1、,4.1 小规模组合逻辑电路的分析与设计 4.2 中规模组合逻辑器件的分析与应用全加器、数值比较器、编码器、译码器、 数据选择器 4.3 组合逻辑电路的竞争与冒险,本章的教学目标,1. 掌握组合电路的分析与设计； 2. 了解通用逻辑模块的设计原理和内部逻辑结构； 3. 掌握通用逻辑模块及其应用； 4. 理解组合逻辑电路的竞争与冒险。,4.1 组合电路的分析和设计,组合电路概述,组合电路的分析,组合电路的设计, 组合电路概念,输入：,逻辑关系：Fi = fi (X1、X2、Xn) i = (1、2、m), 组合电路的特点电路由逻辑门构成，不含记忆元件输出与输入间无反馈延迟回路输出与电路原来状态无
2、关,输出：,X1、X2、Xn,F1、F2、Fm,一、组 合 电 路 概 述,组合电路某一时刻的输出仅与该时刻的输入有关，而与电路前一时刻的状态无关。,4.1 组合电路的分析和设计,二、组 合 电 路 的 分 析, 任务：分析已知逻辑电路功能,写 输 出 函 数 式,简 化 函 数 式,真 值 表,描 述 电 路 功 能,已 知 组 合 电 路,公式法,图形法,分析步骤,第一节 组合电路的分析和设计,例1：试分析图所示逻辑电路的功能。,结论：电路为少数服从多数电路， 称表决电路。,解：（1）逻辑表达式,（2）列真值表,（3）分析电路的逻辑功能,多数输入变量为1，输出F为1；,多数输入变量为0，输
3、出 F为0,例2 :分析下列电路，指出逻辑功能,解（1）由逻辑图逐级写出逻辑表达式。为了写表达式方便，借助中间变量P。,（2）化简与变换：,（3）由表达式列出真值表。,（4）分析逻辑功能 ： 当A、B、C三个变量不一致时，电路输出为“1”，所以这个电路称为“不一致电路”。,三、组 合 电 路 的 设 计, 任务：根据要求设计出实际逻辑电路,设计步骤,列真 值 表,简 化 函 数 式,画 逻 辑 图,设 计 要 求,公式法,图形法,真值表,2 由真值表写出逻辑函数表达式：,例1 用小规模集成器件设计一多数表决电路（3输入1输出）。,解： 1. 根据题意，设A，B，C分别代表三个输入,F为输出,列
4、真值表,3 利用卡诺图化简，得最简与或表达式。,(1),根据上式画出与非器件组成的逻辑电路。,若,-,式,F,-,（,b若采用或非器器件，则对式进行代数变换 ，先得到或与式，再对或与式两次求反，变换成或非或非表达式。,F,组成的逻辑电路为：,定向化简：(1)化简为与非-与非式:F的最简与或式 与非-与非式 (2)化简为或非-或非式:F的最简或与式 或非-或非式(3)化简为最简与或非式:函数非的最简与或式 函数的最简与或非式,例2 在只有原变量输入，没有反变量输入条件下，用与非门实现函数：F=（A，B，C，D）=m（4，5，6，7，8，9， 10，11， 12，13，14）,解：用卡诺图对函数进
5、行化简。,两次求反的得：,不是最佳（最简）结果，化简得,例3：设计一个电话机信号控制电路。电路有I0（火警）、I1（盗警）和I2（日常业务）三种输入信号，通过排队电路分别从L0、L1、L2输出，在同一时间只能有一个信号通过。如果同时有两个以上信号出现时，应首先接通火警信号，其次为盗警信号，最后是日常业务信号。试按照上述轻重缓急设计该信号控制电路。要求用集成门电路7400（每片含4个2输入端与非门）实现。,解：（1）列真值表：,（2）由真值表写出各输出 的逻辑表达式：,（3）根据要求，将上式转换为与非表达式：,（4）画出逻辑图。,例4：设计一个将余3码变换成8421BCD码的组合逻辑 电路。,解：（1）根据题目要求，列出真值表：,（2）用卡诺图进行化简。（注意利用无关项）,化简后得到的逻辑表达式为：,（3）由逻辑表达式画出逻辑图。,
