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简单组合逻辑电路

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简单组合逻辑电路

实验目的

1.深入理解用小规模数字电路组成组合逻辑电路的分析与设计方法;

2 通过全加运算电路和减法运算电路的设计,熟悉“补码”的概念以及用“补码”实现减法运算的方法。

实验任务

用给定的小规模数字集成电路,设计并安装一个两位全加运算电路,实现C=A+B 的运算(A 和B 分别为0~3 的数),并用数码管显示运算结果。

用给定的小规模数字集成电路,设计并安装一个两位减法运算电路,实现C=A-B 的运算(A 和B 分别为0~3 的数),并用数码管显示运算结果。

基于两位全加器实现C=A±B的运算:

A和B的取值范围为0~3;

用数码管显示运算结果。

实验中可接入一个开关K来区分加法和减法运算(如K=0表示加法,K=1表示减法)。

在二进制中负数是以补码表示的,减法运算中减去一个正数相当于加上一个负数,以补码的形式进行运算。

当运算结果为负数时,应该能显示出借位,且以补码(基本要求)或原码(提高要求)表示出结果。“借位”用发光二极管显示。

实现运算功能后,请老师检查实验结果,检查中允许改接进位/借位的连线。

实验原理

二进制加法运算电路

在数字运算电路中,加法器是最重要、最基本的运算单元之一。基本的加法器电路有半

加法器和全加器两种。

半加器

半加器的功能是实现两种二进制数相加运算的电路(不考虑低位的进位输入,只考虑进位输出)。以,n n A B 分别表示两个加数,以,n n C D 分别表示全加和以及向高位的进位。其真值表和逻辑关系如下所示:

n n n n n n

C A B

D A B =⊕=

逻辑电路与符号如下图所示:

全加器

全加器的功能是实现两个二进制加数与一个来自低位进位的加法运算。以,n n A B 表示两位加法,1n D -表示低位的进位,,n n C D 以分别表示全加和及向高位的进位,全加器的真值表如下图所示,逻辑关系为:

1

1()

n n n n n n n n n n C A B D D A B D A B --=⊕⊕=+⊕

如果要实现多为二进制的加法运算,可将多个全加器级联。例如将两个全加器级联,就构成了一个两位二进制数相加的加法器。

二进制减法运算电路

二进制负数的表示方法有原码表示法、反码表示法和补码表示法三种方法。

原码表示法也称为符号加绝对值表示法,它是在数字最高位前面加一个符号位,该位为0 代表“+”,为1 代表“-”。而数的大小用符号位后面的数值(绝对值)表示。这种表示法直观、易懂,因为其绝对值部分对于正负数都一样,但是在实现数字运算的时候不够方便。反码表示法是符号加反码表示方法,它是由一个符号位与其后的数值位(反码)所组成。同样,符号位为0 代表“+”,为1 代表“-”。而反码是将原码各位取反(0-1,1-0)获得的。例如,原码为0101 的二进制数,其反码为1010。

补码表示法是符号加补码的表示方法,它的符号位和上述表示方法相同。符号位以后的补码是将其原码求反再加一得到的,即是其反码加1。

对于正数其反码、补码、原码是相同的。

由加补码完成减法运算

在数字电路中,一般采用补码来表示负数。采用补码,减法就变成了加法,因此就可以利用加法器来实现减法运算。

设两个四位二进制数分别为A=A3A2A1A0,B=B3B2B1B0,实现A—B 的运算电路如图所示。图中四个反相器将B 的各位分别反相(求反),同时将进位输入端C-1 置1(实现末位加1),故输入到加法器的是B 的补码。在加法器中A 与B 的补码相加,得到和值,它由四位数值D3D2D1D0 与高位的进位C3 组成。下面分A—B>0 和A—B<0 两种情况分析减法运算的过程。

对A-B>0 的情况,若设A=0101,B=0001,求补相加的演算过程如下:B=0001 的反码

为1110,末位加1,得到 B 的补码为 B 补=1111.加法器将 A 与 B 补相加,输出为C3 D3D2D1D0=10100,其中D3D2D1D0 为0100,进位C3=1,经反相器得借位V=0。实际上,这里的借位V就是A—B的符号位,D3D2D1D0便是差值。V=0表示差为正数,D3D2D1D0为差的原码。

对A-B<0的情况,若设A=0001,B=0101,求补相加的演算过程如下:B=0101 的补码为B补=1011。加法器将A与B补相加,输出为C3 D3D2D1D0=01100,其中D3D2D1D0为1100,进位C3=0,经反相器得借位V=1。V=1表示差为负数,D3D2D1D0为差的补码。

电路设计

基于两位全加器实现C=A±B的运算:

A和B的取值范围为0~3;

用数码管显示运算结果。

实验中可接入一个开关K来区分加法和减法运算(如K=0表示加法,K=1表示减法)。

在二进制中负数是以补码表示的,减法运算中减去一个正数相当于加上一个负数,以补码的形式进行运算。

当运算结果为负数时,应该能显示出借位,且以补码(基本要求)或原码(提高要求)表示出结果。“借位”用发光二极管显示。

实现运算功能后,请老师检查实验结果,检查中允许改接进位/借位的连线。

设计方法:

基于上面的实验要求,对实验的电路进行设计。

首先根据真值表和逻辑函数式的到两位全加器的电路:

c

封装以后的电路:

设计两位全加器:

封装以后的电路:

基于两位全加器实现C =A ±B 的运算: A 和B 的取值范围为0~3; 用数码管显示运算结果。

实验中可接入一个开关K 来区分加法和减法运算(如K =0表示加法,K =1表示减法)。 在二进制中负数是以补码表示的,减法运算中减去一个正数相当于加上一个负数,以补码的形式进行运算。

首先进行逻辑判断输入信号为两个位数,进行全加,并且有一位控制端实验中可接入一个开关K 来区分加法和减法运算(如K =0表示加法,K =1表示减法)。

如果输入如K =1表示减法,n B 取反并加1,如果K =0表示加法,n B 的取值不变。输出的结果是一个二进制补码表示的运算结果。

输出端D 是补码符号端,在本电路中,如果是加法,结果的进位端应该是全加器进位端,如果是减法,结果的进位端应该是全加器进位端加一。

输出端的LED 是扩展输出端符号位,只有当运算为减法并且输出端的进位为0时,电路的进位端符号输出才为1。

实验中的提高要求

实现要求将减法器的补码输出成原码,即:当a-b>0 时,输出a-b ;当a-b<0 时,输出|a-b|和负号。

实现这一功能方法有可采用真值表。 鉴于本题涉及位数较少(2 位数据+1 进位),故采用真值表方法。

得到函数的逻辑表达式:

**'*0

'A B AB A B CBA C C

==++= 可以设计电路路如下:

