1、1、組合邏輯電路分析設(shè)計方法、組合邏輯電路分析設(shè)計方法2、常用模塊電路的原理與使用、常用模塊電路的原理與使用問題：問題： A、B為輸入（按鍵），輸出為為輸入（按鍵），輸出為C。設(shè)計一個電路，。設(shè)計一個電路，當(dāng)當(dāng)A、B任意一個有效輸入時（低電平），任意一個有效輸入時（低電平），C有效輸出有效輸出（高或低電平）（高或低電平） 。第四章第四章 組合電路組合電路 第一節(jié)第一節(jié) 組合電路的分析與設(shè)計組合電路的分析與設(shè)計一、組合電路特點一、組合電路特點 特點：任一時刻輸出信號的穩(wěn)態(tài)值，僅取決于該時刻的特點：任一時刻輸出信號的穩(wěn)態(tài)值，僅取決于該時刻的輸入信號，而與輸入信號作用之前電路所處的狀態(tài)無關(guān)。輸入信號

2、，而與輸入信號作用之前電路所處的狀態(tài)無關(guān)。組合電路的描述：組合電路的描述：Y1 = f1 (X1，X2，Xn1)Y2 = f2 (X1，X2，Xn1)Ym-1= f m-1 (X1，X2，Xn1)組組合合電電路路X1X2Xn-1 Y1 Y2 Ym-1二、組合電路分析二、組合電路分析 分析步驟：分析步驟： 1.根據(jù)電路求出函數(shù)表達(dá)式根據(jù)電路求出函數(shù)表達(dá)式 2.列出真值表列出真值表 3.根據(jù)真值表或邏輯函數(shù)表達(dá)式確定電根據(jù)真值表或邏輯函數(shù)表達(dá)式確定電路的邏輯功能路的邏輯功能給定電路給定電路函數(shù)表達(dá)式函數(shù)表達(dá)式真值表真值表邏輯功能描述化簡化簡ABCAABCBABCCABC F=AABC+BABC+C

3、ABC2.列真值表列真值表 ABCF000000110101011110011011110111103.根據(jù)真值表或邏輯函數(shù)表達(dá)式確定電路的邏輯功能根據(jù)真值表或邏輯函數(shù)表達(dá)式確定電路的邏輯功能例例: 分析如圖電路分析如圖電路解解 ：1.求出函數(shù)表達(dá)式求出函數(shù)表達(dá)式三變量不全等三變量不全等例例:分析如圖電路分析如圖電路解解 ：1.求函數(shù)表達(dá)式求函數(shù)表達(dá)式 2.列出真值表列出真值表 3.根據(jù)真值表或根據(jù)真值表或邏輯函數(shù)表達(dá)式確定電邏輯函數(shù)表達(dá)式確定電路的邏輯功能路的邏輯功能FA=AFB=A BFC=A B CABCFAFBFC100100101100110100111100010010011010

4、001001000000三變量優(yōu)先排隊三變量優(yōu)先排隊可推廣：可推廣：N變量優(yōu)先排隊變量優(yōu)先排隊例例4-8：已知電路輸出：已知電路輸出F=B（A+C），真值表如圖，但經(jīng)安），真值表如圖，但經(jīng)安裝后，測出結(jié)果為裝后，測出結(jié)果為F，試診斷其故障。，試診斷其故障。例：分析電路。例：分析電路。1. 求邏輯函數(shù)求邏輯函數(shù)2. 真值表真值表3. 分析功能分析功能全加器全加器SABCICOS0000000101010000111010001101101101011111第一節(jié)第一節(jié) 組合電路的分析與設(shè)計組合電路的分析與設(shè)計三、組合電路設(shè)計三、組合電路設(shè)計設(shè)計步驟設(shè)計步驟 1.根據(jù)題意，確定輸入變量和輸出函數(shù)的

