电路电子课程设计10..doc

第10章 组合逻辑电路 本章要求：了解组合逻辑电路的特点，掌握组合电路的分析和设计方法，以及译码器、编码器、多路选择器等常用集成电路的设计使用。 本章内容：数字电路一般可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路的特点是输出逻辑状态完全由当前输入状态决定。门电路是组合逻辑电路的基本逻辑单元。本章介绍了组合电路的分析和设计方法，以及译码器、编码器、多路选择器等常用集成电路的设计使用。 本章学时：6学时 教学手段：传统教学结合电工电子技术EDA仿真，通过例题使学生理解并掌握本章内容。 10.1 组合逻辑电路的分析与设计 本节学时：2学时 本节重点：组合电路的分析和设计方法 教学内容： 10．1。1 组合逻辑电路的分析 组合逻辑电路的分析：从给定的逻辑电路图求出输出函数的逻辑功能。即求出逻辑表达式和真值表。 步骤一般为： （1）推导逻辑电路输出函数的逻辑表达式并化简。 首先将逻辑图中各个门的输出都标上字母，然后从输入级开始，逐级推导出各个门的输出函数。 （2）由逻辑表达式建立真值表作真值表的方法是首先将输入信号的所有组合列表，然后将各组合代入输出函数得到输出信号值。 （3）分析真值表，判断逻辑电路的功能 例10-1 试分析图10-1所示的逻辑电路图的功能。 图 图10-1 例10-1的电路图 A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 解：（1）根据逻辑图写出逻辑函数式并化简 （2）列真值表如表9-5。 （3）分析逻辑功能 由真值表可知: 例10-1 真值表B相同时Y=1，A、B,不相同时 例10-1 真值表 所以该电路是同或逻辑电路。 10.1.2 组合逻辑电路的设计 组合逻辑电路的设计就是在给定逻辑功能及要求的条件下，设计出满足功能要求，而且是最简单的逻辑电路，其一般步骤如下： （1）确定输入输出变量，定义变量逻辑状态含义。 （2）将实际逻辑问题抽象成真值表。 （3）根据真值表写逻辑表达式，并化简成最简与或表达式。 （4）根据表达式画逻辑图。 例10-2 设有甲、乙、丙三台电机，它们运转时必须满足这样的条件，即任何时间必须有而且仅有一台电机运行，如不满足该条件，就输出报警信号。试设计此报警电路。 解： （1） 取甲、乙、丙三台电机的状态为输入变量，分别用A、B和C表示，并且规定电机运转为1，停转为0，取报警信号为输出变量，以Y表示，Y=0表示正常状态，否则为报警状态。 （2）根据题意可列出表9-7所示真值表。 （3）写逻辑表达式，方法有两，其一是对Y=1的情况写，其 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 1 0 0 1 0 1 1 1 表10-2 真值表二是对Y=0的情况写，用方法一写出的是最小项表达式，用方法二写出的是最大项表达式，若Y=0的情况很少时，也可对 表10-2 真值表 图 图10-2 例10-2的电路图 非求反。以下是对Y=1的情况写出的表达式: 化简后得到: （4）由逻辑表达式可画出图9-31所示的逻辑电路图，一般为由出向入的过程。 例10-3 试设计一逻辑电路供三人（A，B，C）表决使用。每人有一电键，如果他赞成，就按电键，表示“1”；如果不赞成，不按电键，表示“0”。表决结果用指示灯来表示，如果多数赞成，则指示灯亮，Y=1；反之灯不亮，Y=0。 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 表10-3 真值表解：首先确定逻辑变量，设A、B、C 表10-3 真值表 Y为指示灯。 根据以上分析列出表9-8所示的真值表。 （2）由真值表写出逻辑式 化简后得到 （3）根据逻辑表达式画逻辑图如图9-32所示。 C C A B Y 图10-3 例10-3的电路图 10.2译码器 学时：1学时 本节重点：二进制译码器 二—十进制译码器 显示译码器 教学内容： 将二进制代码（或其它确定信号或对象的代码）“翻译”出来，变换成另外的与之对应的输出信号（或另一种代码）的逻辑电路称为译码器。 10.2.1 N位二进制译码器有N个输入端和2N个输出端，即将N位二进制代码的组合状态翻译成对应的2N个最小项，一般称为N线-2N线译码器。2线-4线译码器的逻辑图如图10-4所示