组合电路的分析方法和设计方法.ppt

组合电路的分析方法和设计方法 3. 1. 1 组合电路的基本分析方法 一、分析步骤 逻辑图 逻辑表达式 化简 真值表 说明功能 分析目的： (1) 确定输入变量不同取值时功能是否满足要求； (3) 得到输出函数的标准与或表达式，以便用 MSI、 LSI 实现； (4) 得到其功能的逻辑描述，以便用于包括该电路的系 统分析。 (2) 变换电路的结构形式(如：与或 与非-与非)； 二、分析举例 [例] 分析图中所示电路的逻辑功能 表达式 真值表 A B C Y 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 A B C Y 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 功能 判断输入信号极性是否相同的电路 — 符合电路 A B C ≥1 [解] 解：（1）由电路图得逻辑表达式 [例] 试分析右图所示逻辑电路的功能。 A B C F 因此该电路为少数服从多数电路，称表决电路。 （2）由逻辑表达式得真值表 （3）功能分析： 多数输入变量为1，输出F为1； 多数输入变量为0，输出 F为0。 A B C F 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 真值表 [例 3.1.1] 分析图中所示电路的逻辑功能，输入信号A、B、C、D是一组二进制代码。 A B C D Y [解] 1. 逐级写输出函数的逻辑表达式 W X A B C D Y W X 2. 化简 3. 列真值表 A B C D A B C D Y Y 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 4. 功能说明： 当输入四位代码中 1 的个数为奇数时输出为 1，为偶数时输出为 0 — 检奇电路。 3.1.2 组合电路的基本设计方法 一、 设计步骤 逻辑抽象 列真值表 写表达式 化简或变换 画逻辑图 逻辑抽象： 1. 根据因果关系确定输入、输出变量 2. 状态赋值 — 用 0 和 1 表示信号的不同状态 3. 根据功能要求列出真值表 根据所用元器件(分立元件 或 集成芯片)的情况将函数式进行化简或变换。 化简或变换： （1）设定变量： 二、 设计举例 [例 3. 1. 2] 设计一个表决电路，要求输出信号的电平与三个输入信号中的多数电平一致。 [解] 输入 A、B、C ， 输出 Y （2）状态赋值： A、B、C = 0 表示 输入信号为低电平 Y = 0 表示 输入信号中多数为低电平 1. 逻辑抽象 A、B、C = 1 表示 输入信号为高电平 Y = 1 表示 输入信号中多数为高电平 2. 列真值表 A B C Y 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 3. 写输出表达式并化简 最简与或式 最简与非-与非式 4. 画逻辑图 — 用与门和或门实现 A B Y C ≥1 — 用与非门实现 [例] 设计一个监视交通信号灯工作状态的逻辑电路。正常情况下，红、黄、绿灯只有一个亮，否则视为故障状态，发出报警信号，提醒有关人员修理。 [解] 1. 逻辑抽象 输入变量： 1 -- 亮 0 -- 灭 输出变量： R（红） Y（黄） G（绿） Z（有无故障） 1 -- 有 0 -- 无 列真值表 R Y G Z 0 0 0 0 0 1 0 1