5、數(shù)目，列真值表根據(jù)題意，確定輸入變量和輸出函數(shù)的數(shù)目，列真值表 2.化簡，求函數(shù)表達(dá)式化簡，求函數(shù)表達(dá)式 3.畫出邏輯圖畫出邏輯圖變量設(shè)置變量設(shè)置三、組合電路設(shè)計三、組合電路設(shè)計例：設(shè)例：設(shè)X、Y均為四位二進(jìn)制數(shù)，他們分別是一個邏輯電路的均為四位二進(jìn)制數(shù)，他們分別是一個邏輯電路的輸入與輸出，當(dāng)輸入與輸出，當(dāng)0X 4時時 ，Y=X+1；當(dāng)；當(dāng)5X 9時時 ，Y=X-1，且，且X不大于不大于9。試設(shè)計邏輯電路。試設(shè)計邏輯電路1.根據(jù)題意，確定輸入變量和輸出函數(shù)的數(shù)目，列真值表根據(jù)題意，確定輸入變量和輸出函數(shù)的數(shù)目，列真值表2.化簡，求函數(shù)表達(dá)式化簡，求函數(shù)表達(dá)式3.畫出邏輯圖畫出邏輯圖三、組合電路

6、設(shè)計三、組合電路設(shè)計例：用邏輯門設(shè)計半加器例：用邏輯門設(shè)計半加器1、半加器、半加器真值表真值表輸入輸入輸出輸出ABCOS0000010110011110SABABABCOAB2、半加器、半加器表達(dá)式表達(dá)式三、組合電路設(shè)計三、組合電路設(shè)計例：用邏輯門設(shè)計例：用邏輯門設(shè)計全全加器加器思考題：計算思考題：計算8bit數(shù)據(jù)線為數(shù)據(jù)線為1 的數(shù)量的數(shù)量 ABCI COS0000000101010000111010001101101101011111一位全加器真值表一位全加器真值表 第二節(jié)邏輯圖形符號中的關(guān)聯(lián)記號第二節(jié)邏輯圖形符號中的關(guān)聯(lián)記號一、邏輯非和極性指示符號一、邏輯非和極性指示符號 邏輯非符號是個

7、小圈圈，當(dāng)它示在符號框外輸入（或輸出）邏輯非符號是個小圈圈，當(dāng)它示在符號框外輸入（或輸出）端處時，就表示該輸入（或輸出）處的端處時，就表示該輸入（或輸出）處的內(nèi)部邏輯狀態(tài)與外部邏內(nèi)部邏輯狀態(tài)與外部邏輯狀態(tài)相反輯狀態(tài)相反 極性指示符號是半空心箭頭，當(dāng)它示在符號框外輸入（或輸極性指示符號是半空心箭頭，當(dāng)它示在符號框外輸入（或輸出）端處時，就表示該輸入（或輸出）處的出）端處時，就表示該輸入（或輸出）處的內(nèi)部內(nèi)部“1”狀態(tài)與外狀態(tài)與外部邏輯電平部邏輯電平L（低電平）相對應(yīng)，內(nèi)部（低電平）相對應(yīng)，內(nèi)部“0”狀態(tài)與外部邏輯電平狀態(tài)與外部邏輯電平（高電平）相對應(yīng)（高電平）相對應(yīng)，同時空心箭頭的指向還表示信息

8、流方向，同時空心箭頭的指向還表示信息流方向 第二節(jié)邏輯圖形符號中的關(guān)聯(lián)記號第二節(jié)邏輯圖形符號中的關(guān)聯(lián)記號一、邏輯非和極性指示符號一、邏輯非和極性指示符號 注意：在同一張邏輯圖上，狀態(tài)標(biāo)注法和電平標(biāo)注法只能選注意：在同一張邏輯圖上，狀態(tài)標(biāo)注法和電平標(biāo)注法只能選擇其一，不可混用擇其一，不可混用 在涉及邏輯單元框內(nèi)的功能時，只有邏輯狀態(tài)的概念，而且在涉及邏輯單元框內(nèi)的功能時，只有邏輯狀態(tài)的概念，而且總是采用正邏輯約定。只有在討論單元框之間的輸入、輸出信總是采用正邏輯約定。只有在討論單元框之間的輸入、輸出信號線時，才會有邏輯狀態(tài)和邏輯電平兩種標(biāo)注法，也才有采用號線時，才會有邏輯狀態(tài)和邏輯電平兩種標(biāo)注法

