【正文】 0) I(A=B) ?Y(AB) = A3B3+(A3⊙ B3)A2B2+(A3⊙ B3)(A2⊙ B2)A1B1 +(A3⊙ B3)(A2⊙ B2)(A1⊙ B1)A0B0 +(A3⊙ B3)(A2⊙ B2)(A1⊙ B1)(A0⊙ B0) I(AB) ?Y(AB) = Y(AB)+Y(A=B) 實現(xiàn)基本功能時，需令： I(AB)=0， I(A=B)=1，此時，邏輯式可寫成： 邏輯式（不考慮 I(AB)，即 I (AB) =1 ）： ?Y(A=B) = (A3⊙ B3)(A2⊙ B2)(A1⊙ B1)(A0⊙ B0) ?Y(AB) = Y(AB)+Y(A=B) ?Y(AB) = A3B3+(A3⊙ B3)A2B2+(A3⊙ B3)(A2⊙ B2)A1B1 +(A3⊙ B3)(A2⊙ B2)(A1⊙ B1)A0B0 ?當 A3 A2 A1 A0 =B3 B2 B1 B0 時， Y(A=B)=1； 否則， Y(A=B)=0 ?當 Y(AB)=0， Y(A=B)=0時， Y(AB)=1。否則， Y(AB)=0 當 A3=0， B3=1時， Y(AB)=1； 當 A3=B3，而 A2=0， B2=1時， Y(AB)=1； 當 A3=B3， A2=B2，而 A1=0， B1=1時， Y(AB)=1； 當 A3A2A1=B3B2B1，而 A0=0， B0=1時， Y(AB)=1； ?當 AB時， Y(AB)=1；否則， Y(AB)=0。 ?Y(A=B) = (A3⊙ B3)(A2⊙ B2)(A1⊙ B1)(A0⊙ B0) ?Y(AB) = Y(AB)+Y(A=B) ?Y(AB) = A3B3+(A3⊙ B3)A2B2+(A3⊙ B3)(A2⊙ B2)A1B1 +(A3⊙ B3)(A2⊙ B2)(A1⊙ B1)A0B0 擴展功能： （用兩片 4位比較器級聯(lián)實現(xiàn) 8位數(shù)比較） 例：比較 C=C7C6C5C4C3C2C1C0， D=D7D6D5D4D3D2D1D0的大小。 方法：低 4位接第 (1)片輸入，高 4位接第 (2)片輸入； 第 (1)片 Y(AB)、Y(A=B)接第 (2)片 I(AB)、 I(A=B) ；第 (2)片輸出作總輸出 。 B3 B2 B1 B0 A3 A2 A1 A0 I(AB) I(A=B) I(AB) CC14585(1) D3 D2 D1 D0 C3 C2 C1 C0 Y(AB) Y(A=B) Y(AB) B3 B2 B1 B0 A3 A2 A1 A0 I(AB) I(A=B) I(AB) CC14585(2) D7 D6 D5 D4 C7 C6 C5 C4 Y(AB) Y(A=B) Y(AB) 0 1 Y(CD) Y(C=D) Y(CD) 重新分析邏輯式 （考慮 I(AB) 和 I(A=B) ） 說明當 A≠B時，比較結果與 I無關；當 A=B時，比較結果決定于 I。且Y(AB)=I(AB)， Y(A=B)= I(A=B)。 當 AB時， 不管 I為何值， 都有 Y(AB)=1， Y(A=B)=0， Y(AB)=0； ?Y(A=B) = (A3⊙ B3)(A2⊙ B2)(A1⊙ B1)(A0⊙ B0) I(A=B) ?Y(AB) = A3B3+(A3⊙ B3)A2B2+(A3⊙ B3)(A2⊙ B2)A1B1 +(A3⊙ B3)(A2⊙ B2)(A1⊙ B1)A0B0 +(A3⊙ B3)(A2⊙ B2)(A1⊙ B1)(A0⊙ B0) I(AB) ?Y(AB) = Y(AB)+Y(A=B) 當 AB時， 不管 I為何值， 都有 Y(AB)=0， Y(A=B)=0， Y(AB)=1； 當 A=B時， Y(AB)=I(AB)， Y(A=B)= I(A=B)， Y(AB)= Y(AB)+Y(A=B) 。 