1、第四章 组合逻辑电路,概 述,组合逻辑电路中的竞争冒险,加法器和数值比较器,数据选择器与数据分配器,译码器,编码器,组合逻辑电路的分析和设计方法,一、组合逻辑电路的概念,指任何时刻的输出仅取决于该时刻输入信号的组合，而与电路原有的状态无关的电路。,数字电路根据逻辑功能特点的不同分为,指任何时刻的输出不仅取决于该时刻输入信号的组合，而且与电路原有的状态有关的电路。,二、组合逻辑电路的特点与描述方法,组合电路的描述方法主要有逻辑表达式、 真值表、卡诺图和逻辑图等。,理解组合逻辑电路分析与设计的基本方法。,熟练掌握逻辑功能的逻辑表达式、真值表、 卡诺图和逻辑图表示法及其相互转换。,4.2 组合逻辑电
2、路的分析方法和设计方法,一、组合逻辑电路的基本分析方法,分析思路：,基本步骤：,根据给定逻辑电路，找出输出输入间的逻辑关系，从而确定电路的逻辑功能。,例 分析下图所示逻辑电路的功能。,解：,(1)写出输出逻辑函数式,Y,Y1,(3)分析逻辑功能,根据异或功能可列出真值表如右表；也可先求标准与或式，然后得真值表。后者是分析电路的常用方法，下面介绍之。,通过分析真值表特点来说明功能。,A、B、C 三个输入变量中，有奇数个 1时，输出为 1，否则输出为 0。因此，图示电路为三位判奇电路，又称奇校验电路。,初学者一般从输入向输出逐级写出各个门的输出逻辑式。熟练后可从输出向输入直接推出整个电路的输出逻辑
3、式。,由 Si 表达式可知，当输入有奇数个 1 时，Si = 1，否则 Si = 0。,例 分析下图电路的逻辑功能。,解：,(2)列真值表,(1)写出输出逻辑函数式,由 Ci-1 表达式可画出其卡诺图为：,可列出真值表为,(3)分析逻辑功能,将两个一位二进制数 Ai 、Bi 与低位来的进 位 Ci-1 相加，Si 为本位和，Ci 为向高位产生的 进位。这种功能的电路称为全加器。,二、组合逻辑电路的基本设计方法,设计思路：,基本步骤：,分析给定逻辑要求，设计出能实现该功能的组合逻辑电路。,分析设计要求并列出真值表求最简输出逻辑式画逻辑图。,首先分析给定问题，弄清楚输入变量和输出变量是哪些，并规定
4、它们的符号与逻辑取值(即规定它们何时取值 0 ，何时取值1) 。然后分析输出变量和输入变量间的逻辑关系，列出真值表。,根据真值表用代数法或卡诺图法求最简与或式，然后根据题中对门电路类型的要求，将最简与或式变换为与门类型对应的最简式。,下面通过例题学习 如何设计组合逻辑电路,(一)单输出组合逻辑电路设计举例,例 设计一个A、B、C三人表决电路。当表决某个提案时， 多数人同意，则提案通过，但A具有否决权。用与非门实现。,解：,(1)分析设计要求，列出真值表,设 A、B、C 同意提案时取值为 1，不同意时取值为 0；Y 表示表决结果，提案通过则取值为 1，否则取值为 0。可得真值表如右。,(2)化简
5、输出函数,Y=AC+AB,用与非门实现,，并求最简与非式,(3)根据输出逻辑式画逻辑图,设计举例：,设计一个监视交通信号灯状态的逻辑电路,设计举例：,1. 抽象 输入变量:红（R）、黄（A）、绿（G） 输出变量：故障信号（Z） 2. 写出逻辑表达式,设计举例：,3. 选用小规模SSI器件 4. 化简5. 画出逻辑图,(二)多输出组合逻辑电路设计举例,解：,(2) 求最简输出函数式,Ci = Ai Bi,(3) 画逻辑图,例 试设计半加器电路。,将两个 1 位二进制数相加，而不考虑低位进位的运算电路，称为半加器。,(1)分析设计要求，列真值表。,半加器电路能用与非门实现吗？,用与非门实现的半加器
6、电路为,4.3 若干常用组合逻辑电路,4.3.1 编码器 编码：将输入的每个高/低电平信号变成一个对应的二进制代码,编码,将具有特定含义的信息编成相应二进制代码的过程。,实现编码功能的电路,一、普通编码器,特点：任何时刻只允许输入一个编码信号。 例：3位二进制普通编码器,利用无关项化简，得：,二、优先编码器,特点：允许同时输入两个以上的编码信号，但只对其中优先权最高的一个进行编码。例：8线-3线优先编码器 （设I7优先权最高I0优先权最低）,低电平,实例： 74HC148,选通信号,选通信号,附 加 输 出 信 号,为0时，电路工作无编码输入,为0时，电路工作有编码输入,附加输出信号的状态及含意,控制端扩展功能举例：,例： 用两片8线-3线优先编码器16线-4线优先编码器其中， 的优先权最高 ,第一片为高优先权 只有(1)无编码输入时，(2)才允许工作 第(1)片 时表示对 的编码 低3位输出应是两片的输出的“或”,三、二-十进制优先编码器,将 编成0110 1110的优先权最高， 最低输入的低电平信号变成一个对应的十进制的编码,
