電工電子技術(shù)課件：第三十二講 講組合邏輯電路分析與綜合

1、第三十三 講組合邏輯電路分析與綜合,主要內(nèi)容 組合邏輯電路的分析 組合邏輯電路的綜合,4.3.2 組合邏輯電路的分析與綜合,組合邏輯電路框圖,一、 組合邏輯電路的分析,(1) 由邏輯圖寫出輸出端的邏輯表達(dá)式,(2) 運(yùn)用邏輯代數(shù)化簡(jiǎn)或變換,(3) 列邏輯狀態(tài)表,(4) 分析邏輯功能,已知邏輯電路,確定,邏輯功能,分析步驟：,B,Y,&,&,1,.,B,A,&,C,0,1,1,設(shè)：C=0,封鎖,選通B信號(hào),打開,例 1：分析下圖的邏輯功能,數(shù)據(jù)選擇器,例2：邏輯功能,四選一數(shù)據(jù)選擇器,A1A0: 選擇控制(地址),D3D2D1D0: 數(shù)據(jù)輸入,例3:,分析下面組合電路的邏輯功能。,功能: 當(dāng) A

2、B 時(shí), Y1=1 當(dāng) A=B 時(shí), Y2=1 當(dāng) AB 時(shí), Y3=1 是一位數(shù)字比較器,例4:,Y1=AB,邏輯功能：一位二進(jìn)制加法器。 Y0:本位和；Y1：進(jìn)位位。,組合電路如圖所示，分析該電路的邏輯功能。,二、 組合邏輯電路的綜合,設(shè)計(jì)步驟如下：,例1：設(shè)計(jì)一個(gè)三變量奇偶檢驗(yàn)器。 要求: 當(dāng)輸入變量A、B、C中有奇數(shù)個(gè)同時(shí)為“1”時(shí)，輸出為“1”，否則為 “0”。用“與非”門實(shí)現(xiàn)。,(1) 列邏輯狀態(tài)表,(2) 寫出邏輯表達(dá)式,取 Y=“1”( 或Y=“0” ) 列邏輯式,(3) 用“與非”門構(gòu)成邏輯電路,在一種組合中，各輸入變量之間是“與”關(guān)系,各組合之間是“或”關(guān)系,由卡圖諾可知，

3、該函數(shù)不可化簡(jiǎn)。,(4) 邏輯圖,Y,C,B,A,0,1,0,1,0,Y,例 2: 某工廠有A、B、C三個(gè)車間和一個(gè)自備電站，站內(nèi)有兩臺(tái)發(fā)電機(jī)G1和G2。G1的容量是G2的兩倍。如果一個(gè)車間開工，只需G2運(yùn)行即可滿足要求；如果兩個(gè)車間開工，只需G1運(yùn)行，如果三個(gè)車間同時(shí)開工，則G1和 G2均需運(yùn)行。試畫出控制G1和 G2運(yùn)行的邏輯圖。,設(shè)：A、B、C分別表示三個(gè)車間的開工狀態(tài)： 開工為“1”，不開工為“0”； G1和 G2運(yùn)行為“1”，不運(yùn)行為“0”。,(1) 根據(jù)邏輯要求列狀態(tài)表,首先假設(shè)邏輯變量、邏輯函數(shù)取“0”、“1”的含義。,邏輯要求：如果一個(gè)車間開工，只需G2運(yùn)行即可滿足要求；如果兩

4、個(gè)車間開工，只需G1運(yùn)行，如果三個(gè)車間同時(shí)開工，則G1和 G2均需運(yùn)行。,開工,“1”,不開工,“0”,運(yùn)行,“1”,不運(yùn)行,“0”,(1) 根據(jù)邏輯要求列狀態(tài)表,(2) 由狀態(tài)表寫出邏輯式,或由卡圖諾可得相同結(jié)果,(3) 化簡(jiǎn)邏輯式可得：,(4) 用“與非”門構(gòu)成邏輯電路,(5) 畫出邏輯圖,4.4 編碼器,把二進(jìn)制碼按一定規(guī)律編排，使每組代碼具有一特定的含義，稱為編碼。 具有編碼功能的邏輯電路稱為編碼器。,n 位二進(jìn)制代碼有 2n 種組合，可以表示 2n 個(gè)信息。,要表示N個(gè)信息所需的二進(jìn)制代碼應(yīng)滿足 2n N,4.4.1 二進(jìn)制編碼器,將輸入信號(hào)編成二進(jìn)制代碼的電路。,2n個(gè),n位,(1

5、) 分析要求： 輸入有8個(gè)信號(hào)，即 N=8，根據(jù) 2n N 的關(guān)系，即 n=3，即輸出為三位二進(jìn)制代碼。,例：設(shè)計(jì)一個(gè)編碼器，滿足以下要求： (1) 將 I0、I1、I7 8個(gè)信號(hào)編成二進(jìn)制代碼。 (2) 編碼器每次只能對(duì)一個(gè)信號(hào)進(jìn)行編碼，不 允許兩個(gè)或兩個(gè)以上的信號(hào)同時(shí)有效。 (3) 設(shè)輸入信號(hào)高電平有效。,(2) 列編碼表：,(3) 寫出邏輯式并轉(zhuǎn)換成“與非”式,Y2 = I4 + I5 + I6 +I7,Y1 = I2+I3+I6+I7,Y0 = I1+ I3+ I5+ I7,(4) 畫出邏輯圖,&,&,&,1,1,1,1,1,1,1,Y2,Y1,Y0,將十進(jìn)制數(shù) 09 編成二進(jìn)制代碼的

6、電路,4.4.2 二 十進(jìn)制編碼器,表示十進(jìn)制數(shù),列編碼表： 四位二進(jìn)制代碼可以表示十六種不同的狀態(tài)，其中任何十種狀態(tài)都可以表示09十個(gè)數(shù)碼，最常用的是8421碼。,寫出邏輯式并化成“或非”門和“與非”門,畫出邏輯圖,1,&,&,&, 1, 1, 1, 1, 1, 1,Y3,Y2,Y1,Y0,法二：,十鍵8421碼編碼器的邏輯圖,4.5 譯碼器和數(shù)字顯示,譯碼是編碼的反過程，它是將代碼的組合譯成一個(gè)特定的輸出信號(hào)。,4.5.1 二進(jìn)制譯碼器,1 2 3 4 5 6 7 8,A0 A 1 A2 SB SC SA Y7 地,74LS138,16 15 14 13 12 11 10 9,1 2 3

7、4 5 6 7 8,74LS138管腳圖,例：三位二進(jìn)制譯碼器（輸出低電平有效）,A2 A1 A0,74LS138 真值表,0,0,0,1,1,0,0,0,0,1,0,1,0 1 1 1 1 1 1 1,1 0 1 1 1 1 1 1,1 1 0 1 1 1 1 1,1 1 1 0 1 1 1 1,1 1 1 1 0 1 1 1,1 1 1 1 1 0 1 1,1 1 1 1 1 1 0 1,1 1 1 1 1 1 1 0,SA,+,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1,A0,A2,A2,A1,A1,A0,.,任何一個(gè)三輸入變量的邏輯函數(shù)都可以用74LS138 和一個(gè)與非門來實(shí)現(xiàn)。,例：用74LS138實(shí)現(xiàn)Y=AB+BC,功能擴(kuò)展：,前面講過的例1：設(shè)計(jì)一個(gè)三變量奇偶檢驗(yàn)器。