由于當 高位不相等 時，輸出決定于高位比較結果，與控制端無關；當 高位相等 時，輸出應決定于低位比較結果。 D3 D2 D1 D2 C3 C2 C1 C0 D7 D6 D5 D4 C7 C6 C5 C4 0 1 Y(CD) Y(C=D) Y(CD) B3 B2 B1 B0 A3 A2 A1 A0 I(AB) I(A=B) I(AB) CC14585(1) Y(AB) Y(A=B) Y(AB) B3 B2 B1 B0 A3 A2 A1 A0 I(AB) I(A=B) I(AB) CC14585(2) Y(AB) Y(A=B) Y(AB) 級聯(lián)方法 ?低 4位接第 (1)片輸入，高 4位接第 (2)片輸入； ?第 (2)片輸出作總輸出 。 ?故 將第 (1)片 Y(AB)、 Y(A=B)接第 (2)片 I(AB)、 I(A=B) ； ?第 (1)片 I(AB)接 0， I(A=B)接 1， 兩片的 I(AB)接 1。 D3 D2 D1 D2 C3 C2 C1 C0 D7 D6 D5 D4 C7 C6 C5 C4 0 1 Y(CD) Y(C=D) Y(CD) B3 B2 B1 B0 A3 A2 A1 A0 I(AB) I(A=B) I(AB) CC14585(1) Y(AB) Y(A=B) Y(AB) B3 B2 B1 B0 A3 A2 A1 A0 I(AB) I(A=B) I(AB) CC14585(2) Y(AB) Y(A=B) Y(AB) 例 1： C=10000001， D=11000001，則 Y(CD)=1， Y(C=D)=0， Y(CD)=0； 1 0 0 0 1 0 例 2： C=10000001， D=10001001，則 Y(CD)=1， Y(C=D)=0， Y(CD)=0； 10 I(AB)的作用： 當 I(AB)=1時，不影響比較結果輸出； 當 I(AB)=0時，只影響到 Y(AB)的輸出，使 Y(AB) =0。 故 I(AB)的作用是在需要的時候，屏蔽 Y(AB)的輸出。 正常使用時，應令 I(AB)=1。 從邏輯圖可以看出： 在級聯(lián)擴展時，也可將前一片的 Y接至后一片的 I(AB)上。 因 Y(AB) = Y(AB)+Y(A=B) )+I(A=B) 3． 4 競爭冒險現(xiàn)象 競爭冒險現(xiàn)象及其原因 當 A=1， B=0時， Y=0； 當 A=0， B=1時， Y=0； A B Y 毛刺 1 當 A=1， B=0時， Y=1； 當 A=0， B=1時， Y=1； A B Y 毛刺 0 當 A由 1變 0， B由 0變 1時，若 B變得快 ，則 Y出現(xiàn)不應有的毛刺 1。 amp。 A B Y 例 1： Y=AB ≥1 A B Y 例 2： Y=A＋ B 當 A由 1變 0， B由 0變 1時，若 A變得快 ，則 Y出現(xiàn)不應有的毛刺 0。 產(chǎn)生毛刺的原因： 兩個輸入信號同時向相反的邏輯電平跳變， 但快慢不同，我們把這種現(xiàn)象稱作 競爭 。 有競爭，有可能產(chǎn)生毛刺，但不一定產(chǎn)生毛刺 ，如例 1中， A變得快，則不會出現(xiàn)毛刺。 由于競爭而在電路輸出端可能產(chǎn)生毛刺的現(xiàn)象叫做 競爭冒險現(xiàn)象 。 amp。 A B Y A B Y 例： 2— 4線譯碼電路 當 A=0， B=1時，；當 A=1， B=0時， Y0=0； 毛刺的危害： 毛刺雖然很窄，但是會使后面的電路產(chǎn)生錯誤輸出，故應避免 。 A B Y0 毛刺 1 該電路中， Y Y Y Y0都有可能出現(xiàn)毛刺。 以 Y0=0為例 當 A由 0變 1， B由 1變 0時，若 G4慢， G5快，則 Y0會出現(xiàn)毛刺 1。 1 1 A B Y3 Y2 Y1 Y0 A B G4慢 G5快 amp。 