实验结果分析

在实验中可接入一个开关K来区分加法和减法运算(如K=0表示加法,K=1表示减法)。

在二进制中负数是以补码表示的,减法运算中减去一个正数相当于加上一个负数,以补码的形式进行运算。

当输入端K=0,,进行加法运算,将两位输出端分别接到四位LED的输入端,穷尽所有的可能性,得到了三位全加器的全部输出数据,经过测试无误。

当输入端K=0,,进行减法运算,将两位输出端前两位分别接到四位LED的输入端(首位和次位接零),穷尽所有的可能性,得到了两位减法器的全部输出数据,经过测试无误。另外,在实验中将电路的的进位端接到发光二极管端,当加减法器的运算为减法的时候,当输出为负数的时候,发光二极管的为亮。

实验问题讨论

有关数字电路的设计问题:

数字电路的设计本身有很多的方法,最基本的方法就是基于简单的门电路对逻辑函数的逻辑功能进行实现,在本例中,A和B的取值范围为0~3;

实现这一功能方法有可采用真值表。鉴于本题涉及位数较少(2 位数据+1 进位),故采用真值表方法。

但是,如果输出的数字的位数进一步扩大,数字电路的规模将会变得很大,对于我们的电路实现就显得很困难了,事实上,这个问题本省就是一个取补码的过程,完全可以按照之前的对输入的B取补码的方法进行,取补码之前要对输出的结果进行判断,如果输出为负数,输出结果为该数字的补码,如果输出为正数,输出该数字本身。

数码管显示问题:

在设计的开始阶段,一致认为输出应该为三位二进制数字,对于问题的分析一直基于二进制数本身,虽然对于最后的结果没有影响,在最终顺利的完成了基本要求和提高要求,但是,对于数码管的显示的优越性并没有一个很好的认识,应该对于学习机的构造和功能进一步掌握。

思考题

试验中的竞争冒险现象:

组合逻辑电路有时会出现“竞争-冒险”现象。

由于“竞争-冒险”现象的存在,电路中有时会出现不应该出现的电压毛刺。态下逻辑关系的噪声。门电路中两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变的现象称为竞争。由于竞争而在电路输入端可能尖峰脉冲的现象称为竞争-冒险。

消除竞争-冒险现象大体上有三种方法:1.接入滤波电容;2.引入选通脉冲;3.修改逻辑设计,增加冗余项。

但是,针对本例,竞争-冒险现象并不明显。第一、输入端纯人工控制,很难出现同时跳变的现象,即很难存在竞争,也就不存在冒险。第二、即便出现竞争冒险,本组合逻辑电路输出端为数码管,瞬间的电压毛刺对结果影响不大。

实验收获

关于接线:

通过本次实验,我初步见识了数电实验接线的复杂程度和规范接线的重要性。准确可靠的接线为实验顺利进行提供了保障,而规范接线则为接线不可靠提供了改正的机会,增加了电路的可读性。这次实验我认真提前接好了部分线路(到加减补码输出部分),并得到了正确的结果。

当电路比较复杂时,受课堂实验时间所限,提前接线是很重要的。但我认为当电路明显分为若干模块时,不宜全部提前接好。因为一旦某个中间环节出现了问题导致总结果错误时,很难排查。留下适当的部分在课堂上完成,即能提高效率,节约时间,又是对自己很好的锻炼。

关于调试:

在本次试验中由于进行了详细的仿真和实验前的准备,所以实验进行的很顺利,实验的进行的很顺利,在实验的过程中虽然出现了一些bug,但是由于对实验有充分的准备,所以在最后的试验中也能很快地对电路进行调试,得到正确的结果。

参考资料

1.《数字电子技术基础》(第五版)高等教育出版社,2006

2.《MultisimV7教学版使用说明书》

3.《电子电路仿真应用手册pdf》清华大学电子学教学组,2009

2011/4/22

组合逻辑电路的分析

组合逻辑电路的分析(大题)一.目的 由逻辑图得出逻辑功能 二.方法(步骤) 1.列逻辑式: 由逻辑电路图列输出端逻辑表达式; (由输入至输出逐级列出) 2.化简逻辑式: 代数法、卡诺图法; (卡诺图化简步骤保留) 3.列真值表: 根据化简以后的逻辑表达式列出真值表;4.分析逻辑功能(功能说明): 分析该电路所具有的逻辑功能。 (输出与输入之间的逻辑关系); (因果关系) (描述函数为1时变量取值组合的规律) 技巧:先用文字描述真值表的规律(即叙述函数值为1时变量组合所有的取值),然后总结归纳电路实现的具体功能。

5.评价电路性能。三.思路总结: 组合逻辑 电路逻辑表达式最简表达式真值表逻辑功能化简 变换 四.注意: 关键:列逻辑表达式; 难点:逻辑功能说明 1、逻辑功能不好归纳时,用文字描述真值表的规律。(描述函数值为1时变量组合所有的取值)。 2、常用的组合逻辑电路。 (1)判奇(偶)电路; (2)一致性(不一致性)判别电路; (3)相等(不等)判别电路; (4)信号有无判别电路; (5)加法器(全加器、半加器); (6)编码器、优先编码器; (7)译码器; (8)数值比较器; (9)数据选择器; (10)数据分配器。

3、多输出组合逻辑电路判别: 1)2个输出时考虑加法器:2输入半加;3输入全加。 2)4输出时考虑编码器:4输入码型变换;编码器。 五.组合逻辑电路分析实例 例1 电路如图所示,分析电路的逻辑功能。 A B Y 解: (1)写出输出端的逻辑表达式:为了便于分析可将电路自左至右分三级逐级写出Z1、Z2、Z3和Y的逻辑表达式为:

组合逻辑电路教案

第8章组合逻辑电路 【课题】 8.1概述 【教学目的】 了解组合逻辑电路和时序逻辑电路的电路结构特点及功能特点。 【教学重点】 1.数字逻辑电路的分类和特点。 2.常用的组合逻辑电路种类。 3.会区分数字逻辑电路的类型。 【教学难点】 区分数字逻辑电路的类型。 【教学方法】 讲授法 【参考教学课时】 1课时 【教学过程】 一、复习提问 1.基本逻辑门电路有哪几种,它们的逻辑功能是什么? 2.画出与非门逻辑符号并说明其逻辑功能。 二、新授内容 1.组合逻辑电路 (1)特点:数字逻辑电路中输出信号没有反馈到输入端,因此任意时刻的输出信号状态只与当前的输入信号状态有关,而与电路原来的输出状态无关。 (2)电路组成框图:教材图8.1。 2.时序逻辑电路 (1)特点:数字逻辑电路中输出信号部分反馈到输入端,输出信号的状态不但与当前的输入信号状态有关,而且与电路原来的输出状态有关。因此,这种电路有记忆功能。 (2)电路组成框图:教材图8.2。 三、课堂小结 1.组合逻辑电路的特点。

