江西师范大学数字电子技术课件第四章 第二节 组合逻辑电路的分析和设计方法.ppt

第二节 组合逻辑电路的分析和设计方法 一、组合逻辑电路的分析方法 二、组合逻辑电路的设计方法 第二节 组合逻辑电路的分析和设计方法 组合逻辑电路的分析方法 组合逻辑电路的设计方法 下页 总目录 推出 下页 返回 组合逻辑电路的分析 由给定组合电路的逻辑图，分析其逻辑功能。 分析方法： 1. 根据给定的逻辑图写出输出函数的逻辑表达式。 2. 用公式法和卡诺图法化简和变换逻辑表达式。 3. 列出函数的真值表。 4.说明给定电路的逻辑功能 。 上页 下页 返回 上页 三个输入变量A、B、CI ， 两个输出变量S、CO。 任何时刻， S、CO的取值只与A、B和CI取值有关， 与电路过去的工作状态无关。 举例：分析下图电路的逻辑功能，指出其用途。 组合逻辑电路举例 下页 返回 上页 列写输出变量函数表达式 列出逻辑真值表 A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 CI 0 1 0 1 0 1 0 1 S 0 1 1 0 1 0 0 1 CO 0 0 0 1 0 1 1 1 由真值表可知，该电路为带有低位进位的加法器。 其中S为和，CO为向高位的进位。 下页 返回 上页 1. 进行逻辑抽象。 1）确定输入变量和输出变量； 2）定义逻辑状态的含义； 3）列出逻辑真值表。 2. 写出逻辑函数式。 3. 选定器件的类型。 4. 将逻辑函数化简或变换成适当的形式。 5. 根据化简或变换后的逻辑函数式， 画出逻辑电路的连接图。 6. 工艺设计。 下页 返回 上页 [例4.2.1] 设计一个监视交通信号灯工作状态的逻辑电路。 正常工作状态 交通信号灯的正常工作状态和故障状态 R A G R A G R A G 故 障 状 态 R A G R A G R A G R A G R A G 红 黄 绿 下页 返回 上页 取红、黄、绿三盏灯的状态为输入变量， 分别用R、A、G表示，灯亮时为1，不亮时为0。 取故障信号为输出变量，以Z表示， 并规定正常工作状态下Z为0，发生故障时Z为1。 解：1. 进行逻辑抽象 下页 返回 上页 例4.2.1的逻辑真值表 R 0 0 0 0 1 1 1 1 A 0 0 1 1 0 0 1 1 G 0 1 0 1 0 1 0 1 Z 根据题意可列出真值表 。 2.逻辑函数式 1 1 1 1 1 0 0 0 下页 返回 上页 3.选定器件类型为小规模集成电路。 4.化简逻辑函数。 转换为与非-与非式 下页 返回 上页 5.画出逻辑电路图。 例4.2.1的逻辑图之一 下页 返回 上页 用与-非门和反相器实现 例4.2.1的逻辑图之二 下页 返回 上页 [例4.2.2] 医院优先照顾重患者的呼唤电路。 医院有1、2、3、4四间病室， 患者按病情由重至轻依次住进1~4号病室。 每室分别装有A、B、C、D四个呼唤按钮，按下为1， 值班室里对应的四个灯为L1、 L2 、 L3 、 L4 ， 灯亮为1。 呼唤按钮优先级别由高到低依次为A、B、C、D。 设计实现上述功能的逻辑电路。 下页 返回 上页 1. 按要求列逻辑状态表。 有四个输入变量 A、B、C、D ， 四个输出变量 L1、 L2 、 L3 、 L4 。 L4 L3 L2 L1 A B C D × × × 1 × × 0 1 × 0 0 1 0 0 0 1 下页 返回 上页 1 0 0 0 L4 0 1 0 0 L3 0 0 1 0 L2 0 0 0 1 L1 A B C D × × × 1 × × 0 1 × 0 0 1 0 0 0 1 2.逻辑函数式 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 00 01 11 10 00 01 11 10 CD AB L1