9、，也才有采用負(fù)邏輯概念的可能性。負(fù)邏輯概念的可能性。第二節(jié)邏輯圖形符號中的關(guān)聯(lián)記號第二節(jié)邏輯圖形符號中的關(guān)聯(lián)記號二、邏輯圖形符號中的關(guān)聯(lián)記號二、邏輯圖形符號中的關(guān)聯(lián)記號二、邏輯圖形符號中的關(guān)聯(lián)記號二、邏輯圖形符號中的關(guān)聯(lián)記號二、邏輯圖形符號中的關(guān)聯(lián)記號二、邏輯圖形符號中的關(guān)聯(lián)記號二、邏輯圖形符號中的關(guān)聯(lián)記號二、邏輯圖形符號中的關(guān)聯(lián)記號二、邏輯圖形符號中的關(guān)聯(lián)記號二、邏輯圖形符號中的關(guān)聯(lián)記號二、邏輯圖形符號中的關(guān)聯(lián)記號二、邏輯圖形符號中的關(guān)聯(lián)記號例例 寫出如圖電路的輸出邏輯函數(shù)寫出如圖電路的輸出邏輯函數(shù) 二、邏輯圖形符號中的關(guān)聯(lián)記號二、邏輯圖形符號中的關(guān)聯(lián)記號例例 寫出如圖電路的輸出邏輯函數(shù)寫出

10、如圖電路的輸出邏輯函數(shù) 第四章第四章 組合電路組合電路 第三節(jié)編碼器與譯碼器第三節(jié)編碼器與譯碼器一、編碼器一、編碼器 在選定的一系列二進(jìn)制數(shù)碼中，賦予每個二進(jìn)制數(shù)碼在選定的一系列二進(jìn)制數(shù)碼中，賦予每個二進(jìn)制數(shù)碼以某一固定含義。以某一固定含義。 4-2線編碼器線編碼器 4-2線編碼器線編碼器 一、編碼器一、編碼器4-2線編碼器線編碼器 存在問題：存在問題： 1.不編碼時：不編碼時： 2.多輸入時：多輸入時： 3.擴(kuò)展：擴(kuò)展：有輸出有輸出00輸出輸出00無法擴(kuò)展無法擴(kuò)展 優(yōu)先優(yōu)先編碼器編碼器74148Is：輸入選通；：輸入選通；I7I0：編碼輸入；：編碼輸入；Y2Y0：編碼輸出：編碼輸出YS：輸出

11、允許；：輸出允許；YEX：允許擴(kuò)展：允許擴(kuò)展EN=1使標(biāo)使標(biāo)的的輸出有效輸出有效2的冪指數(shù)的冪指數(shù)優(yōu)先級別優(yōu)先級別/Z關(guān)聯(lián)，數(shù)大表示優(yōu)先級別高關(guān)聯(lián)，數(shù)大表示優(yōu)先級別高簡化擴(kuò)展簡化擴(kuò)展輸出輸出選通選通低位低位第三節(jié)編碼器與譯碼器第三節(jié)編碼器與譯碼器二、譯碼器二、譯碼器 譯碼是編碼的逆過程，將輸入的每個二進(jìn)制代碼賦予譯碼是編碼的逆過程，將輸入的每個二進(jìn)制代碼賦予的含義的含義“翻譯翻譯”過來，給出相應(yīng)的輸出信號。過來，給出相應(yīng)的輸出信號。 2-4線譯碼器線譯碼器74LS139 輸出輸出函數(shù)函數(shù)m0m1m2m3m0m1m2m3二、譯碼器二、譯碼器注意：原變量的取處注意：原變量的取處SA1A0S A1A

