达式相应的逻辑图。
组合逻辑电路的设计一般应以电路简单、所用器件最 少为目标，并尽量减少所用集成器件的种类。
【例14-2】设计一个三人表决电路，表决结果按“少数 服从多数”的原则决定。
【解】（1）分析具体问题，确定输入量与输出量。设三 人的意见为变量A、B、C，表决结果为函数Y，并设同意为逻 辑1，不同意为逻辑0，事情通过为逻辑1，没通过为逻辑0。
（2）根据逻辑要求列出真值表。
（3）由真值表写出逻辑表达பைடு நூலகம்。
Y ABC ABC ABC ABC
（4）化简逻辑函数。画该逻辑函数的卡诺图，并合并最 小项，如左图所示，得最简与或表达式：Y=AB+BC+AC。
组合逻辑电路(半加器全加器及逻辑运算)ppt课件
①写出用异或门、与或非门、非门组成全加器的逻辑表达式；
②连接电路，注意与或非门不用的输入端接地；
③根据不同的输入状态，记录输出结果。
74LS86
A
B 注意：74LS54 3或4或5接地， 9或10或11接地
C
1 =1 3
2
4 =1
5
6
S
74LS54
74LS00
。 。 1
2
& ≥1
61&
3
12 &
2
CO
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13
实验二 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）
四、实验内容 操作说明
逻辑电平
LED显示
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14
实验二 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）
四、实验内容
2、测试用异或门和与非门组成的半加器逻辑功能
在实验箱上用异或门和与非门组成如下电路，输入接电 平开关，输出端Y、Z接电平显示发光二极管；改变输 入状态，记录输出结果。
011 100
01 10
101 110 111
01 01 11
ABC有奇数个1时S为1； ABC有偶数个1和全为0时 S为0。 -----用全加器组成三位二进制代码 奇偶校验器
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12
实验二 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）
四、实验内容 1、组合逻辑电路功能测试
选择7400两片连接如下电路；A、B、C接电平开关，Y1、Y2接 电平显示发光管，改变A、B、C的状态填表，并写出Y1、Y2的 逻辑表达式；将运算结果与实验结果比较。
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4
实验二 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）
第四章组合逻辑电路的分析与设计PPT课件
≥1
Ci
Ai Bi
∑
Si
Ci-1
CI
CO
Ci
=1
Si
14
二、多位数加法器
4位串行进位加法器
C3 S3
S2
S1
S0
Ci Si ∑
Ai Bi Ci-1
Ci Si ∑
Ai Bi Ci-1
Ci Si ∑
Ai Bi Ci-1
Ci Si ∑
Ai Bi Ci-1
A3 B3 C2
A2 B2 C1
A1 B1 C0
A0 B0 C-1
2n≥N
16
二．优先编码器——允许同时输入两个以上信号，并按优先级输出。 集成优先编码器举例——74148（8线-3线）
注意：该电路为反码输出。EI为使能输入端(低电平有效)，EO为使能 输出端(高电平有效) ，GS为优先编码工作标志(低电平有效)。
17
EO
GS
A0
A1
A2
≥1
≥1
≥1
≥1
&
&
&
C i A iB iC i 1 A iB iC i 1 A iB iC i 1 A iB iC i 1
A iB i(A i B i)C i- 1
13
S i Ai Bi Ci1
C i A iB i(A i B i)C i -1
根据逻辑表达式画出全加器的逻辑电路图：
Ai Bi
Ci -1
&
=1
串行进位加法器，电路简单，但运算速度慢。 为此产生了超前进位加法器，详见P109。
15
4.3.2 编码器
一.编码器的基本概念及工作原理 编码——将特定的逻辑信号编为一组二进制代码。 能够实现编码功能的逻辑部件称为编码器。 一般而言，N个不同的信号，至少需要n位二 进制数编码。 N和n之间满足下列关系:
组合逻辑电路的分析和设计.ppt
输入
CB 00 00 01 01 10 10 11 11 00 00 01 01 10 10 11 11
输出
AY 00 10 01 11 00 11 00 11 00 10 00 11 00 11 00 10
④结论：
分类出4位二 进制数中的素 数2、3、5、7、 11、13。
例：试分析如下电路图的逻辑功能。
1 Y=0。所以Y和A、B的逻辑关系
1 为与非运算的关系。
1
用与非门实现
1
Y A B AB
1
0
A
&
Y
B
0
C
二、门级组合逻辑电路的设计方法 所谓组合逻辑电路设计，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佳逻辑电路。
设计是分析的逆过程
组合逻辑电路的设计一般可按以下步骤进行：
① 逻辑抽象。将文字描述的逻辑命题转换成真值表叫逻辑抽象。 首先要分析逻辑命题，确定输入、输出变量；然后用二值逻辑的0、 1两种状态分别对输入、输出变量进行逻辑赋值，即确定0、1 的具 体含义；最后根据输出与输入之间的逻辑关系列出真值表。
③卡诺图化简
Y1 BC A 00 01 11 10
0
11
Y2 BC A 00 01 11 10
0
11
11
1
1
1 11
与或式： Y1 AB BC ABC 与非－与非式： Y1 AB BC ABC
Y2 C AB Y2 C AB
④逻辑电路图
A
1
B
1
C
1
&
&
≥1
Y1
A
1
&
B
1