2.时序逻辑电路的特点。 四、课堂思考 P176思考与练习题。 五、课后练习 对逻辑代数作重点复习并预习下节课的内容(8.2组合逻辑电路的分析)。 【课题】 8.2组合逻辑电路的分析 【教学目的】 掌握组合逻辑电路的分析方法和步骤。 【教学重点】 1.组合逻辑电路的分析方法和步骤。 2.会对给定的组合逻辑电路进行功能分析。 【教学难点】 对给定的组合逻辑电路作功能说明,并用文字描述。 【教学方法】 讲授法、练习法 【参考教学课时】 1课时 【教学过程】 一、复习提问 公式化简,用练习的方式进行。 二、新授内容 1.组合逻辑电路的分析步骤。 (1)根据给定的逻辑电路图,推导输出端的逻辑表达式。 (2)化简和变换 (3)列真值表 (4)分析说明 2.组合逻辑电路的分析举例 (1)老师举例讲解 (2)老师举例,学生讨论分析 例1 已知逻辑电路如图8.1所示,试分析其逻辑功能,要求写出分析过程。

第六章-几种常用的组合逻辑电路试题及答案

第六章几种常用的组合逻辑电路 一、填空题 1、(8-1易)组合逻辑电路的特点是:电路在任一时刻输出信号稳态值由决定(a、该时刻电路输入信号;b、信号输入前电路原状态),与无关(a、该时刻电路输入信号;b、信号输入前电路原状态),属于(a、有;b、非)记忆逻辑电路。 2、(8-2易)在数字系统中,将具有某些信息的符号变换成若干位进制代码表示,并赋予每一组代码特定的含义,这个过程叫做,能实现这种 功能的电路称为编码器。一般编码器有n个输入端,m个输出端,若输入低电平有效,则在任意时刻,只有个输入端为0,个输入端为1。对于优先编码器,当输入有多个低电平时,则。 3、(8-3易,中)译码是的逆过程,它将转换成。译码器有多个输入和多个输出端,每输入一组二进制代码,只有个输出端有效。n 个输入端最多可有个输出端。 4、(8-2易)74LS148是一个典型的优先编码器,该电路有个输入端和个输出端,因此,又称为优先编码器。 5、(8-4中)使用共阴接法的LED数码管时,“共”端应接,a~g应接输出有效的显示译码器;使用共阳接法的LED数码管时,“共”端应接,a~g应接输出有效的显示译码器,这样才能显示0~9十个数字。 6、(8-4中)译码显示电路由显示译码器、和组成。 7.(8-4易)译码器分成___________和___________两大类。 8.(8-4中)常用数字显示器有_________,_________________,____________等。 9.(8-4中)荧光数码管工作电压_______,驱动电流______,体积_____,字形清晰美观,稳定可靠,但电源功率消耗______,且机械强度_____。 10.(8-4中)辉光数码管管内充满了_________,当它们被______时,管子就发出辉光。 11.(8-4易)半导体发光二极管数码管(LED)可分成_______,_______两种接法。 12.(8-4中)发光二极管正向工作电压一般为__________。为了防止二极管过电流而损坏,使用时在每个二极管支路中应______________。 13.(8-3中)单片机系统中,片内存储容量不足需要外接存储器芯片时,可用_________作高位地址码。 14.(8-3中)数字系统中要求有一个输入端,多个数据输出端,可用_________输入端作为

组合逻辑电路课后答案

第4章 [题].分析图电路的逻辑功能,写出输出的逻辑函数式,列出真值表,说明电路逻辑功能的特点。 图P4.1 B Y AP 56 P P = 图 解:(1)逻辑表达式 ()()() 5623442344 232323232323 Y P P P P P CP P P P CP P P C CP P P P C C P P P P C P PC ===+=+=++=+ 2311P P BP AP BABAAB AB AB ===+ ()()()2323Y P P C P P C AB AB C AB ABC AB AB C AB AB C ABC ABC ABC ABC =+=+++=+++=+++ (2)真值表 (3)功能 从真值表看出,这是一个三变量的奇偶检测电路,当输入变量中有偶数个1和全为0时,Y =1,否则Y=0。 [题] 分析图电路的逻辑功能,写出Y 1、、Y 2的逻辑函数式,列出真值表,指出电路完成什么逻辑功能。

图P4.3 B 1 Y 2 [解] 解: 2Y AB BC AC =++ 12 Y ABC A B C Y ABC A B C AB BC AC ABC ABC ABC ABC =+++=+++++=+++()()) 由真值表可知:、C 为加数、被加数和低位的进位,Y 1为“和”,Y 2为“进位”。 [题] 图是对十进制数9求补的集成电路CC14561的逻辑图,写出当COMP=1、Z=0、和COMP=0、Z=0时,Y 1~Y 4的逻辑式,列出真值表。

图P4.4 [解] (1)COMP=1、Z=0时,TG 1、TG 3、TG 5导通,TG 2、TG 4、TG 6关断。 3232211 , ,A A Y A Y A Y ⊕===, 4324A A A Y ++= (2)COMP=0、Z=0时, Y 1=A 1, Y 2=A 2, Y 3=A 3, Y 4=A 4。 COMP=0、Z=0的真值表从略。 [题] 用与非门设计四变量的多数表决电路。当输入变量A 、B 、C 、D 有3个或3个以上为1时输出为1,输入为其他状态时输出为0。 [解] 题的真值表如表所示,逻辑图如图(b)所示。

18 组合逻辑电路特点及结构

武汉市仪表电子学校电工电子教案 第六章教案 授课班级课程名称 电子技术基础与技 能 教学内容组合逻辑电路的基本知识 课堂类型 学时 学时授课时 间 教学目的 1、组合逻辑电路的特点 2、组合逻辑电路的分析步骤 教学重、难 点 教学重、难点:组合逻辑电路的分析步骤 教学内容及步骤备注 6.1 组合逻辑电路的基本知识 把逻辑门电路按一定的规律加以组合,就可以构成具有各种 功能的逻辑电路,称之为组合逻辑电路。 6.1.1 组合逻辑电路的特点 【组合逻辑电路的特点】在组合逻辑电路中任意时刻的输 出只取决于该时刻的输入,与电路原来的状态无关。电路无记忆 功能。生活中组合逻辑电路的实例有电子密码锁,银行取款机等。 【组合逻辑电路的结构】组合逻辑电路主要由逻辑门电路 构成,并且输出与输入之间没有反馈连接。其组成框图如图6-2 所示。 图6-2 组合逻辑电路的组成框图 6.1.2 组合逻辑电路的分析

