【正文】 ABC AB AC BC F 000 001 010 011 100 101 110 111 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 該電路三個輸入有 2個以上為 “ 1”，輸出 “ 1”。 由前級到后級寫出各個門的輸出函數(shù) (反過來寫也可以 )。amp。 邏輯電路設(shè)計： 根據(jù)生產(chǎn)實際中提出的邏輯功能，設(shè)計出實現(xiàn)該邏輯功能的電路，是研制數(shù)字產(chǎn)品的主要環(huán)節(jié)。 本章介紹組合邏輯電路的 分析和設(shè)計 ，并研究組合邏輯電路系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的競爭 冒險現(xiàn)象和解決的方法。第四章 組合邏輯電路 第四章 組合邏輯電路第四章 組合邏輯電路 組合邏輯電路的分 析 組合邏輯電路的設(shè) 計 組合邏輯電路中的競爭與冒險 第四章 組合邏輯電路 第四章 組合邏輯電路 數(shù)字邏輯電路可分為兩大類： 組合邏輯電路和時序邏輯電路。 第四章 組合邏輯電路 第四章 組合邏輯電路 在實際環(huán)節(jié)中，會遇到兩種情況，邏輯電路的分析和設(shè)計。 第四章 組合邏輯電路 第四章 組合邏輯電路 (1) 由給定的邏輯電路圖 ， 寫出輸出端的邏輯表 達(dá)式； (2) 簡化 邏輯函數(shù)表達(dá)式 （ 與或表達(dá)式 ） (3) (4) 從真值表概括出邏輯功能 。amp。 ACBCABACBCABQNPFACQBCNABP????????????_______________________________第二步： 列出真值表 ,如表 41 所示 。為三變量的表決器 已經(jīng)最簡，不需改進(jìn)。≥1＝1≥1ABACBCPQSRF圖 4 – 3 例 2 邏輯圖 第四章 組合邏輯電路 第四章 組合邏輯電路解 : 第一步：寫出函數(shù)表達(dá)式 。 由真值表可看出 ， 這就是一個二變量的異或電路 。 第四章 組合邏輯電路 第四章 組合邏輯電路例 3 分析圖 4 5 所示電路。QR＝ 1＝ 1ABCi Ci ＋ 1SP圖 4 – 5 例 3 圖 第四章 組合邏輯電路 第四章 組合邏輯電路解 : 由圖可得 ABCBABCAABCBABAABCBABAQRCABRCBABAPCQCBACBACBAA B CCBABACBABACBABACPSBABABAPiiiiiiiiiiiiiii????????????????????????????????___________________1__________________________________________)()()()()()(amp。 由真值表可看出這是兩個一位二進(jìn)制的加法電路 。 表 4–3 例 3 真值表 A B Ci S Ci+1 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 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 第四章 組合邏輯電路 第四章 組合邏輯電路— 練習(xí)一 分析下面邏輯電路的功能 。一般按 (1) 將文字描述的邏輯命題變換為真值表 這是十分重要的一步 。 第四章 組合邏輯電路 第四章 組合邏輯電路 例 4 設(shè)計三變量表決器 ， 其中 A具有否決權(quán) 。 真值表如表 44所示 。 第四章 組合邏輯電路 第四章 組合邏輯電路表 4–4 例 4真值表 A B C F 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 ABCCABCBAF ???第四章 組合邏輯電路 第四章 組合邏輯電路_______ ACABACABACABF ??????BC A 00 01 11 10 0 1 1 1 1 amp。 解 :（ 1） 這是一個碼制變換問題 。 化簡過程如圖 48所示 。圖 4 – 9 例 5 邏輯圖 （ 3）邏輯圖 第四章 組合邏輯電路 第四章 組合邏輯電路例 6 設(shè)計一個比較 1位二進(jìn)制數(shù)大小的邏輯電路 解：兩個數(shù)比較有大于、等于、小于三種情況。 A B C F A B C F 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 F= ABC+ABC+ABC+ABC = m1+m2+m6+m7 第四章 組合邏輯電路 第四章 組合邏輯電路用卡諾圖化簡 A BC 0 1 00 01 11 10 1 1 1 1 F= AB+BC+ABC（ 7個門） =AB（ C+C） +BC+A BC =ABC+ABC+BC+A BC =BC+C（ A⊙B ）（ 5個門） A B C 1 = amp。 