12、0S A1A0S A1A0m0m1m2m3二、譯碼器二、譯碼器看：看：74LS139二、譯碼器二、譯碼器3-8線譯碼器線譯碼器74LS138 看：看：74LS138Y=？74LS138 的擴(kuò)展的擴(kuò)展如何擴(kuò)展？如何擴(kuò)展？74LS138 的擴(kuò)展的擴(kuò)展Sd=0當(dāng)當(dāng)A3=0時時低位片工作低位片工作當(dāng)當(dāng)A3=0時時高位片工作高位片工作低低高高4-16線譯碼器線譯碼器 7415474138 應(yīng)用應(yīng)用例例4-2 試用試用3-8線譯碼器同時實現(xiàn)下列邏輯函數(shù)線譯碼器同時實現(xiàn)下列邏輯函數(shù) F1 (A,B,C)=m（1,2,4,7） F2 (A,B,C)=m（3,5,6,7） 并畫出電路圖并畫出電路圖BCD碼譯碼器

13、碼譯碼器BCD碼譯碼器碼譯碼器BCD碼譯碼器碼譯碼器BCD碼譯碼器碼譯碼器BCD碼譯碼器碼譯碼器？BCD碼譯碼器碼譯碼器余余3格雷碼的形成：看卡諾圖格雷碼的形成：看卡諾圖？三、其他碼變換電路（三、其他碼變換電路（X/Y）1.BCD/7SEG譯碼器譯碼器三、其他碼變換電路（三、其他碼變換電路（X/Y）1.BDC/7SEG譯碼器譯碼器1.BDC/7SEG譯碼器譯碼器1.BDC/7SEG譯碼器譯碼器1.BDC/7SEG譯碼器譯碼器1.BDC/7SEG譯碼器譯碼器1.BDC/7SEG譯碼器譯碼器1.BDC/7SEG譯碼器譯碼器103.4063.4003.400如何區(qū)分？如何區(qū)分？如何控制？如何控制？1

14、.BDC/7SEG譯碼器譯碼器燈測試燈測試燈滅燈滅1.BDC/7SEG譯碼器譯碼器1.BDC/7SEG譯碼器譯碼器B0B3: 譯碼地址輸入譯碼地址輸入ag: 字型顯示譯碼輸出字型顯示譯碼輸出 （低電平有效，適用于（低電平有效，適用于驅(qū)動共陽極驅(qū)動共陽極LED管管 ）BI/RBO: 消隱輸入消隱輸入/串串行消隱輸出行消隱輸出RBI：串行消隱輸入：串行消隱輸入LT：燈測試輸入：燈測試輸入2. 二進(jìn)碼二進(jìn)碼格雷碼變換器格雷碼變換器 2. 二進(jìn)碼二進(jìn)碼格雷碼變換器格雷碼變換器 2. 二進(jìn)碼二進(jìn)碼格雷碼變換器格雷碼變換器 2. 二進(jìn)碼二進(jìn)碼格雷碼變換器格雷碼變換器 GB的邏輯，的邏輯，B=？2. 二進(jìn)碼

15、二進(jìn)碼格雷碼變換器格雷碼變換器 第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)據(jù)選擇器和分配器數(shù)據(jù)選擇器和分配器一、數(shù)據(jù)選擇器（一、數(shù)據(jù)選擇器（MUX-Multiplexer） 從多路平行輸入數(shù)據(jù)中選擇某一路作為輸出信號的電路從多路平行輸入數(shù)據(jù)中選擇某一路作為輸出信號的電路函數(shù)表達(dá)式：函數(shù)表達(dá)式：Y= d0m0+d1m1+d2m2+d3m3m0m1m2m3Y d0m0+d1m1+d2m2+d3m3選擇選擇輸入輸入數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)輸輸入入一、一、 數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器一、一、 數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器8選選1 數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器16選選1 數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器Y=dimi一、一、 數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器注意輸出！注意輸出！三態(tài)輸出的可以