【组合逻辑电路的分析步骤】根据已知的组合逻辑电路(逻辑图),运用逻辑电路运算规律,确定其逻辑功能的过程,称为组合逻辑电路的分析。其分析步骤为: (1) 由逻辑图写表达式:根据给定的逻辑电路图,从输入到输出逐级推出输出表达式。 (2)化简表达式。 (3)由化简后的表达式列出真值表。 (4)描述逻辑功:用文字概括出电路的逻辑功能。 上述组合逻辑电路识图分析的过程可表述为: 逻辑图逻辑表达式化简真值表电路的逻辑功能 案例解析 【例6-1】试分析图6-3所示电路的逻辑功能。 图6-3 逻辑电路图 【解析】(1)由逻辑图写输出F的逻辑表达式为: 3 2 1 3 2 1 Y Y Y Y Y BC Y AC Y AB ? ? = = = = (2) 化简 = AB+AC+BC (3)列出真值表,如表6-1所示。 表6-1 真值表 BC AC AB? ? = BC AC AB Y? ? =

3.1组合逻辑电路的分析

第三章组合逻辑电路 基本要求: 熟练掌握组合逻辑电路的分析方法;掌握组合逻辑电路的设计方法;理解全加器、译码器、编码器、数据选择器、数据比较器的概念和功能,并掌握它们的分析与实现方法;了解组合逻辑电路中的险象 本章主要内容:组合逻辑电路的分析方法和设计方法。 本章重点: 组合逻辑电路的分析方法 组合逻辑电路的设计方法 常用逻辑部件的功能 本章难点: 组合逻辑电路的设计 一、组合逻辑电路的特点 若一个逻辑电路,在任一时刻的输出仅取决于该时刻输入变量取值组合,而与电路以前的状态无关,则电路称为组合逻辑电路(简称组合电路)。可用一组逻辑函数描述。 组合电路根据输出变量分为单输出组合逻辑电路和多输出组合逻辑电路。 注意:1.电路中不存在输出端到输入端的反馈通路。 2.电路不包含记忆元件。 3.电路的输出状态只由输入状态决定。 二、组合逻辑电路的分析方法 分析的含义:给出一个组合逻辑电路,分析它的逻辑功能。 分析的步骤: 1.根据给出的逻辑电路图,逐级推导,得到输出变量相对于

输入变量的逻辑函数。 2.对逻辑函数化简。 3.由逻辑函数列出对应的真值表。 4.由真值表判断组合电路的逻辑功能。 三、组合电路的分析举例 1、试分析图3-1所示的单输出组合逻辑电路的功能 解:(1)由G1、G2、G3各个门电路的输入输出关系,推出整个电路的表达式: Z1=ABC F=Z1+Z2 (2)对该逻辑表达式进行化简: (3)根据化简后的函数表达式,列出真值表3-1。 (4)从真值表中可以看出:当A、B、C三个输入一致时(或者全为“0”、或者全为“1”),输出才为“1”,否则输出为“0”。所以,这个组合逻辑电路具有检测“输入不一致”的功能,也称为“不一致电路”。

组合逻辑电路基本概念复习考试题

组合逻辑电路基本概念复习题 填空 1.消除或减弱组合电路中的竞争冒险,常用的方法是发现并消掉互补变量,增加__________,并在输出端并联 。冗余项、电容器 2.要扩展得到1个16-4线编码器,需要 片74LS148。2 3.在组合逻辑电路中,当一个输入信号经过多条路径传递后到达某一逻辑门的输入端时,会有时间先后,这一现象称为_________,由此而产生输出干扰脉冲的现象称为 。 竞争、冒险 4.所谓组合逻辑电路是指:在任何时刻,逻辑电路的输出状态只取决于电路各 的组合,而与电路的 无关。输入状态、原来的状态 5.组合逻辑电路由逻辑门电路组成,不包含任何 ,没有 能力。 记忆元件、记忆 6.常见的中规模组合逻辑器件有 和 等。 编码器、译码器、数据选择器、数值比较器、加法器任选二个。 7.加法器是一种最基本的算术运算电路,其中的半加器是只考虑本位两个二进制数进行相加不考虑 的加法器。低位向本位的进位 8.全半加器既要考虑本位两个二进制数进行相加,还要考虑 的加法器。 低位向本位的进位 9.用全加器组成多位二进制数加法器时,加法器的进位方式通常有、 、 2种。 串行进位、并行进位 10.基本译码器电路除了完成译码功能外,还能实现 和 功能。 逻辑函数发生、多路分配 11.多路分配器可以直接用 来实现。译码器 12.与4位串行进位加法器比较,使用超前进位全加器的目的是 。 提高运算速度 13.在分析门电路组成的组合逻辑电路时,一般需要先根据 写出逻辑表达式。 逻辑电路图 14.数据选择器的功能相当于多个输入的数据数据开关,是指经过选择,把 通道的数据传送到 的公共数据通道上去。多个、唯一 15.数据分配器的功能相当于一个多输出的数据开关,是将 数据源来的数据根据需要,送到 不同的通道上去。经过选择,把通道的数据传送到的公共数据通道上去。 一个、多个 16.加法器的超前进位级联方式,高位的运算不必等低位运算的结果,故提高了 ,但结构比较 。运算速度、复杂 17.加法器串行进位的级联方式由于结构 ,主要用在 数字设备中。 简单、低速 选择 1.比较两个一位二进制数A 和B ,当B A >时输出1=F ,则F 的表达式是(C )。 A 、A B F = B 、B A F = C 、A F = D 、A F = 2.设计加法器的超前进位是为了(B )。 A . 电路简单 B .每一级运算不需等待进位 C . 连接方便 D .使进位运算由低位到高位逐位进行

常见组合逻辑电路

12- 1 第十章第一节 常见的组合逻辑电路 共4页 《脉冲与数字电路》课程教案 第一节 常见的组合逻辑电路 掌握简单组合逻辑门电路符号和输入/输出关系; 理解加法器、比较器、编码器和译码 器的输入/输出关系。 与非、或非、与或非及异或门电路符号及对应的逻辑函数关系 其它组合逻辑电路的分析 方法 课 型:讲解 教学方法:用图示法表现组合逻辑门电路同基本逻辑门电路之间的联系;用真值表说明 组合逻辑电路 的功能。 教 具:组合逻辑电路教学挂图 时间分配:导入5分,组合逻辑门电路 30分,其它组合逻辑电路 50分(其中,加法器 10分,比较器15分,编码器10分,译码器15分),小结与作业布置 5分。 教学进程: V 导入〉复习: (提问)1、什么是门电路?常用的基本逻辑门电路有哪几种? 2 、什么是正逻辑和负逻辑? (引言)用门电路可以组成各种复杂的逻辑电路来模拟不同的逻辑函数关系,这些逻辑电 路分成两大类:组合逻辑电路和时序逻辑电路。 概述:什么是组合逻辑电路? 电路的输出只与该时刻的输入信号有关,而与电路原来的状态无关; 组合逻辑电路由逻辑门电路组成,且不含任何形式的信号回授(即反馈) 基本逻辑门电路就是最基本的组合逻辑电路。 第一节 常见的组合逻辑电路 一、简单组合逻辑门电路 概述:有与非门、或非门、与或非门和异或门等。 1. 与非门电路 电路符号: 逻辑函数:F = AB 真值表:(略) 2. 或非门电路 序号:12 教学内容: 第十章组合逻辑电路 V 正课> 第十章组合逻辑电路 目的与要求: 重点与难点: 1 F A B

