组合逻辑电路的分析和设计方法

1、第四章 组合逻辑电路1第四章第四章 组合逻辑电路组合逻辑电路第四章 组合逻辑电路2第四章 组合逻辑电路3一、组合逻辑电路的特点一、组合逻辑电路的特点数字电路数字电路根据逻辑功能根据逻辑功能组合逻辑电路组合逻辑电路时序逻辑电路时序逻辑电路ABCISCO第四章 组合逻辑电路4二、逻辑功能的描述二、逻辑功能的描述 ABCIBACOCIBAS)()(ABCISCOBA CBA ABCIBA )()CI)BA( )AB(第四章 组合逻辑电路51a1y)(AFY 组合逻辑组合逻辑 电路电路2ana2ymy组合逻辑电路的框图组合逻辑电路的框图 )a,a,a(fy)a,a,a(fy)a,a,a(fynmmnn

2、2121222111 第四章 组合逻辑电路6第四章 组合逻辑电路7逻辑电路图逻辑电路图逻辑函数式逻辑函数式 1 1 最简最简表达式表达式化简化简 2 )(1ABY )(2BCY )(3CAY 2 ACBCABY 从输入到输从输入到输出逐级写出出逐级写出)()()()(321ACBCABYYYY 4.2.1组合逻辑电路的分析方法组合逻辑电路的分析方法给定逻辑电路图给定逻辑电路图,通过分通过分析找出电路的逻辑功能析找出电路的逻辑功能ABCYY1Y2Y3分析步骤：分析步骤：例如：例如：第四章 组合逻辑电路8最简最简表达式表达式 3 真值表真值表ACBCABY 4 电路的逻电路的逻辑功能辑功能当输入当

3、输入A、B、C中有中有2个或个或3个个为为1时，输出时，输出Y为为1，否则输出，否则输出Y为为0。所以这。所以这个电路实际上可个电路实际上可用于用于3人表决电人表决电路：路：只要有只要有2票票或或3票同意，表票同意，表决就通过。决就通过。 4 3 第四章 组合逻辑电路9归纳：归纳：分析已知逻辑电路功能分析已知逻辑电路功能的的步骤步骤写出函数写出函数表达式表达式化简化简函数函数真值真值表表描描述述电电路路功功能能2 逻逻辑辑电电路路图图1 3 4 第四章 组合逻辑电路ABCISCO第四章 组合逻辑电路 ABCIBACOCIBAS)()(BA CBA CI)BA( ABCISCOAB)ABCI)B

4、A( A00001111B00110011CI01010101S01101001CO00010111第四章 组合逻辑电路 电路的逻辑功能电路的逻辑功能A00001111B00110011CI01010101S01101001CO00010111ABCISCO第四章 组合逻辑电路13一、进行逻辑抽象一、进行逻辑抽象1 1、分析分析事件的事件的因果关系因果关系，确定输入变量和输出变，确定输入变量和输出变量。量。 把引起事件的把引起事件的原因原因定为定为输入变量输入变量，而事件的，而事件的结果结果作为作为输出量输出量。2 2、定义定义逻辑状态的逻辑状态的含意含意。 以二值逻辑的以二值逻辑的0 0、1

5、 1两种状态分别代表输入变两种状态分别代表输入变量和输出变量的两种不同状态。量和输出变量的两种不同状态。0 0和和1 1的具体含义的具体含义完全是由设计人选定的。即完全是由设计人选定的。即逻辑状态赋值逻辑状态赋值。3 3、根据给定的因果关系列出逻辑根据给定的因果关系列出逻辑真值表真值表4.2.2 组合逻辑电路的设计方法组合逻辑电路的设计方法根据要求设计出最根据要求设计出最简逻辑电路简逻辑电路第四章 组合逻辑电路14二、写出逻辑函数式二、写出逻辑函数式 为了对逻辑函数化简和变换，将为了对逻辑函数化简和变换，将真值表真值表转换转换为对应的为对应的逻辑函数式逻辑函数式。三、选定器件的类型三、选定器件

6、的类型 为了产生所需要的逻辑函数，可用为了产生所需要的逻辑函数，可用小规模的小规模的门电路门电路、中规模集成的常用组合逻辑器件中规模集成的常用组合逻辑器件或或PLDPLD来构成相应的逻辑电路。来构成相应的逻辑电路。第四章 组合逻辑电路15四、将逻辑函数化简或变换成适当的形式四、将逻辑函数化简或变换成适当的形式用小规模门电路设计方法用小规模门电路设计方法: :将函数式化成最简单形式，即乘将函数式化成最简单形式，即乘积项最少，且每个乘积项中的因子也最少。积项最少，且每个乘积项中的因子也最少。用中规模集成的常用组合逻辑电路设计方法用中规模集成的常用组合逻辑电路设计方法: :将函数式变成将函数式变成适

7、当的形式，以便能用最少的器件和最简单的连线接成所适当的形式，以便能用最少的器件和最简单的连线接成所要求的逻辑电路。每一种中规模集成器件的逻辑功能都可要求的逻辑电路。每一种中规模集成器件的逻辑功能都可以写成一个逻辑函数式，在使用这些器件设计组合逻辑电以写成一个逻辑函数式，在使用这些器件设计组合逻辑电路时，应把待产生的逻辑函数变换成与所使用器件的逻辑路时，应把待产生的逻辑函数变换成与所使用器件的逻辑函数式相同或类似的形式。函数式相同或类似的形式。五、根据化简或变换后的逻辑函数式画出逻辑电五、根据化简或变换后的逻辑函数式画出逻辑电路的连接图路的连接图六、六、工艺设计工艺设计第四章 组合逻辑电路16组

8、合逻辑电路逻辑设计过程：组合逻辑电路逻辑设计过程：第四章 组合逻辑电路17R A GR A GR A GR A GR A GR A GR A GR A G红红 黄黄 绿绿第四章 组合逻辑电路18如果信号灯如果信号灯出现故障，出现故障，Z为为1RAGZ第四章 组合逻辑电路19 例例4.2.2的逻辑真值表的逻辑真值表R00001111A00110011G01010101ZR A G R AGRA GRAGRAG ZR A GR AGRA GRAGRAG第四章 组合逻辑电路20ZR A GRARGAG () () () () )R A GRARGAG ZRAGRAGRAGRAGRAGRAGRAG Z

9、R A GR AGRA GRAGRAG ()ZRAGRARGAG 第四章 组合逻辑电路21R A G RARGAGR A G ZR A GRARGAG RAGZ例例4.2.2的逻辑图之一的逻辑图之一第四章 组合逻辑电路22() () () () )ZR A GRARGAG RAGZ例例4.2.2的逻辑图之二的逻辑图之二第四章 组合逻辑电路23第四章 组合逻辑电路24第四章 组合逻辑电路25AL 12LA B3LA B C 4LA B C D 111111110000000000 01 11 1000 01 11 10CDABA第四章 组合逻辑电路26AL 12LA B3LA B C 4LA B C D 1L2L3L4LABCD第四章 组合逻辑电路27步骤：步骤：根据要求设计出实际逻辑电路根据要求设计出实际逻辑电路确定输入、输出确定输入、输出列出真值表列出真值表写出表达式写出表达式并简化并简化画逻辑电路图画逻辑电路图形式变换形式变换根据设计所用根据设计所用芯片要求芯片要求第四章 组合逻辑电路28复习思考题（复习思考题（p167)1.什么是什么是“逻辑抽