工学第三章组合逻辑电路.pptx
《工学第三章组合逻辑电路.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《工学第三章组合逻辑电路.pptx(138页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 组合逻辑电路的特点组合逻辑电路的特点组合逻辑电路的特点组合逻辑电路的特点 组合逻辑电路分析和设计组合逻辑电路分析和设计组合逻辑电路分析和设计组合逻辑电路分析和设计 典型组合电路分析和设计典型组合电路分析和设计典型组合电路分析和设计典型组合电路分析和设计 组合逻辑电路的竟争冒险组合逻辑电路的竟争冒险组合逻辑电路的竟争冒险组合逻辑电路的竟争冒险 内容:内容:内容:内容:第三章第三章 组合逻辑电路组合逻辑电路3.1 组合逻辑电路的特点组合逻辑电路的特点组合电路框架图组合电路框架图输出输出:1 1 逻辑功能特点:逻辑功能特点:2 2 电路结构特点:电路结构特点:电路结构特点:电路结构特点:(1 1)
2、由常用的门电路组合而成;由常用的门电路组合而成;由常用的门电路组合而成;由常用的门电路组合而成;(2 2)无反馈连接和存储信号的记忆元件。无反馈连接和存储信号的记忆元件。无反馈连接和存储信号的记忆元件。无反馈连接和存储信号的记忆元件。二、二、组和电路的功能表示方法:组和电路的功能表示方法:真值表、卡诺图、逻辑表达式及时间图。真值表、卡诺图、逻辑表达式及时间图。任何时刻电路的输出状态,仅决定于该时刻电路各个输入任何时刻电路的输出状态,仅决定于该时刻电路各个输入任何时刻电路的输出状态,仅决定于该时刻电路各个输入任何时刻电路的输出状态,仅决定于该时刻电路各个输入状态,而与该时刻之前的状态无关。状态,
3、而与该时刻之前的状态无关。状态,而与该时刻之前的状态无关。状态,而与该时刻之前的状态无关。三三 、组和电路分类、组和电路分类 按逻辑功能特点:按逻辑功能特点:加法器、比较器、编译器、译码器等加法器、比较器、编译器、译码器等按使用的基本开关元件:按使用的基本开关元件:CMOSCMOS、TTLTTL等。等。按集成度不同:按集成度不同:SSISSI、MSIMSI、LSILSI、VLSIVLSI3.2 组合逻辑电路的分析和设计 组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的分析 组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计3.2.1 组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的分析 由给定组合电路的逻辑图出发,分析其逻辑功能所要遵循的
4、基本步骤。分析方法:分析方法:分析方法:分析方法:(1 1 1 1)根据给定的逻辑图写出输出函数的逻辑表达式;)根据给定的逻辑图写出输出函数的逻辑表达式;)根据给定的逻辑图写出输出函数的逻辑表达式;)根据给定的逻辑图写出输出函数的逻辑表达式;(2 2 2 2)进行化简,求出输出函数的最简与或表达式;)进行化简,求出输出函数的最简与或表达式;)进行化简,求出输出函数的最简与或表达式;)进行化简,求出输出函数的最简与或表达式;(3 3 3 3)写真值表;)写真值表;)写真值表;)写真值表;(4 4 4 4)综述其功能;)综述其功能;)综述其功能;)综述其功能;例例1:试分析如下组合逻辑电路:试分析
5、如下组合逻辑电路逻辑图逻辑图逻辑表逻辑表达式达式 1 1 从从从从输输输输入入入入到到到到输输输输出出出出逐逐逐逐级级级级写写写写出出出出最简与或最简与或表达式表达式 2 化简 2 3 真值表真值表 3 4 电路的逻电路的逻辑功能辑功能当输入A、B、C中有2个或3个为1时,输出Y为1,否则输出Y为0。所以这个电路实际上是一种3人表决用的组合电路:只要有2票或3票同意,表决就通过。4 例例2 2:试分析图所示逻辑电路的功能:试分析图所示逻辑电路的功能。逻辑表逻辑表达式达式最简与或最简与或表达式表达式真值表真值表用与非门实现用与非门实现电路的输出电路的输出电路的输出电路的输出Y Y只与输入只与输入