amp。 amp。 amp。 檢查競爭冒險現(xiàn)象的方法 一次只有一個變量發(fā)生變化的情況，可通過觀察邏輯式判斷。 因為在邏輯電路中，一個信號的原變量和反變量一定是通過不同的 路徑到達輸出門電路，或者是經(jīng)過的門的個數(shù)不同，或者是門的速 度不同，所以在上述情況下，當這個信號變化時，輸出一定有競爭 冒險現(xiàn)象。 則一定會有競爭冒險現(xiàn)象。 若在一定條件下，輸出可以寫成： Y=AA； Y=A+A的形式 例： CAABY ??上式在 B=1， C=1的條件下 ， 能化成 Y=A+A的形式 ， 故有競爭冒險現(xiàn)象 。 amp。 1 amp。 ≥1 A B C Y A A 這種方法局限性很大，只適用于每次只有一個變量發(fā)生變化的 情況。 更好的方法是 ①計算機輔助分析 （因為可以分析多種情況 ）， ②試驗方法 （輸入變量變化，觀察輸出）。 例： ))(( CBBAY ???上式在 A=0， C=0的條件下 ， 能化成 Y=BB的形式 ， 故有競爭冒險現(xiàn)象 。 1 amp。 A B C Y B B ≥1 ≥1 消除競爭冒險現(xiàn)象的方法 一、電容濾波 此方法簡單 ， 但使輸出波形變壞 ， 上升沿和下降沿不陡 。因電容充放電需時間 。 將毛刺濾掉。（濾波）（幾十至幾百皮法） A B Y0 毛刺 1 amp。 amp。 amp。 1 1 A B Y3 Y2 Y1 Y0 A B amp。 二、引入選通脈沖 此方法不簡便 ， 要進行信號的時序配合 。 例譯碼器電路中，在輸出門引入選通脈沖 p， 等 AB均變?yōu)榭煽侩娖綍r再輸出 Y0。 A B p Y0 p 1 1 A B Y3 Y2 Y1 Y0 A B G4慢 G5快 amp。 amp。 amp。 amp。 三、修改邏輯設計 BCCAABY ???在邏輯式中，增加 BC項，得： 當 B=1， C=1時， Y=1，而不是 Y= A+A。 當 A變化時，不會出現(xiàn)毛刺。 此方法有局限性。 只消除了 B、 C不變， A單獨變化時的競爭冒險。 但是當 AB同時由 10變?yōu)?01時，仍存在競爭冒險 實際情況中，根據(jù)具體情況，選擇合適的方法。 例： CAABY ??amp。 1 amp。 ≥1 A B C Y A A 同時將電路改為： amp。 1 A B C Y amp。 1 ≥1 amp。 ※ 掌握組合邏輯電路的分析方法和設計方法。 ※ 了解 5種組合電路的內(nèi)部結構、工作原理。 ※ 掌握 5種組合邏輯電路的功能、使用方法。 (包括基本使用方法 和級聯(lián)擴展，會分析和設計電路。 ) ※ 掌握用譯碼器，數(shù)據(jù)選擇器，加法器設計組合邏輯電路的方法。 ※ 掌握競爭冒險現(xiàn)象的概念，掌握判斷方法，了解消除方法。 第三章 組合邏輯電路總結 主要內(nèi)容 ※ 組合邏輯電路的分析方法 （已知邏輯圖，分析邏輯功能。） ※ 組合邏輯電路的設計方法 （已知邏輯問題，畫出邏輯圖。） ※ 五種常用的組合邏輯電路 （編碼器，譯碼器，數(shù)據(jù)選擇器， 加法器，數(shù)值比較器） ※ 競爭冒險現(xiàn)象 （原因，判斷，消除） 重點掌握 [題 ] 試畫出用 4片 8線 3線優(yōu)先編碼器 74LS148組成 32線 5線優(yōu)先 編碼器的邏輯圖。允許附加必要的門電路。 （要求原碼輸出） 31A 24A 23A 16A （ 1） 7I012 YYYY EXS SY0I... ... （ 2） 7I012 YYYY EXS SY0I... ... （ 3） 7I012 YYYY EXS SY0I... ... （ 4） 7I012 YYYY EXS SY0I... ...