16、直接連接三態(tài)輸出的可以直接連接一、一、 數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器應(yīng)用應(yīng)用1實現(xiàn)邏輯函數(shù)實現(xiàn)邏輯函數(shù) 例例4-3 試用試用MUX實現(xiàn)邏輯函數(shù)實現(xiàn)邏輯函數(shù) F(A,B,C)= AB+BC+ CA例例4-4 試用一片試用一片8選選1 MUX實現(xiàn)邏輯函數(shù)實現(xiàn)邏輯函數(shù) F(A,B,C,D)=m(0,4,5,6,9,10,14)方法一：代數(shù)法方法一：代數(shù)法方法二：降維法方法二：降維法A作為數(shù)據(jù)位作為數(shù)據(jù)位建立降維卡諾圖的原理建立降維卡諾圖的原理函數(shù)卡諾圖卡諾圖三變量三變量三維三維降維卡諾圖降維卡諾圖三變量三變量二維二維用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)邏輯函數(shù)用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)邏輯函數(shù)總結(jié)總結(jié)兩種方法：代數(shù)法，卡諾圖法兩種方法：

17、代數(shù)法，卡諾圖法1、當(dāng)變量個數(shù)、當(dāng)變量個數(shù)=選擇器地址數(shù)時：選擇器地址數(shù)時： 一一對應(yīng)，一一對應(yīng)，di=0或或12、當(dāng)變量個數(shù)大于選擇器地址數(shù)時：、當(dāng)變量個數(shù)大于選擇器地址數(shù)時： 需降維，需降維，di中有變量中有變量3、當(dāng)變量個數(shù)小于選擇器地址數(shù)時：、當(dāng)變量個數(shù)小于選擇器地址數(shù)時： 存在多種方法選擇存在多種方法選擇BA00110數(shù)據(jù)選擇器應(yīng)用實例數(shù)據(jù)選擇器應(yīng)用實例應(yīng)用應(yīng)用2多路信號發(fā)生器多路信號發(fā)生器 數(shù)據(jù)選擇器應(yīng)用實例數(shù)據(jù)選擇器應(yīng)用實例應(yīng)用應(yīng)用3序列產(chǎn)生器序列產(chǎn)生器當(dāng)當(dāng)ST=0時，在時，在A2A1A0的作用下，的作用下，d0d7順序輸出，形順序輸出，形成串行數(shù)據(jù)波形成串行數(shù)據(jù)波形數(shù)據(jù)選擇器應(yīng)

18、用實例數(shù)據(jù)選擇器應(yīng)用實例應(yīng)用應(yīng)用4模擬波形發(fā)生器（模擬波形發(fā)生器（CMOS型多路開關(guān)）型多路開關(guān)） 第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)據(jù)選擇器和分配器數(shù)據(jù)選擇器和分配器第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)據(jù)選擇器和分配器數(shù)據(jù)選擇器和分配器二、數(shù)據(jù)分配器（二、數(shù)據(jù)分配器（DMUX-Demultiplexer） 將單路數(shù)據(jù)分送到若干路中某一路的電路。將單路數(shù)據(jù)分送到若干路中某一路的電路。二、數(shù)據(jù)分配器二、數(shù)據(jù)分配器把譯碼器當(dāng)成數(shù)據(jù)分配器用把譯碼器當(dāng)成數(shù)據(jù)分配器用二、數(shù)據(jù)分配器二、數(shù)據(jù)分配器分配器分配器選擇器選擇器二、數(shù)據(jù)分配器二、數(shù)據(jù)分配器第五節(jié)第五節(jié) 數(shù)碼的奇偶產(chǎn)生數(shù)碼的奇偶產(chǎn)生/校驗器校驗器第五節(jié)第五節(jié) 數(shù)碼的奇偶產(chǎn)生數(shù)碼的奇偶產(chǎn)