6、只与输入只与输入A A、B B有关,而与输入有关,而与输入有关,而与输入有关,而与输入C C无关。无关。无关。无关。Y Y和和和和A A、B B的逻辑关系为:的逻辑关系为:的逻辑关系为:的逻辑关系为:A A、B B中只要一中只要一中只要一中只要一个为个为个为个为0 0,Y=1Y=1;A A、B B全为全为全为全为1 1时,时,时,时,Y=0Y=0。所以。所以。所以。所以Y Y和和和和A A、B B的逻辑关系的逻辑关系的逻辑关系的逻辑关系为与非运算的关系。为与非运算的关系。为与非运算的关系。为与非运算的关系。电路的逻辑功能电路的逻辑功能例例3 3:试分析图:试分析图3-43-4所示逻辑电路的功能
7、所示逻辑电路的功能。写出逻辑表达式 列出真值表列出真值表A1 A0F0 00 11 01 1D0D1D2D3 确定逻辑功能确定逻辑功能n由表看出,由表看出,nA1A0=00时,F=D0;nA1A0=01时,F=D1;nA1A0=10时,F=D2;nA1A0=11时,F=D3。电路具有选择数据输入功能。电路具有选择数据输入功能。3.2.2 组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计步骤:步骤:根据要求设计出实际逻辑电路根据要求设计出实际逻辑电路1 1 1 1、进行逻辑抽象:、进行逻辑抽象:、进行逻辑抽象:、进行逻辑抽象:分析、设定变量、状态赋值、列真值表;分析、设定变量、状态赋值、列真值表;分析、设定
8、变量、状态赋值、列真值表;分析、设定变量、状态赋值、列真值表;2 2 2 2、进行化简:、进行化简:、进行化简:、进行化简:利用卡诺图化简;利用卡诺图化简;利用卡诺图化简;利用卡诺图化简;利用公式法化简;利用公式法化简;利用公式法化简;利用公式法化简;3 3 3 3、画逻辑图:、画逻辑图:、画逻辑图:、画逻辑图:变换最简的表达式,画出逻辑图。变换最简的表达式,画出逻辑图。变换最简的表达式,画出逻辑图。变换最简的表达式,画出逻辑图。例例例例1 1 1 1:用与非门设计一个举重裁判表决电路。设举重比赛用与非门设计一个举重裁判表决电路。设举重比赛用与非门设计一个举重裁判表决电路。设举重比赛用与非门设
9、计一个举重裁判表决电路。设举重比赛有有有有3 3个裁判,一个主裁判和两个副裁判。杠铃完全举上的个裁判,一个主裁判和两个副裁判。杠铃完全举上的个裁判,一个主裁判和两个副裁判。杠铃完全举上的个裁判,一个主裁判和两个副裁判。杠铃完全举上的裁决由每一个裁判按一下自己面前的按钮来确定。只有裁决由每一个裁判按一下自己面前的按钮来确定。只有裁决由每一个裁判按一下自己面前的按钮来确定。只有裁决由每一个裁判按一下自己面前的按钮来确定。只有当两个或两个以上裁判判明成功,并且其中有一个为主当两个或两个以上裁判判明成功,并且其中有一个为主当两个或两个以上裁判判明成功,并且其中有一个为主当两个或两个以上裁判判明成功,并
10、且其中有一个为主裁判时,表明成功的灯才亮。裁判时,表明成功的灯才亮。裁判时,表明成功的灯才亮。裁判时,表明成功的灯才亮。设主裁判为变量A,副裁判分别为B和C;表示成功与否的灯为Y。用1表示成功,0表示不成功。3 3 逻辑表逻辑表达式达式真值表真值表 2 2 1 设定变量、状态赋值设定变量、状态赋值设定变量、状态赋值设定变量、状态赋值分析分析 5 逻辑变换逻辑变换 3 卡诺图卡诺图 3 最简与或最简与或表达式表达式化简 4 111化简 4 Y=AB+AC 5 6 逻辑电逻辑电路图路图 6 例例例例3-5 3-5 某某某某工工工工厂厂厂厂有有有有A A、B B、C C三三三三个个个个车车车车间间间
11、间,各各各各需需需需电电电电力力力力10KW10KW,由由由由厂厂厂厂变变变变电电电电所所所所的的的的X X,Y Y两两两两台台台台变变变变压压压压器器器器供供供供电电电电。其其其其中中中中X X变变变变压压压压器器器器的的的的功功功功率率率率为为为为13KVA13KVA(千千千千伏伏伏伏安安安安),Y Y变变变变压压压压器器器器的的的的功功功功率率率率为为为为25KVA25KVA。为为为为合合合合理理理理供供供供电电电电,需需需需设设设设计计计计一一一一个个个个送送送送电电电电控控控控制制制制电电电电路路路路。控控控控制制制制电电电电路路路路的的的的输输输输出出出出接接接接继继继继电电电电器
