单元设计-十二章 组合逻辑电路1.doc

课程名称：电工学与电子技术 授 课 课 题 课题十二：组合逻辑电路1 授课班级 上课 时间 第 周星期 月 日 第 节 上课 地点 教 学 内容 1、 数字电路的分类 2、 组合逻辑电路的分析方法和设计方法 3、 编码器、译码器 教学 目标 知 识 目 标 能力（技能）目标 1、 理解数字电路的分类， 2、 理解组合逻辑电路的分析方法和设计方法 3、 理解编码器、译码器的工作原理。 1、 能够正确进行组合逻辑电路的分析和设计。 2、 能够正确使用编码器和译码器。 概述重 难点 及 解决方法 1、 重点：组合逻辑电路的分析方法和设计方法，编码器和译码器的工作原理。 解决办法：通过教师先讲解，然后让学生进行练习，教师纠正错误的方式。 参考资料 [1] 李瀚荪.电路分析基础.第3版.高等教育出版社.1993 [2] 秦增煌.电工学.第5版.高等教育出版社.1999 [3] 刘连新.电路分析基础.中国铁道出版社.2007 [4] 黄冬梅.电工基础.中国轻工业出版社.2009 12.1 概述（10分钟） 1、数字电路的分类 在数字系统中，根据逻辑功能的不同，数字电路分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。 2、概念：若一个数字逻辑电路在某一时刻的输出，仅仅取决于这一时刻的输入状态，而与电路原来的状态无关，则该电路称为组合逻辑电路。 3、组合逻辑电路的结构特点 只能由门电路组成 电路的输入与输出无反馈路径 电路中不包含记忆单元 12.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法 所谓组合逻辑电路的分析就是根据已知的组合逻辑电路，确定其输入与输出之间的逻辑关系，验证和说明该电路逻辑功能的过程。对给定的一个组合逻辑电路，确定其输入与输出之间的逻辑关系，验证和说明该电路逻辑功能的过程。 所谓设计就是根据给定的功能要求，求出实现该功能的最简单的组合逻辑电路。 12.2.1组合逻辑电路的分析方法（15分钟） 1、基本分析方法 逻辑图 从输入到输出逐级写出 逻辑表达式 化简 最简与或表达式 真值表 电路的逻辑功能2、分析举例 课本[例6.2.1]、[例6.2.2] [例]分析下列电路的逻辑功能 逻辑图： 逻辑表达式： 最简与-或表达式： 真值表： A B C Y 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 0 1 1 1 0 电路的逻辑功能：电路的输出Y只与输入A、B有关，而与输入C无关。Y和A、B的逻辑关系为：A、B中只要一个为0，Y=1；A、B全为1时，Y=0。所以Y和A、B的逻辑关系为与非运算的关系。 可用与非门实现： 12.2.2 组合逻辑电路的设计方法（15分钟） 1、基本设计方法 电路功能描述 穷举法 真值表 逻辑表达式或卡诺图 最简与-或表达 式 逻辑变换 逻辑电路图 2、设计举例（1）单输出组合逻辑电路的设计 例6.2.3 ：用与非门设计一个举重裁判表决电路。设举重比赛有3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。只有当两个或两个以上裁判判明成功，并且其中有一个为主裁判时，表明成功的灯才亮。 电路功能描述：真值表（穷举法）：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，根据逻辑要求列出真值表： A B C Y A B C Y 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 逻辑表达式： 最简与-或表达式（用卡诺图化简）： BC A 00 01 11 10 0 1 1 1 1 逻辑变换： 逻辑电路图： （2）多输出组合逻辑电路的设计 例题见课本[例6.2.4] 设计一个将余三码变换为8421BCD码的组合逻辑电路。 12.3 编码器（25分钟） 概念：编码是用符号或数字表示特定对象的过程。实现编码操作的电路称为编码器。 12.3.1 二进制编码器 1、何为二进制编码器？能够将各种输入信息编成二进制代码的电路称为二进制编码器。 2、n位二进制代码只能对个信号进行编码。 3、举例：三位二进制编码器 输入8个互斥的信号输出3位二进制代码 真值表： 输入 I 输 出 Y2 Y1 Y0 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I