第2章组合逻辑电路详解.ppt

(2) 滤波法。在输出端并接一个滤波电容，消除干扰脉冲。 使用滤波电容的方法简单，但电容的使用会使输出波形的边沿变差，影响电路的动态特性。 (3) 增加冗余项法。 竞争冒险是由单个变量的值发生变化引起时，可用增加冗余项的方法予以解决。 2.4.1 组合逻辑电路的设计方法 设计步骤： (1) 分析设计要求，将文字描述的设计要求抽象成输出变量与输入变量的逻辑关系，列出功能表。 (2) 列真值表。首先定义变量名称，对各输入、输出信号的状态进行赋值，列真值表。 (3) 写出逻辑表达式并进行化简。 (4) 根据所选择的门电路的类型，变换最简表达式，以便用所选择的门电路实现。 (5) 根据逻辑表达式画出逻辑电路图。 2.4.2 组合逻辑电路的设计举例 【例2-3】 设计一举重比赛的裁判表决电路。 （1）分析设计要求。 三名裁判的判定信号作为输入信号，最终判定结果作为输出信号。 根据规则，列出功能表。 裁判1 裁判2 裁判3 最终 × × × × × √ × √ × × √ √ √ × × √ × √ √ √ × √ √ √ ×——失败 √——成功 × × × √ × √ √ √ (2) 列真值表。 设定变量： 输入A、B、C 代表裁判1、裁判2、裁判3； 输出Y 代表最终结果。 状态赋值： A、B、C：0 ——失败 1 ——成功 Y： 0 ——失败 1 ——成功 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) 化简逻辑函数。 A B C Y 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 卡诺图 最简与或式 (4) 变换表达式。 (5) 画逻辑图。 2.4.2 组合逻辑电路的设计举例 【例2-4】 设计一个道路交通信号灯故障检测电路。 (1) 分析设计要求。 当三盏灯全灭或两盏及两盏以上灯亮时，应产生故障报警。 红灯 黄灯 绿灯 是否 报警 灭 灭 灭 灭 灭 亮 灭 亮 灭 灭 亮 亮 亮 灭 灭 亮 灭 亮 亮 亮 灭 亮 亮 亮 是 否 否 是 否 是 是 是 (2) 列真值表。 设定变量： R(red)——红灯 Y(yellow)——黄灯 G(green)——绿灯 Z——报警信号 状态赋值： R、Y、G ：0 ——灯灭 1 ——灯亮 Z： 0 ——不报警 1 ——报警 R Y G Z 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 (3) 化简逻辑函数。 真值表 卡诺图 最简与或式 R Y G Z 0 0 0 1 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 (4) 变换表达式。 (5) 画逻辑图。 2.4.2 组合逻辑电路的设计举例 【例2-5】 设计一个4位的原码-补码转换器。 (1) 分析设计要求。 有4位输入（原码）、4位输出（补码） (2) 列真值表。 设定变量： 4位原码输入为A(A3A2A1A0) 4位补码输出为Y(Y3Y2Y1Y0)， 输 入 输 出 十进 制数 A3 A2 A1 A0 Y3 Y2 Y1 Y0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 2 0 0 1 1 0 0 1 1 3 0 1 0 0 0 1 0 0 4 0 1 0 1 0 1 0 1 5 0 1 1 0 0 1 1 0 6 0 1 1 1 0 1 1 1 7 1 0 0 0 0 0 0 0 -0 1 0 0 1 1 1 1 1 -1 1 0 1 0 1 1 1 0 -2 1 0 1 1 1 1 0 1 -3 1 1 0 0 1 1 0 0 -4 1 1 0 1 1 0 1 1 -5 1 1 1 0 1 0 1 0 -6 1 1 1 1 1 0 0 1 -7 (3) 化简逻辑函数。 (4) 画逻辑图。 2.4.3 利用已有组合集成电路实现其他组合逻辑函数 1．使用译码器实现组合逻辑电路 原理：二进制译码器又叫变量译码器或最小项译码器,它的输出端提供了其输入变量的全部最小项。 任何一个函数都可以写成最小项之和的形式。 … 【例2-6】 利用译码器实现例2-4中的组合逻辑函数。 (1) 选择集成二进制译码器：由于有三个输入变量，因而选 3 线 – 8 线译码器 74HC138 (2) 写函数的标准与或式 (3) 确认变量和输入关系 若将R、Y、G分别接到译码器的A2、A1、A0