19、生/校驗器校驗器校驗位校驗位Y怎樣檢驗奇偶？怎樣檢驗奇偶？數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)位奇偶奇偶控制位控制位第五節(jié)第五節(jié) 數(shù)碼的奇偶產(chǎn)生數(shù)碼的奇偶產(chǎn)生/校驗器校驗器延時延時小小第五節(jié)第五節(jié) 數(shù)碼的奇偶產(chǎn)生數(shù)碼的奇偶產(chǎn)生/校驗器校驗器實際應(yīng)用實際應(yīng)用PP發(fā)發(fā)Y、I P 收收I、Y P第六節(jié)第六節(jié) 用功能器件設(shè)計組合電路用功能器件設(shè)計組合電路解：設(shè)輸入：解：設(shè)輸入：A、B、C、D為四位裁判的投票結(jié)果，為四位裁判的投票結(jié)果， 1為贊同，為贊同，0為反對為反對 輸出：輸出：F1=成功、成功、F2=重試、重試、F3=失敗失敗1. 真值表真值表例例4-11 某競賽由四位裁判通過投票決定成功與否，若判成功某競賽由四位裁判通過

20、投票決定成功與否，若判成功至少需要三票；若是兩票贊成兩票反對，則競賽必須重來；至少需要三票；若是兩票贊成兩票反對，則競賽必須重來；其它情況為失敗。其它情況為失敗。1.根據(jù)題意，確定輸入變量和輸出函數(shù)的數(shù)目，列真值表根據(jù)題意，確定輸入變量和輸出函數(shù)的數(shù)目，列真值表2.化簡，求函數(shù)表達(dá)式化簡，求函數(shù)表達(dá)式3.畫出邏輯圖畫出邏輯圖第六節(jié)第六節(jié) 用功能器件設(shè)計組合電路用功能器件設(shè)計組合電路輸入：輸入：1為贊同，為贊同，0為反對為反對輸出：輸出：F1=成功、成功、 F2=重試、重試、 F3=失敗失敗1. 真值表真值表第六節(jié)第六節(jié) 用功能器件設(shè)計組合電路用功能器件設(shè)計組合電路1.真值表真值表2.邏輯函數(shù)邏

21、輯函數(shù)3.電路圖電路圖第六節(jié)第六節(jié) 用功能器件設(shè)計組合電路用功能器件設(shè)計組合電路1.真值表真值表2.邏輯函數(shù)邏輯函數(shù)3.電路圖電路圖如果用數(shù)據(jù)選擇器？如果用數(shù)據(jù)選擇器？第六節(jié)第六節(jié) 用功能器件設(shè)計組合電路用功能器件設(shè)計組合電路1.真值表真值表2.邏輯函數(shù)邏輯函數(shù)3.電路圖電路圖用數(shù)據(jù)選擇器？用數(shù)據(jù)選擇器？DCBA1110100010000000DCBA0001011001101000DCBA0000000100010111第七節(jié)第七節(jié) 組合電路中的競爭冒險組合電路中的競爭冒險一、競爭與冒險一、競爭與冒險在某種特定環(huán)境下，可能出現(xiàn)在某種特定環(huán)境下，可能出現(xiàn)第七節(jié)第七節(jié) 組合電路中的競爭冒險組合電路中的競爭冒險看：看：P114-3.13 作業(yè)題作業(yè)題G1G2G3第七節(jié)第七節(jié) 組合電路中的競爭冒險組合電路中的競爭冒險F=DE=CC第七節(jié)第七節(jié) 組合電路中的競爭冒險組合電路中的競爭冒險二、險象的判別：二、險象的判別： 代數(shù)法代數(shù)法: 卡諾圖法卡諾圖法: 直觀、方便直觀、方便第七節(jié)第七節(jié) 組合電路中的競爭冒險組合電路中的競爭冒險三、險象的消除三、險象的消除 引入添加項引入添加項AB第七節(jié)第七節(jié) 組合電路中的競爭冒險組合電路中的競爭冒險三、險象的消除三、險象的消除第七節(jié)第七節(jié) 組合電路中的競爭冒險組合電路中的競爭冒險三、險象的消除三、險象的消除 濾波法濾波法第七節(jié)第七節(jié) 組合電路中的競爭