12、器器器线线线线圈圈圈圈。送送送送电电电电时时时时线线线线圈圈圈圈通通通通电电电电。不不不不送送送送电电电电时时时时线线线线圈圈圈圈不不不不通通通通电电电电。线线线线圈圈圈圈动动动动作作作作电电电电压压压压12V12V,线线线线圈圈圈圈电电电电阻阻阻阻300300欧。欧。欧。欧。n n 设设设设A A、B B、C C为输入变量,为输入变量,为输入变量,为输入变量,X X、Y Y为输出逻辑函数。为输出逻辑函数。为输出逻辑函数。为输出逻辑函数。n n A A、B B、C C工作用工作用工作用工作用1 1表示,不工作用表示,不工作用表示,不工作用表示,不工作用0 0表示;送电用表示;送电用表示;送电用
13、表示;送电用1 1表表表表 示,不送电用示,不送电用示,不送电用示,不送电用0 0表示。表示。表示。表示。n n 则三个车间的工作情况及变压器是否供电,列于表则三个车间的工作情况及变压器是否供电,列于表则三个车间的工作情况及变压器是否供电,列于表则三个车间的工作情况及变压器是否供电,列于表 中。中。中。中。(一个车间工作时,一个车间工作时,一个车间工作时,一个车间工作时,X X供电,两个车间工作时,由供电,两个车间工作时,由供电,两个车间工作时,由供电,两个车间工作时,由 Y Y供电,三个车间同时工作时,供电,三个车间同时工作时,供电,三个车间同时工作时,供电,三个车间同时工作时,X X、Y
14、Y同时送电同时送电同时送电同时送电)。0 01 01 00 11 00 10 11 1000001010011100101110111X YABC表:真值表表:真值表11=1=112 V12 VYXABC画逻辑图画逻辑图3.3 编码器实现编码操作的电路称为编码器。实现编码操作的电路称为编码器。3.3.1 二进制编码器二进制编码器1、3位二进制编码器位二进制编码器编码:用文字、符号和数字表示特定对象的过程。编码:用文字、符号和数字表示特定对象的过程。用用N N位二进制代码对位二进制代码对N=2N=2N N个信号进行编码的电路。个信号进行编码的电路。输输入入8个个互互斥斥的的信信号号输输出出3位位
15、二二进进制制代代码码真真值值表表逻辑表达式逻辑表达式逻辑图逻辑图3.3.23.3.2、3 3位二进制优先编码器位二进制优先编码器位二进制优先编码器位二进制优先编码器 在优先编码器中优先级别高的信号排斥级别低的,即具在优先编码器中优先级别高的信号排斥级别低的,即具有单方面排斥的特性。有单方面排斥的特性。设设I I7 7的优先级别最高,的优先级别最高,I I6 6次之,依此类推,次之,依此类推,I I0 0最低。最低。真值表真值表逻辑表达式逻辑表达式逻辑图逻辑图8线线-3线线优优先先编编码码器器如果要求输出、输入均为反变量,则只要在图中的每如果要求输出、输入均为反变量,则只要在图中的每一个输出端和
16、输入端都加上反相器就可以了。一个输出端和输入端都加上反相器就可以了。3、集成、集成3位二进制优先编码器位二进制优先编码器集成集成3 3位二进制优先编码器位二进制优先编码器74LS14874LS148二二 二二-十进制编码器十进制编码器1.8421 BCD码码编编码码器器输输入入10个个互互斥斥的的数数码码输输出出4位位二二进进制制代代码码真值表真值表逻辑表达式逻辑表达式逻辑图逻辑图2、8421 BCD码优先编码器码优先编码器真值表真值表逻辑表达式逻辑表达式逻辑图逻辑图3、集成、集成10线线-4线优先编码器线优先编码器3.3.2 3.3.2 译码器译码器译码器译码器一一一一 二进制译码器二进制译
17、码器二进制译码器二进制译码器 设二进制译码器的输入端为设二进制译码器的输入端为n n个,则输出端为个,则输出端为2 2n n个,个,且对应于输入代码的每一种状态,且对应于输入代码的每一种状态,2 2n n个输出中只有一个个输出中只有一个为为1 1(或为(或为0 0),其余全为),其余全为0 0(或为(或为1 1)。)。二进制译码器可以译出输入变量的全部状态,故又二进制译码器可以译出输入变量的全部状态,故又称为变量译码器。称为变量译码器。把代码状态的特定含义翻译出来的过程称为译码,实把代码状态的特定含义翻译出来的过程称为译码,实现译码操作的电路称为译码器。现译码操作的电路称为译码器。1、3位二进
18、制译码器位二进制译码器真值表真值表输输入入:3位二进制代码位二进制代码输输出出:8个互斥的信号个互斥的信号逻辑图逻辑图2、集成二进制译码器、集成二进制译码器74LS138二二 二二-十进制译码器十进制译码器1、8421 BCD码译码器码译码器把二-十进制代码翻译成10个十进制数字信号的电路,称为二-十进制译码器。真值表真值表逻辑图逻辑图、集成、集成8421 BCD码码译码器译码器74LS42三三 显示译码器显示译码器用用来来驱驱动动各各种种显显示示器器件件,从从而而将将用用二二进进制制代代码码表表示示的的数数字字、文文字字、符符号号翻翻译译成成人人们们习习惯惯的的形形式式直直观观地地显显示示出
