【正文】 ? 本章的重點內(nèi)容： 1. 組合邏輯電路在電路結(jié)構(gòu)和邏輯功能上的特點； 2. 熟練掌握組合邏輯電路的設(shè)計方法； 3. 深刻理解常用中規(guī)模集成的組合邏輯電路器件的 功能和使用方法，并熟練運用 MSI器件； 4. 競爭 冒險現(xiàn)象及其成因， 消除競爭冒險現(xiàn)象的方法（了解）。 （ 1） 增加冗余項 （ 2） 變換邏輯式 ， 消去互補變量 例 ))(( CBBAL ++=BCACBAL ++=存在冒險現(xiàn)象 。 1 A Y P t1 t2 t3 t4 Y P 0 A A tpd tpd 如 Y=AB+AC 在 B=C=1的條件下，Y=A+A ，將有負向尖峰脈沖出現(xiàn)。CL選通脈沖 使得靜態(tài)時電路工作，動態(tài)時電路封鎖。 在可能產(chǎn)生冒險的門電路輸出端并接一個濾波電容 （ 一般為 4～ 20pF） ， 利用電容兩端的電壓不能突變的特性 ，使輸出波形上升沿和下降沿都變的比較緩慢 ， 從而起到消除冒險現(xiàn)象的作用 。≥1 L = A C + B CCAB BCACCCA=B=11BCACL例 2: 判斷函數(shù) 是否存在冒險： 解：如果令 A＝ C＝ 0， 則有 BBL ?=))(( CBBAL ++=因此 ， 該電路存在 l冒險 。amp。 畫出 A＝ B＝ l 時 L的波形 。 （略） 例 1: 判斷圖示電路是否存在冒險，如有，指出冒險類型，畫出輸出波形。 342 檢查競爭 — 冒險現(xiàn)象的方法 一、化簡法（對于簡單的邏輯函數(shù)） 二、實驗法 用示波器觀察電路輸出端有無尖峰脈沖 三、用計算機輔助分析的手段檢查復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng) 形式為 Y=AA的將出現(xiàn) 正向 尖峰脈沖 ； 形式為 Y=A+A的將出現(xiàn) 負向 尖峰脈沖 。 競爭 — 冒險：由于競爭而在電路輸出端 可能 產(chǎn)生尖峰脈沖的現(xiàn)象。 例 設(shè) 靜態(tài)時， 動態(tài)，且 tpd ≠ 0 時 , Y=？ tpd A A tpd amp。 競爭冒險 ——由于延遲時間的存在，當(dāng)一個輸入信號經(jīng)過多條路徑傳送后又重新會合到某個門上，由于不同路徑上門的級數(shù)不同，導(dǎo)致到達會合點的時間有先有后，從而產(chǎn)生 瞬間的錯誤輸出。 Y (AB) Y (AB) 74LS85 Y (AB) Y (A=B) Y (AB) I (AB) I (A=B) I (AB) B3B2B1B0 A3A2A1A0 I (AB) I (A=B) I (AB) =011 A B 167。 YAB=AB YAB=AB 邏輯圖 YA=B=AB+AB 不進行片接時，其擴展端應(yīng)滿足： 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 =YAB + YAB =AB+AB Y(A=B) ≥1 A B Y (AB) Y (A=B) Y (AB) 0 0 0 1 1 0 1 1 amp。 B2=B1= A3 + A2A0 + A2A1 74LS283 B3B2B1B0 A3A2A1A0 S3 S2 S1 S0 C I CO 連接線路 335 數(shù)值比較器 一、 1位數(shù)值比較器 真值表 輸出邏輯表達式 二、多位數(shù)值比較器 常用多位數(shù)值比較器有 74LS85，它能進行兩個 4位二進制數(shù)的比較。 思考： 用一片 74LS283把 余 3碼轉(zhuǎn)換成 8421BCD碼 ？？ 用一片 74LS283,附加必要的門電路 將 8421BCD碼轉(zhuǎn)換成 2421BCD 碼。 解：余 3碼 = 8421BCD + 0011 所以：如圖連接即可。 邏輯符號： 三、加法器的應(yīng)用 加法器常用來進行代碼轉(zhuǎn)換。 從全加器真值表 ※ 得，產(chǎn)生進位輸出信號的兩種情況： ① AB=1時， Co=1 ② A+B=1且 CI=1時， Co=1 ? (Co)i=AiBi+(Ai+Bi)(CI)i 又因為 CI直接傳送到 Co,即： (CI)i=(Co)i1 iii BAG = iii BAP +=進位生成項 進位傳遞條件 iiiiiiiii CIPGCIBABACo )())(()( +=++=進位表達式 iiii CIPGCo )()( += 1)( ?+= iii CoPG])([ 111 ??? ++= iiiii CIPGPG])([ 22211 ????? +++= iiiiiiii CIPGPPGPG … … )(01011211CoPPPGPPPGPPGPGiiiiiiiiii????????