电子线路分析与实践教学课件ppt作者张湘洁等任务9课件.ppt

电子线路分析与实践 下篇 数字电路分析与实践 教 材 目 录 目 录 知识能力 对偶规则-----------将逻辑函数Y表达式中所有的算符“·”变成“+”，“+”变成“·”;常量“0”变成“1”，“1”变成“0”，则变换后得到一个新的逻辑函数Y′，Y′称为Y的对偶式。 对偶规则的意义在于：如果两个函数相等，则它们的对偶函数也相等。利用对偶规则可知，若一个等式成立，则它们的对偶式也必定成立，可以使所需证明和记忆的等式减少一半。 2．逻辑函数的表示方法 最小项有如下性质： 1）对输入变量任何一组取值在所有最小项（2n个）中，必有一个而且仅有一个最小项的值为1。 2）在输入变量的任何一组取值下，任意两个最小项的乘积为0。 3）全体最小项的和恒为1。 （3）标准与或式 有了最小项的概念，就可以利用公式，将任何一个逻辑式展成若干个最小项之和的形式，这一形式称为标准与或式。 任务9 八路锁存器的制作 2．卡诺图 （1）变量卡诺图的构成 把所有最小项按一定顺序排列起来，每一个小方格由一个最小项占有。 任务9 八路锁存器的制作 （2）函数卡诺图 既然卡诺图由全部最小项组成，任一与或逻辑式可以由若干个最小项之和来表示，那么就可以将该与或型逻辑式存在的最小项一一对应填入图中，存在的最小项填“1”，不存在的填“0”。 用卡诺图化简逻辑函数的步骤如下： 1）首先将逻辑函数变换为与或表达式。 2）画出逻辑函数的卡诺图。 3）将2n个为1的相邻方格分别画方格群，整理每个方格群的公因子，作为乘积项。 4）将整理后的乘积项加起来，就是化简后的与或式。 小结：卡诺图化简时，相邻最小项的数目必须为2n个才能圈成卡诺圈，并消去n个互非的变量，而且卡诺圈圈得越大越好(消去的互非变量越多)，卡诺圈数目越少越好(逻辑式中的与项就越少)，相应的逻辑电路就越简单，这就是利用卡诺图化简逻辑函数的基本原理。 任务9 八路锁存器的制作 任务9 八路锁存器的制作 任务9 八路锁存器的制作 任务9 八路锁存器的制作 任务9 八路锁存器的制作 3）写表达式： ＝ ＝ ＝ ＝ 2.显示译码器 任务9 八路锁存器的制作 任务9 八路锁存器的制作 任务9 八路锁存器的制作 用于比较两个数大小或相等的电路，称为数值比较器。 1. 一位数值比较器 一位二进制数A和B进行比较的电路。比较结果有三种情况。 任务9 八路锁存器的制作 （2）逻辑表达式 任务9 八路锁存器的制作 （3）逻辑图 任务9 八路锁存器的制作 任务9 八路锁存器的制作 1． 竞争冒险现象（1）理想情况 输入与输出为稳定状态或没有考虑信号通过导线和逻辑门的传输延迟时间。 （2）实际情况 信号通过导线和门电路时，都存在时间延迟tpd 信号发生变化时也有一定的上升时间fr 或下降时间tf 。 任务9 八路锁存器的制作 （3）竞争 同一个门的一组输入信号，由于它们在此前通过不同数目的门，经过不同长度导线的传输，到达门输入端的时间会有先有后的现象。 （4）冒险 逻辑门因输入端的竞争而导致输出产生不应有的尖峰干扰脉冲（又称过渡干扰脉冲）的现象。 任务9 八路锁存器的制作 2.竞争冒险现象的判别 在组合逻辑电路中，是否存在冒险现象，可通过逻辑函数来判别。如根据组合逻辑电路写出的输出逻辑函数在一定条件下可简化成下列两种形式时，则该组合逻辑电路可能存在冒险现象，说明：由于冒险出现的可能性很多，而且组合电路的冒险现象只是可能产生，而不是一定产生，更何况非临界冒险是允许存在的。因此，实用的判别冒险的方法是测试，可以认为只有实验的结果才是最终的结论。 任务9 八路锁存器的制作 3. 消除冒险现象的方法 （1）加封锁脉冲 在输入信号产生竞争冒险的时间内，引入一个脉冲将可能产生尖峰干扰脉冲的门封锁住。封锁脉冲应在输入信号转换前到来，转换结束后消失。 （2）加选通脉冲 对输出可能产生尖峰干扰脉冲的门电路增加一个接选通信号的输入端，只有在输入信号转换完成并稳定后，才引入选通脉冲将它打开，此时才允许有输出。在转换过程中，由于没有加选通脉冲，因此，输出不会出现尖峰干扰脉冲。 （3）接入滤波电容 由于尖峰干扰脉冲的宽度一般都很窄，在可能产生尖峰干扰脉冲的门电路输出端与地之间接入一个容量为几十皮法的电容就可吸收掉尖峰干扰脉冲。 （4）修改逻辑设计。 任务9 八路锁存器的制作 2）74LS04是一块多输入