数字电子技术 第3章 第1节 课件.ppt

本章重点介绍组合逻辑电路的特点、以及组合电路的分析方法和设计方法。 首先介绍组合逻辑电路的共同特点和一般分析方法及设计方法。然后介绍常用的各种中规模集成电路的组合逻辑电路的工作原理和使用方法。 最后从物理概念上说明竞争－冒险现象及其形成原因，并简单介绍消除竞争－冒险现象的常用方法。 常用组合电路有：全加器、译码器、编码器、多路选择器、多路分配器、数值比较器、奇偶检验电路等。这些组合电路经常使用，因此，均有中规模集成组件产品。 要求：看懂功能表，熟练使用中规模集成电路设计数字电路。 一类是组合逻辑电路 另一类是时序逻辑电路 一、组合逻辑电路特点： 电路当前得输出仅取决于当前的输入信号，输出信号随输入信号的变化而改变，与电路原来的状态无关，这种电路无记忆功能。这就是组合逻辑电路在逻辑功能上的共同特点。 数字逻辑电路分为两大类： 例：组合电路如图所示： 输入变量为：A、B、CI， 输出变量为：S和CO 由图可知，无论任何时刻，只要A、B和CI的取值确定了，则S和CO 的取值也随之确定。与电路过去的工作状态无关。 CO =1 =1 ≥1 1 A B CI S 逻辑图本身就是逻辑功能的一种表达方式。然而用逻辑图表达逻辑功能不够直观，因此还需要将逻辑图转换为逻辑表达式或逻辑真值表的形式，使电路的逻辑功能更加直观、明显。 例如：通过逻辑图可以直接写成逻辑表达式的形式。 所以该图的逻辑表达式为： 由逻辑表达式列出真值表 CO =1 =1 ≥1 1 A B CI S A B CI S CO 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 对于任何一个多输入、多输出的组合逻辑电路都可以用一个框图来表示。 组合逻辑 电路 输出与输入之间的逻辑关系可以用一组函数表示： 或者写成向量函数的形式： 组合电路逻辑功能特点是：输出只取决于当前输入状态，与电路过去状态无关。所以，组合电路中，不包含有存储单元。这就是组合电路在电路结构上的共同特点。 从给定组合逻辑电路图找出输出和输入之间的逻辑关系,分析其逻辑功能. 组合电路分析步骤: (1)根据给定逻辑电路图,从电路的输入到输出逐级写出输出变量对应输入变量的逻辑表达式。 (2)由写出的逻辑逻辑表达式,列出真值表。 (3)从逻辑表达式或真值表.分析出组合逻辑电路的逻辑功能。 解：◇根据给定逻辑图写出输出和输入之间的逻辑函数式。 ◇根据逻辑函数式列出真值表 1 1 1 1 D C B A Y2 Y1 Y0 输 入 输 出 D C B A Y2 Y1 Y0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 ◇功能描述 该电路当DCBA表示的输入二进制数小于或等于5时Y0为1，当输入二进制数在6和10之间时Y1等于1，当输入二进制数大于或等于11时Y2等于1。 该逻辑电路是输入4位二进制数判别电路。 1、写出逻辑表达式： A B C B ≥1 =1 ≥1 P Q R S F B C F 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 2、列出真值表： 3、功能描述： 4、评价电路： 当输入相同时 F=0 当输入不同时 F=1 是二变量输入异或门。 本电路用五块门电路组成二变量输入异或门，显然用一块二输入异或门即可。 =1 A B F 第一步： P = A ⊙B Q = C ⊙D F = P ⊙Q A B C D F 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1