+++++=iiii CIBAS )(??=和表達式 1)()( ?= ii CoCIB3B2B1B0 A3A2A1A0 S3 S2 S1 S0 CI CO 74LS283 不片接時 ,芯片 74LS283的 CI端應(yīng)接低電平。 輸 入 輸 出 1位全加器 能將低位的進位信號納入計算的加法器稱為全加器 輸入 輸出 A B CI CO S ICBAmmmmS ??=+++= 7421IIO ACBCABmmmmC ++=+++= 7653CO ∑ CI A B S 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位 全加器 真值表 : 1位 全加器 輸出表達式： 邏輯符號： 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 邏輯圖 : 雙全加器 74LS183 （ a） 1/2邏輯圖 （ b）圖形 符號 二、多位加法器 兩個多位數(shù)相加時，可采用全加器級聯(lián)的形式來實現(xiàn)，即把低位的進位輸出接到相鄰高位的進位輸入端， 串行進位加法器 4位 串行進位加法器： 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 例如做 14+7的運算： =（ 10101） 2 = 16+4+1 =（ 21） 10 0 1 1 1 0 (1110)2+(0111)2 0 CO ∑ CI A B S CO ∑ CI A B S CO ∑ CI A B S CO ∑ CI A B S 超前進位加法器 因為進位是逐級進行的，故串行進位運算速度慢，但其電路結(jié)構(gòu)簡單，適合在運算速度要求不高的場合應(yīng)用； 用 超前進位法 可提高運算速度，常用 4位超前進位加法器有74LS283等。 一、 1位加法器 1位半加器 ?真值表 ?輸出邏輯表達式 ?邏輯圖 S=AB+AB=A⊕B CO=AB 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 A B S CO ∑ A B S CO ?邏輯符號 =1 A B amp。 寫出邏輯函數(shù)式： R A GGRAGARAGRGARZ ++++=)(1)()()( AGGARGARGARZ ?+++=R： A： G： 寫成數(shù)據(jù)選擇的標(biāo)準(zhǔn)式： A1=A， A0=G D0= R D1=D2=R D3=1 A G 1 R Z 1 S A 3 D D 1 2 D Y 1 D 0 A 0 4選 1數(shù)據(jù)選擇器 Y=A1A0D0 +A1A0D1 +A1A0D2 +A1A0D3 例 3. 試用 4選 1數(shù)據(jù)選擇器（ MUX）設(shè)計舉重裁判電路。 解： 四選一數(shù)據(jù)選擇器的輸出表達式為： 例 1： 用四選一數(shù)據(jù)選擇器產(chǎn)生三變量的 邏輯函數(shù) Z=ABC+ABC+AB Y=A1A0D0 +A1A0D1 +A1A0D2 +A1A0D3 ? 將 Z 式寫成與 Y 式完全對應(yīng)的形式： ? 對照 Z 式與 Y 式知，只要令： Z = 根據(jù)替代關(guān)系連接線路 A1 A0 D3 D2 D1 D0 S Y AB C + AB ?0 + AB C + AB ?1 A B C 1 1 Z A1=A， A0=B， D0=C， D1=0， D2=C， D3=1 數(shù)據(jù)選擇器的輸出函數(shù)就是 Z 式所表示的邏輯函數(shù) 例 2. 試用 4選 1數(shù)據(jù)選擇器（ MUX）實現(xiàn)交通信號燈監(jiān)視電路。 解：連接線路如圖 1 A2 ≥1 Y 當(dāng) A2=0時， (1)部分電路工作， 可在 D0 ~ D3 種選擇某個數(shù)據(jù)； （ 1） （ 2） A1 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 74LS153 D22 D20 D12 D10 D23 D21 S2 D13 D11 S1 Y2 Y1 A1 A0 可在 D4 ~ D7中選擇某個數(shù)據(jù)。 八選一數(shù)據(jù)選擇器有三位地址碼 A2A1A0 可在八位數(shù)據(jù)D7 ~ D0選擇某一位 (74LS152參看 教材例題 )。 A1A0的狀態(tài)決定了與 或門中哪個與門被接通； 三、邏輯 電路 圖 ≥1 Y amp。 1 D D 0 Y n位地址選擇信號 D 21 … 數(shù)據(jù)選擇器示意圖 圖 數(shù) 數(shù) 據(jù)