电路符号: 逻辑函数:F= A + B 真值表:(略) 3.与或非门电路A B 电路符号: 逻辑函数:F= AB + CD 4.异或门电路 电路符号: A 逻辑函数:F= AB + AB = A ? B (推导逻辑关系)真值表:(略,强调其异或的含义) 二、其它组合逻辑电路 1?加法器 加法器的基础是一位加法器,一位加法器有半加和全加两种。 (1)半加器只实现本位相加(不计算低位向本位的进位,高位进位) 由真值表可知,异或门就能完成半加器功能。 (2)全加器实现本位和低位进位三者相加,并向高位进位(即有 三个输入端,两个输出端) 全加器真值表: 全加器本位和Si和进位G的逻辑表达式: S i = C i-1 ①(A j ① B j) C i = A i B i + C i-1(A i ? B i) 电路实现:S i由两个异或门组成,C i由一个异或门、一个与或非门和一个非门组成。(学生练习)半加器真值表 也不向0 1 1 0 1 1 1 1 全加器的逻辑符号: C i-1 Ai - B i- FA C i C i-1 A i B i S i C i 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 全加器真值表 2.比较器 (1)一位同比较器只判断两个一位二进制数是否相等的逻辑电路, 它是多位比较器的

组合逻辑电路的分析与设计实验报告

组合逻辑电路的分析与设计 实验报告 院系:电子与信息工程学院班级:电信13-2班 组员姓名: 一、实验目的 1、掌握组合逻辑电路的分析方法与测试方法。 2、掌握组合逻辑电路的设计方法。 二、实验原理 通常逻辑电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。电路在任何时刻,输出状态只取决于同一时刻各输入状态的组合,而与先前的状态无关的逻辑电路称为组合逻辑电路。 1.组合逻辑电路的分析过程,一般分为如下三步进行:①由逻辑图写输出端的逻辑表达式;②写出真值表;③根据真值表进行分析,确定电路功能。 2.组合逻辑电路一般设计的过程为图一所示。 图一组合逻辑电路设计方框图 3.设计过程中,“最简”是指按设计要求,使电路所用器件最少,器件的种类最少,而且器件之间的连线也最少。 三、实验仪器设备 数字电子实验箱、电子万用表、74LS04、74LS20、74LS00、导线若干。 74LS00 74LS04 74LS20 四、实验内容及方法

1 、设计4线-2线优先编码器并测试其逻辑功能。 数字系统中许多数值或文字符号信息都是用二进制数来表示,多位二进制数的排列组合叫做代码,给代码赋以一定的含义叫做编码。 (1)4线-2线编码器真值表如表一所示 4线-2线编码器真值表 (2)由真值表可得4线-2线编码器最简逻辑表达式为 Y=((I0′I1′I2I3′)′(I0′I1′I2′I3)′)′ 1 Y=((I0′I1I2′I3′)′(I0′I1′I2′I3)′)′ (3)由最简逻辑表达式可分析其逻辑电路图 4线-2线编码器逻辑图 (4)按照全加器电路图搭建编码器电路,注意搭建前测试选用的电路块能够正常工作。 (5)验证所搭建电路的逻辑关系。 I=1 1Y0Y=0 0 1I=1 1Y0Y=0 1 I=1 1Y0Y=1 0 3I=1 1Y0Y=1 1 2 2、设计2线-4线译码器并测试其逻辑功能。 译码是编码的逆过程,它能将二进制码翻译成代表某一特定含义的号.(即电路的某种状态),具有译码功能的逻辑电路称为译码器。 (1)2线-4线译码器真值表如表二所示

第六章_几种常用的组合逻辑电路试题及答案

1.(8-5中)设一位二进制半加器的被加数为A,加数为B,本位之和为S, 向高位进位为C,试根据真值表 1).写出逻辑表达式 2).画出其逻辑图。 真值表: 2.(8-5难)设一位二进制全加器的被加数为A i,加数为B i,本位之和为 S i,向高位进位为C i,来自低位的进位为C i-1,根据真值表 1).写出逻辑表达式 2).画出其逻辑图。 真值表:

3.(8-1难)分析图示逻辑电路: 1).列真值表 2).写出逻辑表达式 3).说明其逻辑功能。 =++,根据给出的4.(8-3难*)用一个74LS138译码器实现逻辑函数Y ABC ABC ABC 部分逻辑图完成逻辑图的连接。

6.(8-1难)试用2输入与非门和反向器设计一个3输入(I0、I1、I2)、3输出(L0、L1、L2)的信号排队电路。它的功能是:当输入I0为1时,无论I1和I2为1还是0,输出L0为1,L1和L2为0;当I0为0且I1为1,无论I2为1还是0,输出L1为1,其余两个输出为0;当I2为1且I0和I1均为0时,输出L2为1,其余两个输出为0。如I0、I1、I2均为0,则L0、L1、L2也均为0。 1).列真值表 2).写出逻辑表达式 3).将表达式化成与非式 4).根据与非式画出逻辑图 7.(8-1难)某个车间有红、黄两个故障指示灯,用来表示3台设备的工作情况。如一台设备出现故障,则黄灯亮;如两台设备出现故障,则红灯亮;如三态设备同时出现故障,则红灯和黄灯都亮。试用与非门和异或门设计一个能实现此要求的逻辑电路。 1).列真值表

2).写出逻辑表达式 3).根据表达式特点将其化成与非式,或者是异或式 4).根据化成的表达式画出逻辑图 9.(8-3难)请用3-8线译码器译码器和少量门器件实现逻辑函数 ()()∑=7630,,,,,m A B C F 。

组合逻辑电路的分析与设计

第三章组合逻辑电路的分析和设计 [教学要求] 1.掌握逻辑代数的三种基本运算、三项基本定理、基本公式和常用公式; 2.掌握逻辑函数的公式化简法和卡诺图化简法; 3.了解最小项、最大项、约束项的概念及其在逻辑函数化简中的使用。 4.掌握组合逻辑电路的分析和设计方法; 5.了解组合电路中的竞争和冒险现象、产生原因及消除方法。 [教学内容] 1.逻辑代数的三种基本运算、三项基本定理、基本公式和常用公式 2.逻辑函数的公式化简法和卡诺图化简法 3.最小项、最大项、约束项的概念及其在逻辑函数化简中的使用 4.组合逻辑电路的分析方法 5.组合逻辑电路的设计方法 6.组合电路中的竞争和冒险现象、产生原因及消除方法 组合逻辑电路――在任何时刻,输出状态只决定于同一时刻各输入状态的组合,而和先前状态无关的逻辑电路。 组合逻辑电路具有如下特点: (1)输出、输入之间没有反馈延迟通路; (2)电路中不含记忆单元。 3.1 逻辑代数 逻辑代数是分析和设计逻辑电路不可缺少的数学工具。逻辑代数提供了一种方法,即使用二值函数进行逻辑运算。逻辑代数有一系列的定律和规则,用它们对数学表达式进行处理,可以完成对电路的化简、变换、分析和设计。

