组合逻辑电路教学课件
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04 第四章 组合逻辑电路 (pp58)PPT课件
a
a
1
2
组合逻辑
yy12
an
电路
ym
逻辑函数
y1 f1(a1a2 an ) y2 f2 (a1a2 an ) ym fm (a1a2 an )
4.2 组合逻辑电路的分析和设计
逻辑电路
分析 设计
逻辑功能
分析：逻辑图转换为逻辑式 设计：从功能需求出发，得到逻辑电路
4.2 组合逻辑电路的分析和设计
利用无关项（约束项）化简得到的逻辑表达式：
Y2 I4 I5 I6 I7 Y1 I2 I3 I6 I7 Y0 I1 I3 I5 I7
8线-3线优先编码器
➢ 任何时刻，允许多个输入端为高电平； ➢ 多个信号同时输入时，只输出优先级最高的信号的编码
输
入
输出
设I7优先权最高…I0优先权最低
SS1S2S3
编
码 输
Yi(Smi)
出 端
✓ mi 为A0A1A2 的最小项
编
✓ 74HC138也被称为最
码
小项译码器
输
入
端
用两片3线-8线译码器接成4线-16线译码器
问题：两片3线-8线译码器有6个代码输入端，6个 片选控制端，怎样实现4个代码输入端？
？
代 码 输 入 端
第1片工作时，第2片禁止：第1片输出8种电平组合 第2片工作时，第1片禁止：第2片输出8种电平组合
，有独立的数据输入和输出端 数
，有独立的附加控制端。
据
输
每个数据选择器，通过给定的 入
不同地址代码，即可从4个输 端
入数据中，选出一个
数据选择器：从一组输入数据中选出一个来
000000 10110
000000 01111
第四章-组合逻辑电路PPT课件
输入 G3 G2 G1 G0
0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100
2021/3/12
逻辑电路真值表
输出 B3 B2 B1 B0
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111
输入 G3 G2 G1 G0 1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000
因此当B＝D =1，A＝0时(此时F =C+C )，电路 可能由于C 的变化而产生竞争冒险。
ABCD 00 01 11 10
00
1
01 1 1 1
11 1 1
2021/3/12
10 1 1
27
BC 00 01 11 10 A 00110 10011
D＝AB＋AC
有相切的卡诺图
2021/3/12
BC 00 01 11 10 A 00110 10011
01 0 1 1 1
11 1 1 0 0
FABAC＋ BC 10 1 1 0 0
F A C A B D B C D A C D A B C
2021/3/12
32
3. 输出端并联电容器
如果逻辑电路在较慢速度下工作，为了消去竞争冒险，可 以在输出端并联一电容器，致使输出波形上升沿和下降沿 变化比较缓慢，可对于很窄的负跳变脉冲起到平波的作用。
A Y
t t 2021/3/121 2
t3 t4
它不符合静态下Y= AA恒为 0 的
逻辑关系
20
C
C
AC
BC
L
竞争: 当一个逻辑门的两个输入端的信号同时向相反方向变化， 而变化的时间有差异的现象。
【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
《组合逻辑电路的设计》公开课PPT课件
P ABC
A B C
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 ≥1 1 1 0 1 1
L
0 1 1 1 1 1 L 1 0
L AP BP CP
A ABC B ABC C ABC
& & &
2、化简表达式
A P & L ABC( A B C ) BC AB AC B C 3、由表达式列出真值表
1
1 1
1
1 1
0
1 1
1
0 1
0
0 1
ABCD
由真值表写出逻辑表达式
Z ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD
ABCD ABCD ABCD
化简或转换逻辑函数表达式
● 化简
Z AB CD BC AD
化简或转换逻辑函数表达式
画逻辑 电路图
1、认真读题， 把握逻辑关系
把取值为1的项写成与或式
2、设输入输出变量， 定义状态的含义
3、列真值表 目的：减少器件的数量、种类和器 件之间的连接线。减少成本，提高 效率和稳定性
1列表 2得式 3变形 4画图
形成性练习
星空卫视“中国达人秀”海选，有三名评 委。以少数服从多数的原则判定选手能否 通过海选。假设我们是电子设计师，帮他 们设计一个电路能够体现评委判定和选手 是否过关之间的逻辑关系。
C 0 0 1 1
D 0 1 0 1
血型 O型 B型 A型 AB型
以变量Z表示配型结果
Z=1表示血型相配，可以输血
Z=0表示血型不配，不可以输血
以变量Z表示配型结果
Z=1表示血型相配，可以输血 根据题意确定输入和输出变量 Z=0表示血型不配，不可以输血
A B C
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 ≥1 1 1 0 1 1
L
0 1 1 1 1 1 L 1 0
L AP BP CP
A ABC B ABC C ABC
& & &
2、化简表达式
A P & L ABC( A B C ) BC AB AC B C 3、由表达式列出真值表
1
1 1
1
1 1
0
1 1
1
0 1
0
0 1
ABCD
由真值表写出逻辑表达式
Z ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD
ABCD ABCD ABCD
化简或转换逻辑函数表达式
● 化简
Z AB CD BC AD
化简或转换逻辑函数表达式
画逻辑 电路图
1、认真读题， 把握逻辑关系
把取值为1的项写成与或式
2、设输入输出变量， 定义状态的含义
3、列真值表 目的：减少器件的数量、种类和器 件之间的连接线。减少成本，提高 效率和稳定性
1列表 2得式 3变形 4画图
形成性练习
星空卫视“中国达人秀”海选，有三名评 委。以少数服从多数的原则判定选手能否 通过海选。假设我们是电子设计师，帮他 们设计一个电路能够体现评委判定和选手 是否过关之间的逻辑关系。
C 0 0 1 1
D 0 1 0 1
血型 O型 B型 A型 AB型
以变量Z表示配型结果
Z=1表示血型相配，可以输血
Z=0表示血型不配，不可以输血
以变量Z表示配型结果