分別用與非門和與或非門設(shè)計舉重裁判電路，有A、 B、 C、 D四個裁判， A為主裁判，只有當(dāng)主裁判同意，并有其它一個或一個裁判以上同意，才算通過。 (2) 功耗低，速度高 。 (4)抗干擾能力高 。 半加器－ 不考慮 低位來的進(jìn)位 的加法，稱為半加。 第四章 組合邏輯電路 第四章 組合邏輯電路 半加器有兩個輸入端，分別為加數(shù) A和被加數(shù) B。 輸出仍是兩個，為 和數(shù) S和向高位的進(jìn)位位 Ci+l。BiAiCi － 1Ci ＋ 1Si圖 4 – 4 用異或門構(gòu)成全加器 第四章 組合邏輯電路 第四章 組合邏輯電路1____1________1__1__1__1__1________??????????????iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiCACBBACCBACBACBACBASAiBiCi － 1Ci ＋ 1Si111≥1amp。 11)( ????????iiiiiiiiiiCBABACCBAS 各級進(jìn)位都可同時產(chǎn)生，這樣每位加法不必等低位運算結(jié)果，故提高了運算速度。amp。amp。amp。amp。圖 4–7 74LS283 邏輯圖與引腳圖 (a) 邏輯圖 (b) 引腳圖 第四章 組合邏輯電路 第四章 組合邏輯電路 由于 74LS283采用了超前進(jìn)位，故 10ns便可產(chǎn)生進(jìn)位輸出信號 CO(即 C3),但利用 74LS283級聯(lián)擴(kuò)展成八位或多于八位的二進(jìn)制加法器時，片間仍然串行進(jìn)位，影響了運行速度。 74LSl82邏輯圖及引腳圖如圖 4—8所示?！?≥1≥1 11111111P1G3P2G2P11G11P01G01 1GnGn ＋ xGn ＋ yGn ＋ z12345678161514131211109G N DFPP3G3P0G0P1G1FGGn ＋ zGnG2P2UCC( b )Gn ＋ yGn ＋ x( a )amp。amp。 減法運算也可以用加法器，其方法是用被減數(shù)加上減數(shù)的補(bǔ)碼。 乘法算式如下： 第四章 組合邏輯電路 第四章 組合邏輯電路∑AB∑ABA0B0B1A1P0P1P2P3C2C1Ci － 1Ci － 1amp。圖 4 – 10 利用全加器實現(xiàn)二進(jìn)制的乘法 輸入： A0、A B0、 B1。解： 兩個 8421 碼相加 ， 其和仍應(yīng)為 8421 碼 ， 如不是8421 碼則結(jié)果錯誤 。 如上述后兩種情況： 第四章 組合邏輯電路 第四章 組合邏輯電路 故修正電路應(yīng)含一個判 9 電路 ， 當(dāng)和數(shù)大于 9 時對結(jié)果加 0110， 小于等于 9 時加 0000。 A3A2A1A0B3B2B1B0S3S2S1S08 4 2 1 B C D“ 1 ”C4余 3 代碼C0四 位全加 器圖 413 用全加器構(gòu)成 8421BCD碼到余3代碼的轉(zhuǎn)換電路 第四章 組合邏輯電路 第四章 組合邏輯電路練習(xí)三 利用 4位 2進(jìn)制加法器和異或門實現(xiàn) 4位無符號二進(jìn)制數(shù)的加或減。 譯碼： 把一組二進(jìn)制代碼的特定含義譯出來的過程稱為譯碼 。 例如三位二進(jìn)制數(shù)有八種狀態(tài) ， 可指定它們來表示 0到 7的數(shù) ， 也可指定它們表示 8種特定的含義 。 編碼表－ 將信息與代碼的對應(yīng)關(guān)系，用表格列出來就是編碼表。 普通編碼器 對于二進(jìn)制來說 ， 最常用的是自然二進(jìn)制編碼 ， 因為它有一定的規(guī)律性 ， 便于記憶 ， 同時也有利于電路的連接 。 0 BC 00 01 11 10 4 1 3 2 5 7 6 0 1 A 圖 4–16 三位二進(jìn)制代碼編碼矩陣 第四章 組合邏輯電路 第四章 組合邏輯電路表 4–9 三位二進(jìn)制編碼表 自然數(shù) N 二進(jìn)制代碼 A B C 0 1 2 3 4 5 6 7 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 第四章 組合邏輯電路 第四章 組合邏輯電路第二步由編碼表列出二進(jìn)制代碼每一位的邏輯表達(dá)式 。 0 CD 00 01 11 10 4 1 3 2 5 7 6 8 9 00 01 11 10 AB 圖 4 – 18 8421BCD編碼矩陣 第四章 組合邏輯電路 第四章 組合邏輯電路自然數(shù) N 二進(jìn)制代碼 A B C D 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0