一、逻辑代数的基本定律和恒等式 常用逻辑代数定律和恒等式表:P90 加乘非 基本定律 结合律 交换律 分配律 反演律(摩根定律) 吸收律 其他常用恒等式 表中的基本定律是根据逻辑加、乘、非三种基本运算法则,推导出的逻辑运算的一些基本定律。对于表中所列的定律的证明,最有效的方法就是检验等式左边的函数和右边函数的真值表是否吻合。 证明: 证明如下: 二、逻辑代数的基本规则

第4章 组合逻辑电路 课后答案..

第4章 [题4.1].分析图P4.1电路的逻辑功能,写出输出的逻辑函数式,列出真值表,说明电路逻辑功能的特点。 图P4.1 B Y 56 P P = 图P4.2 解:(1)逻辑表达式 ()()() 5623442344 232323232323 Y P P P P P CP P P P CP P P C CP P P P C C P P P P C P PC ===+=+=++=+ 2311P P BP AP B AB AAB AB AB ===+ ()()()2323Y P P C P P C AB AB C AB ABC AB AB C AB AB C ABC ABC ABC ABC =+=+++=+++=+++ (2)真值表 (3)功能 从真值表看出,这是一个三变量的奇偶检测电路,当输入变量中有偶数个1和全为0时,Y =1,否则Y=0。 [题4.3] 分析图P4.3电路的逻辑功能,写出Y 1、、Y 2的逻辑函数式,列出真值表,指出电路完成什么逻辑功能。

图P4.3 B 1 Y 2 [解] 解: 2Y AB BC AC =++ 12 Y ABC A B C Y ABC A B C AB BC AC ABC ABC ABC ABC =+++=+++++=+++()()) B 、 C 为加数、被加数和低位的进位,Y 1为“和”,Y 2为“进位”。 [题4.4] 图P4.4是对十进制数9求补的集成电路CC14561的逻辑图,写出当COMP=1、Z=0、和COMP=0、Z=0时,Y 1~Y 4的逻辑式,列出真值表。

图P4.4 [解] (1)COMP=1、Z=0时,TG 1、TG 3、TG 5导通,TG 2、TG 4、TG 6关断。 3232211 , ,A A Y A Y A Y ⊕===, 4324A A A Y ++= (2)COMP=0、Z=0时, Y 1=A 1, Y 2=A 2, Y 3=A 3, Y 4=A 4。 COMP =0、Z=0的真值表从略。 [题4.5] 用与非门设计四变量的多数表决电路。当输入变量A 、B 、C 、D 有3个或3个以上为1时输出为1,输入为其他状态时输出为0。 [解] 题4.5的真值表如表A4.5所示,逻辑图如图A4.5(b)所示。

第六章组合逻辑电路详解

第六章组合逻辑电路 一、概述 1、组合逻辑电路的概念 数字电路根据逻辑功能特点的不同分为: 组合逻辑电路: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。 时序逻辑电路: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。 2、组合逻辑电路的特点 逻辑功能特点:没有存储和记忆作用。 组成特点:由门电路构成,不含记忆单元,只存在从输入到输出的通路,没有反馈回路。 3、组合逻辑电路的描述 4、组合逻辑电路的分类 按逻辑功能分为:编码器、译码器、加法器、数据选择器等; 按照电路中不同基本元器件分为:COMS、TTL等类型; 按照集成度不同分为:SSI、MSI、LSI、VLSI等。 二、组合逻辑电路的分析与设计方法 1、分析方法 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,其基本步骤为: a、根据给定逻辑图写出输出逻辑式,并进行必要的化简; b、列出函数的真值表; c、分析逻辑功能。 2、设计方法 设计思路:分析给定逻辑要求,设计出能实现该功能的组合逻辑电路。 基本步骤: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。

三、若干常用的组合逻辑电路 (一)、编码器 把二进制码按一定规律编排,使每组代码具有特定的含义,称为编码。具有编码功能的逻辑电路称为编码器。 n 位二进制代码有n 2种组合,可以表示n 2个信息;要表示N 个信息所需的二进制代码应满足n 2≥ N 。 1、普通编码器 (1)、二进制编码器 将输入信号编成二进制代码的电路。下面以3位二进制编码器为例分析普通编码器的工作原理。 3位二进制编码器的输入为70~I I 共8个输入信号,输出是3位二进制代码012Y Y Y ,因此该电路又称8线-3线编码器。它有以下几个特征: a 、将70~I I 8个输入信号编成二进制代码。 b 、编码器每次只能对一个信号进行编码,不允许两个或两个以上的信号同时有效。 c 、设输入信号高电平有效。 由此可得3位二进制编码器的真值表如右图所示,那么由真值表可知: 765476542I I I I I I I I Y =+++= 763276321I I I I I I I I Y =+++= 753175310I I I I I I I I Y =+++= 进而得到其逻辑电路图如下:

组合逻辑电路的分析

一.目的 由逻辑图得出逻辑功能 二.方法(步骤) 1.列逻辑式: 由逻辑电路图列输出端逻辑表达式; (由输入至输出逐级列出) 2.化简逻辑式: 代数法、卡诺图法; (卡诺图化简步骤保留) 3.列真值表: 根据化简以后的逻辑表达式列出真值表;4.分析逻辑功能(功能说明): 分析该电路所具有的逻辑功能。 (输出与输入之间的逻辑关系); (因果关系) (描述函数为1时变量取值组合的规律) 技巧:先用文字描述真值表的规律(即叙述函数值为1时变量组合所有的取值),然后总结归纳电路实现的具体功能。 5.评价电路性能。 三.思路总结:

四.注意: 关键:列逻辑表达式; 难点:逻辑功能说明 1、逻辑功能不好归纳时,用文字描述真值表的规律。(描述函数值为1时变量组合所有的取值)。 2、常用的组合逻辑电路。 (1)判奇(偶)电路; (2)一致性(不一致性)判别电路; (3)相等(不等)判别电路; (4)信号有无判别电路; (5)加法器(全加器、半加器); (6)编码器、优先编码器; (7)译码器; (8)数值比较器; (9)数据选择器; (10)数据分配器。 3、多输出组合逻辑电路判别: 1)2个输出时考虑加法器:2输入半加;3输入全加。 2)4输出时考虑编码器:4输入码型变换;编码器。

