第四章 组合逻辑电路VIP专享VIP免费

第四章组合逻辑电路第四章组合逻辑电路内容提要内容提要本章重点介绍组合逻辑电路的特点、分析与设计。在此基础上，介绍常用的集成组合逻辑电路。最后介绍组合逻辑电路上存在竞争－冒险现象，产生的原因及消除的方法。在这一章中，应能在给定电路的情况下，分析其逻辑功能；也可在给定逻辑要求的情况下，用逻辑电路实现。另外对于集成组合逻辑电路，如编码器、译码器、数据选择器等，应了解其电路的逻辑功能、输出输入的逻辑关系、利用它们实现逻辑功能。重点是译码器和数据选择器。组合逻辑电路：任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入，与电路原来的状态无关。本章主要内容本章主要内容4.1概述4.2组合逻辑电路的分析和设计4.3若干常用的组合逻辑电路4.4组合逻辑电路中的竞争－冒险现象4.14.1概述概述1.组合逻辑电路的特点任意时刻的输出仅仅取决于该时的输入，与电路原来的状态无关。例如对于图4.1.1所示电路其输出端的逻辑式为ABYBABAY21输出和输入的真值表如表4.1所示此电路为半加器，当输入端的值一定时，输出的取值也随之确定，与电路的过去状态无关，无存储单元，属于组合逻辑电路。ABY2000001101011表4.1Y10110AB图4.1.1组合逻辑电路Y1Y2BABA2.逻辑功能的描述)()()(2121222111nmmnnaaafyaaafyaaafy、、、、、、逻辑功能的描述可以用逻辑函数、逻辑图及真值表来实现。由于逻辑图不够直观，一般需要将其转换成逻辑函数或真值表的形式。对于任何一个多输入、多输出的组合逻辑电路来讲，都可以用4.1.2所示框图来表示。组合逻辑电路图4.1.2组合逻辑电路的框图1a2ana1y2ymy其中：a1、a2…an表示输入变量，y1、y2…ym表示输出变量，其输出输入的逻辑关系可表述为)(AFY在电路结构上信号的流向是单向性的，没有从输出端到输入端的反馈。电路的基本组成单元是逻辑门电路，不含记忆元件。但由于门电路有延时，故组合逻辑电路也有延迟时间。4.2.14.2.1组合逻辑电路的分析方法组合逻辑电路的分析方法4.24.2组合逻辑电路的分析方法和设计方法组合逻辑电路的分析方法和设计方法组合逻辑电路分析就是给定某逻辑电路，分析其逻辑功能。分析的步骤为a.由所给电路写出逻辑函数式；b.将所得的逻辑式进行化简；d.由真值表分析电路的逻辑功能，即是做什么用的。c.写出逻辑真值表；例4.2.1分析图4.2.1所示逻辑电路的逻辑功能。CBCACBBACABA)()()(ABCCABCBABCA解：a.由图可得)))(())(())(((ABCCABCBABCAYb.化简：)))(())(())(((ABCCABCBABCAY))((CBACBA)(ABC其卡诺图为化简后CBCABAYCBCACBBACABAYc.由逻辑表达式写出真值表如表4.2.1所示BACAABY0000001111110000000C1111111111101表4.2.1d.由真值表可知此电路为非一致电路，即输入A、B、C取值不一样时输出为1,否则为0。ABC000000011111111111CB例4.2.2分析图4.2.2所示电路的逻辑功能解：由4.2.2图可得BABABABASH))()((ABABCH))((其真值表为ABSH000000111111CH0001其逻辑功能为半加器。)(BA)(BA练习：如图4.2.3所示电路，分析其逻辑功能。解：输出端的逻辑式为IOICBAABCCBAS)(输出输入真值表为由真值表可知，为全加器123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:2-Nov-2013SheetofFile:D:\µç·1\MyDesign.ddbDrawnBy:123U4A123U5A123U1A123U2A123U3ASCOABCI图4.2.3练习中的逻辑电路ABS0000001111110000000CI111111111CO000001111001CI为低位的进位，S为和，CO为向高位的进位异或BA4.2.2组合逻辑电路的设计方法组合逻辑电路的设计就是根据给出的实际逻辑问题，求出实现这一逻辑功能的最简单逻辑电路。所谓的最简就是指实现的电路所用的器件数最少、器件的种类最少、器件之间的连线也最少。其步骤为一、进行逻辑抽象1.分析事件的逻辑因果关系，确定输入变量和输出变量；2.定义逻辑状态的含义，即逻辑状态的赋值；3.根据给定的逻辑因果关系列出逻辑真值表。逻辑抽象...