19、来的电路,称为显示译码器。出来的电路,称为显示译码器。1 1、数码显示器、数码显示器、数码显示器、数码显示器b=c=f=g=1,a=d=e=0时时c=d=e=f=g=1,a=b=0时时共阴极共阴极真值表真值表共阴极共阴极LEDa的卡诺图的卡诺图b的卡诺图的卡诺图c的卡诺图的卡诺图d的卡诺图的卡诺图e的卡诺图的卡诺图f的卡诺图的卡诺图g的卡诺图的卡诺图逻辑表达式逻辑表达式逻辑图逻辑图七段显示译码器七段显示译码器7448引脚排列图引脚排列图灯测试输入灯测试输入灭零输入灭零输入灭灯输入灭零输出灭灯输入灭零输出RBIRBI和和RBORBO配合使用,可使多位数字显示时的配合使用,可使多位数字显示时的最高
20、位及小数点后最低位的最高位及小数点后最低位的0 0不显示不显示0 0 0 6 7.9 0 00 0 0 6 7.9 0 0图图 用用7448驱动驱动BS201的连接方法的连接方法四、译码器的应用四、译码器的应用 例例4.3.3:试试用用3线线8线线译译码码器器74HC138设设计计一一个个多多输输出的组合逻辑电路。输出逻辑函数式为出的组合逻辑电路。输出逻辑函数式为解:解:化为最小项之和的形式:化为最小项之和的形式:当当S1=1,S2=S3=0时时,令令A2=A,A1=B,A0=C,则则画电路图画电路图RBIRBI和和RBORBO配合使用,可使多位数字显示时的配合使用,可使多位数字显示时的最高位
21、及小数点后最低位的最高位及小数点后最低位的0 0不显示不显示0 0 0 6 7.9 0 00 0 0 6 7.9 0 03.2 加法器和数值比较器加法器和数值比较器能对两个1位二进制数进行相加而求得和及进位的逻辑电路称为半加器。加数本位的和向高位的进位3.2.1 加法器加法器1 1 1 1 半加器半加器半加器半加器2、全加器、全加器能对两个能对两个1 1位二进制数进行相加并考虑低位来的进位,即相当位二进制数进行相加并考虑低位来的进位,即相当于于3 3个个1 1位二进制数相加,求得和及进位的逻辑电路称为全加器。位二进制数相加,求得和及进位的逻辑电路称为全加器。Ai、Bi:加数,Ci-1:低位来的
22、进位,Si:本位的和,Ci:向高位的进位。全加器的逻辑图和逻辑符号全加器的逻辑图和逻辑符号 用与门和或门实现用与门和或门实现 用与或非门实现用与或非门实现先求Si和Ci。为此,合并值为0的最小项。再取反,得:实现多位二进制数相加的电路称为加法器。实现多位二进制数相加的电路称为加法器。实现多位二进制数相加的电路称为加法器。实现多位二进制数相加的电路称为加法器。(1)1)、串行进位加法器、串行进位加法器、串行进位加法器、串行进位加法器3 3 加法器加法器加法器加法器构成构成构成构成:把:把:把:把n n位全加器串联起来,低位全加器的进位输出连接位全加器串联起来,低位全加器的进位输出连接位全加器串联
23、起来,低位全加器的进位输出连接位全加器串联起来,低位全加器的进位输出连接到相邻的高位全加器的进位输入。到相邻的高位全加器的进位输入。到相邻的高位全加器的进位输入。到相邻的高位全加器的进位输入。特点特点特点特点:进位信号是由低位向高位逐级传递的,速度不高。:进位信号是由低位向高位逐级传递的,速度不高。:进位信号是由低位向高位逐级传递的,速度不高。:进位信号是由低位向高位逐级传递的,速度不高。(2)(2)、并行进位加法器(超前进位加法器)、并行进位加法器(超前进位加法器)、并行进位加法器(超前进位加法器)、并行进位加法器(超前进位加法器)进位生成项进位生成项进位传递条件进位传递条件进位表达式进位表
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 工学 第三 组合 逻辑电路
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【快乐****生活】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【快乐****生活】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。