五.组合逻辑电路分析实例 例1 电路如图所示,分析电路的逻辑功能。 A B Y 解: (1)写出输出端的逻辑表达式:为了便于分析可将电路自左至右分三级逐级写出Z 1、Z 2、Z 3和Y 的逻辑表达式为: 321 3121Z Z Y BZ Z AZ Z AB Z ==== (2)化简与变换:将Z 1、Z 2、和Z 3代入到公式Y 中进行公式化简得: B A B A BZ AZ BZ AZ Z Z Z Z Y +=+=+=+==11113232 (3)列出真值表:根据化简以后的逻辑表达式列出真值表如表所示。

第3章组合逻辑电路习题解答

复习思考题 3-1 组合逻辑电路的特点? 从电路结构上看,组合电路只由逻辑门组成,不包含记忆元件,输出和输入之间无反馈。任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入,而与电路原来的状态无关,即无记忆功能。 3-2 什么是半加?什么是全加?区别是什么? 若不考虑有来自低位的进位将两个1位二进制数相加,称为半加。两个同位的加数和来自低位的进位三者相加,称为全加。半加是两个1位二进制数相加,全加是三个1位二进制数相加。 3-3 编码器与译码器的工作特点? 编码器的工作特点:将输入的信号编成一个对应的二进制代码,某一时刻只能给一个信号编码。译码器的工作特点:是编码器的逆操作,将每个输入的二进制代码译成对应的输出电平。 3-4 用中规模组合电路实现组合逻辑函数是应注意什么问题? 中规模组合电路的输入与输出信号之间的关系已经被固化在芯片中,不能更改,因此用中规模组合电路实现组合逻辑函数时要对所用的中规模组合电路的产品功能十分熟悉,才能合理地使用。 3-5 什么是竞争-冒险?产生竞争-冒险的原因是什么?如何消除竞争-冒险? 在组合逻辑电路中,当输入信号改变状态时,输出端可能出现虚假信号----过渡干扰脉冲的现象,叫做竞争冒险。门电路的输入只要有两个信号同时向相反方向变化,这两个信号经过的路径不同,到达输入端的时间有差异,其输出端就可能出现干扰脉冲。消除竞争-冒险的方法有:接入滤波电容、引入选通脉冲、修改逻辑设计。 习 题 3-1试分析图3.55所示各组合逻辑电路的逻辑功能。 解: (a)图 (1) 由逻辑图逐级写出表达式:)()(D C B A Y ⊕⊕⊕= (2) 化简与变换:

令 D C Y B A Y ⊕=⊕=21 则 21Y Y Y ⊕= 输入 中间变量 中间变量 输出 A B C D Y 1 Y 2 Y 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 (4)分析逻辑功能:由真值表可知,该电路所能完成的逻辑功能是:判断四个输入端输入1的情况,当输入奇数个1时,输出为1,否则输出为0。 (b)图 (1) 由逻辑图逐级写出表达式: B A B A Y ⊕⊕⊕=(2) 化简与变换:Y=1 由此可见,无论输入是什么状态,输出均为1 3-2 试分析图3.56所示各组合逻辑电路的逻辑功能,写出函数表达式。

第3章组合逻辑电路习题解答

复习思考题 3-1 组合逻辑电路的特点 从电路结构上看,组合电路只由逻辑门组成,不包含记忆元件,输出和输入之间无反馈。任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入,而与电路原来的状态无关,即无记忆功能。 3-2 什么是半加什么是全加区别是什么 若不考虑有来自低位的进位将两个1位二进制数相加,称为半加。两个同位的加数和来自低位的进位三者相加,称为全加。半加是两个1位二进制数相加,全加是三个1位二进制数相加。 3-3 编码器与译码器的工作特点 编码器的工作特点:将输入的信号编成一个对应的二进制代码,某一时刻只能给一个信号编码。译码器的工作特点:是编码器的逆操作,将每个输入的二进制代码译成对应的输出电平。 3-4 用中规模组合电路实现组合逻辑函数是应注意什么问题 中规模组合电路的输入与输出信号之间的关系已经被固化在芯片中,不能更改,因此用中规模组合电路实现组合逻辑函数时要对所用的中规模组合电路的产品功能十分熟悉,才能合理地使用。 3-5 什么是竞争-冒险产生竞争-冒险的原因是什么如何消除竞争-冒险 在组合逻辑电路中,当输入信号改变状态时,输出端可能出现虚假信号----过渡干扰脉冲的现象,叫做竞争冒险。门电路的输入只要有两个信号同时向相反方向变化,这两个信号经过的路径不同,到达输入端的时间有差异,其输出端就可能出现干扰脉冲。消除竞争-冒险的方法有:接入滤波电容、引入选通脉冲、修改逻辑设计。 习 题 3-1试分析图所示各组合逻辑电路的逻辑功能。 解: (a)图 (1) 由逻辑图逐级写出表达式:)()(D C B A Y ⊕⊕⊕= (2) 化简与变换:

令 D C Y B A Y ⊕=⊕=21 则 21Y Y Y ⊕= (3)由表达式列出真值表,见表。 输入 中间变量 中间变量 输出 A B C D Y 1 Y 2 Y 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 (4)分析逻辑功能:由真值表可知,该电路所能完成的逻辑功能是:判断四个输入端输入1的情况,当输入奇数个1时,输出为1,否则输出为0。 (b)图 (1) 由逻辑图逐级写出表达式: B A B A Y ⊕⊕⊕=(2) 化简与变换:Y=1 由此可见,无论输入是什么状态,输出均为1 3-2 试分析图所示各组合逻辑电路的逻辑功能,写出函数表达式。

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第五章组合逻辑电路 内容提要 【熟悉】组合逻辑电路的特点(功能、结构) 【掌握】组合逻辑电路的一般分析方法和设计方法 【熟悉】常见的五种组合逻辑电路【掌握】中规模集成组合逻辑电路的应用(扩展与实现组合逻辑函数) 【了解】组合逻辑电路中的竞争和险象一.一.网上导学 二.二.本章小结 三.三.典型例题 四.四.习题答案 网上导学 一. 一. 组合逻辑电路的特点:p123 功能:输出仅取决于该时刻的输入而与电路原状态无关(无记忆功能); 结构(无记忆元件,无反馈环路). 二. 二. 组合逻辑电路的一般分析方法(组合逻辑电路图→求解逻辑功能): 组合逻辑电路图→列出逻辑函数表达式(迭代法,由输入逐级向后推) →求标准表达式或简化的表达式(转换或化简) →列出相应的真值表→判断电路功能。例5.2.1(异或门) P124 分析图5.3.3逻辑电路 1.1. 迭代法求输出逻辑表达式,如图: 图中,C=,D=AB,用迭代法求出电路输出逻辑表达式 F= 2.列出真值表(表5.2.1, P125) 分析真值表可知该电路是一个异或门 例2. 试分析下面电路 1.由上图可知 E=AB,D=AC,G=BC,迭代法得 F=E+D+G=AB+AC+BC 2. 列出相应的真值表 由真值表可以看出,该逻辑电路是一个三人多数表决电路。