Z=1表示血型相配，可以输血 根据题意确定输入和输出变量 Z=0表示血型不配，不可以输血
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
2021/5/22
10
第10页/共12页
2021/5/22
5
第5页/共12页
逻辑门等效符号
2021/5/22
A•B=A+• B A+B = A • B A=A
6
第6页/共12页
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
2021/5/22
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
2021/5/22
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
(ppt版)组合逻辑电路培训课件
电源(diànyuán)VCC
（+154V）13 12 11 10 9 8
&
&
&
&
1 23 4 5 67
地GND
第八页，共六十六页。
外形
管脚
名称
4、常用(chánɡ yònɡ)TTL逻辑
门电路
国际常用 系列型号
国产部标型号
说明
四2输入与非门 四2输入或门 四2输入或非门 四2输入与门 四2异或门
双4输入与门 双4输入与非门
分析方法：
组合逻辑电路图
写出逻辑表达式
化简
得出结论（逻辑功能）。
第二十一页，共六十六页。
例1：
A B
组合逻辑电路(luó jí diàn lù)的
AAB
&
& AB
&
Y
&
BAB
Y=AAB BAB =AAB + BAB =AAB + BAB
=AB (A + B)= (A+B) (A+B)= 0+AB+AB +0
Z= RYG+ RG+ RY
1
1
&
1
R G
&
1
Z
&
Y
若要求用与非门构成
(gòuchéng)逻辑电路呢？
第二十七页，共六十六页。
5、用与非门构成(gòuchéng)逻辑电 路
组合(zǔhé)逻辑电路的设计例1
Z= RYG+ RG+ =RYG + RG + = RYG • RG • RY (利R用Y反演定理A+B=RAY•B , A+B+C=A•B•C)
三章组合逻辑电路设计ppt课件
3.3过程语句case
case(address) 0 : $display ("It is 11:40PM"); 1 : $display ("I am feeling sleepy"); 2 : $display ("Let me skip this tutorial"); default : $display ("Need to complete"); endcase
第3章 组合逻辑电路设计
讨论主题：
3.1组合逻辑基础及并行语句三人表决器 3.2加法器电路 一位加法器 3.3 verilog过程译码器原理 3-8译码器 3.4数码管显示电路 七段显示译码器
3.1 组合逻辑电路 表决器
A
B
F
C
f~0 a
s
f~1
f~2
f
b
3.1 组合逻辑电路对比
3.3过程语句while
module counter (clock,rst,enable,count); input clock, rst, enable; output [3:0] count; reg [3:0] count;
always @ (posedge clock or posedge rst) if (rst) begin count <= 0; end else begin : COUNT while (enable) begin
能对两个一位二进制数相加，求得其和 值及进位的逻辑电路称为半加器。半加 器的特点是：只考虑两个一位二进制数 的相加，而不考虑来自低位进位的运算 电路，称为半加器。任务7中设计的一位 加法器级为半加器。
3.2 全加器
第三章组合逻辑电路PPT课件
第26页/共73页
共阴极半导体7段数码管BS201 a）管脚排列图 b）内部接线图
第27页/共73页
共阳极LED数码管 a）管脚排列图 b）内部接线图
第28页/共73页
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。
第50页/共73页
74HC138所构成的八路数据分配器的逻辑框图
第51页/共73页
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。
液晶数字显示器的交流驱动电路
第32页/共73页
2．七段显示译码器
第33页/共73页
例如: 对于8421BCD码的0101状态，对应的十进制数为5，译码驱动器应使分段式数码
管的a、c、d、f、g各段为高电平，而b、e两段为低电平。
第34页/共73页
74HC48应用于高电平驱动的共阴极显示器。当输入信号为 0000～1001时，分别显示0～9数字信号:
或非门的等效变换 a）原逻辑图 b）等效逻辑图
第3页/共73页
三、组合逻辑电路的设计方法
组合逻辑电路的设计，就是根据逻辑功能的要求，设计出 具体的组合电路。一般设计方法分四个步骤进行：
1．首先对命题要求的逻辑功能进行分析，确定哪些是输 入变量，哪些是输出变量以及它们之间的相互关系；然后对 它们进行逻辑赋值，即确定什么情况下为逻辑1，什么情况 下为逻辑0。这一步骤是设计组合逻辑电路的关键。
共阴极半导体7段数码管BS201 a）管脚排列图 b）内部接线图
第27页/共73页
共阳极LED数码管 a）管脚排列图 b）内部接线图
第28页/共73页
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。
第50页/共73页
74HC138所构成的八路数据分配器的逻辑框图
第51页/共73页
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。
液晶数字显示器的交流驱动电路
第32页/共73页
2．七段显示译码器
第33页/共73页
例如: 对于8421BCD码的0101状态，对应的十进制数为5，译码驱动器应使分段式数码
管的a、c、d、f、g各段为高电平，而b、e两段为低电平。
第34页/共73页
74HC48应用于高电平驱动的共阴极显示器。当输入信号为 0000～1001时，分别显示0～9数字信号:
或非门的等效变换 a）原逻辑图 b）等效逻辑图
第3页/共73页
三、组合逻辑电路的设计方法
组合逻辑电路的设计，就是根据逻辑功能的要求，设计出 具体的组合电路。一般设计方法分四个步骤进行：
1．首先对命题要求的逻辑功能进行分析，确定哪些是输 入变量，哪些是输出变量以及它们之间的相互关系；然后对 它们进行逻辑赋值，即确定什么情况下为逻辑1，什么情况 下为逻辑0。这一步骤是设计组合逻辑电路的关键。