三. 三. 组合逻辑电路的一般设计方法: 根据设计要求(要实现的逻辑功能)→画出逻辑电路图. 设计要求→列出真值表(确定输入、输出变量及它们的逻辑关系) →化简写出简化的逻辑表达式(→或转换成逻辑器件所需的表达形式)→画出逻辑图。例5.3.1(多数表决器) P125。 举例:设计一个一位加法器(半加器)电路. 1.1. 该电路有两个输入An、Bn和二个输出Sn和 , 2. 由真值表写出逻辑表达式(化简或转换,本题无) Sn=, =An*Bn 3.3. 画出逻辑图 四.组合逻辑电路中的竞争和险象:P126~P129 竞争:因门电路的传输时延而造成多路信号由于经过不同路径产生的时差现象;险象:由竞争产生的错误输出;检查(产生条件:输入存在互补变化;消除:添加冗余项. 竞争(B=0) *消除方法:参考例5.4.3(P128) 四. 四. 常见的五种组合逻辑电路:p129-p141 着重于其功能和输出与输入的对应逻辑关系. 1.1. 编码:将输入信号转换成对应的数码信号; 编码器:互斥输入,方块图、逻辑图P130 功能表见表5.5.1(P129) 优先编码,方块图、逻辑图、功能表P131; 2.2. 译码:将输入的码组翻译变换成对应的输出信号,是编码的逆过 程; 译码器:二进制译码器, 方块图、逻辑图; 功能表见表5.5.3(P133) 数字显示译码器: 功能表见表5.5.5(P133) 七段显示十进制数字 十进制数字显示p133;十进制数码显示

组合逻辑电路分析练习题及答案.

《组合逻辑电路分析》练习题及答案 [4.1] 分析图P4.1电路的逻辑功能,写出Y 1、、Y 2的逻辑函数式,列出真值表,指出电路完成什么逻辑功能。 图P4.1 [解] BC AC AB Y BC AC AB C B A ABC Y ++=+++++=21)( 真值表: A B C Y 1 Y 2 000 0 0 00 1 1 0 010 1 0 01 1 0 1 100 1 0 10 1 0 1 1 1 0 0 1 11 1 1 1 由真值表可知:电路构成全加器,输入A 、B 、C 为加数、被加数和低位的进位,Y 1为“和”,Y 2为“进位”。 [4.2] 图P4.2是对十进制数9求补的集成电路CC14561的逻辑图,写出当COMP=1、Z=0、和COMP=0、Z=0时,Y 1~Y 4的逻辑式,列出真值表。

图P4.2 [解] (1)COMP=1、Z=0时,TG 1、TG 3、TG 5导通,TG 2、TG 4、TG 6关断。 3232211 , ,A A Y A Y A Y ⊕===, 4324A A A Y ++= (2)COMP=0、Z=0时, Y 1=A 1, Y 2=A 2, Y 3=A 3, Y 4=A 4。 COMP=1、Z=0时的真值表 COMP=0、Z=0的真值表从略。 [题4.3] 用与非门设计四变量的多数表决电路。当输入变量A 、B 、C 、D 有3个或3个以上为1时输出为1,输入为其他状态时输出为0。 [解] 题4.3的真值表如表A4.3所示,逻辑图如图A4.3所示。 表A4.3 ABCD D ABC D C AB CD B A BCD A Y ++++= BCD ACD ABC ABC +++= 十进制数 A 4A 3A 2A 1 Y 4Y 3Y 2 Y 1 十进制数 A 4 A 3 A 2 A 1 Y 4 Y 3 Y 2 Y 1 0 0 0 0 0 100 1 8 1000 000 1 1 000 1 1000 9 100 1 0000 2 0010 011 1 伪 码 1010 011 1 3 001 1 0110 101 1 0110 4 0100 010 1 1100 010 1 5 010 1 0100 110 1 0100 6 0110 001 1 1110 001 1 7 011 1 0010 111 1 0010 A B C D Y A B C D Y 0 0 0 0 0 1000 0 000 1 0 100 1 0 0010 0 1010 0 001 1 0 101 1 1 0100 0 1100 0 010 1 0 110 1 1 0110 0 1110 1 011 1 1 111 1 1

组合逻辑电路基础知识、分析方法

组合逻辑电路基础知识、分析方法 电工电子教研组徐超明 一.教学目标:掌握组合逻辑电路的特点及基本分析方法 二.教学重点:组合逻辑电路分析法 三.教学难点:组合逻辑电路的特点、错误!链接无效。 四.教学方法:新课复习相结合,温故知新,循序渐进; 重点突出,方法多样,反复训练。 14.1 组合逻辑电路的基础知识 一、组合逻辑电路的概念 [展示逻辑电路图]分析得出组合逻辑电路的概念:若干个门电路组合起来实现不同逻辑功能的电路。 复习: [展示逻辑电路图]分析得出组合逻辑电路的特点和能解决的两类问题: 二、组合逻辑电路的特点 任一时刻的稳定输出状态,只决定于该时刻输入信号的状态,而与输入信号作用前电路原来所处的状态无关。不具有记忆功能。

三、组合逻辑电路的两类问题: 1.给定的逻辑电路图,分析确定电路能完成的逻辑功能。 →分析电路 2.给定实际的逻辑问题,求出实现其逻辑功能的逻辑电路。→设计电路 14.1.1 组合逻辑电路的分析方法 一、 分析的目的:根据给定的逻辑电路图,经过分析确定电路能完成的逻辑功能。 二、 分析的一般步骤: 1. 根据给定的组合逻辑电路,逐级写出逻辑函数表达式; 2. 化简得到最简表达式; 3. 列出电路的真值表; 4. 确定电路能完成的逻辑功能。 口诀: 逐级写出表达式, 化简得到与或式。 真值表真直观, 分析功能作用大。 三、 组合逻辑电路分析举例 例1:分析下列逻辑电路。 解: (1)逐级写出表达式: Y 1=B A , Y 2=BC , Y 3=21Y Y A =BC B A A ??,Y 4=BC , F=43Y Y =BC BC B A A ??? (2)化简得到最简与或式: F=BC BC B A A ???=BC BC B A A +??=BC C B B A A +++))(( =BC C B A B A BC C B B A +??+?=++?)(=BC B A BC C B A +?=++?)1( (3) (4)叙述逻辑功能: 当 A = B = 0 时,F = 1 当 B = C = 1 时,F = 1

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