08强化班教案5(MSI电路)

1、1计算机结构与逻辑设计计算机结构与逻辑设计 强化班强化班08级级（第五次课）23&1ABCF1F24&1ABCF1F2G1 G2G1 = A B , G2 = B CF2 = G1 G2 = A B + B CF1 = A F2 = A ( A B + B C ) = A + ( A + B )( B + C ) = A + B C5错误情况未化为与或表达式未化为与或表达式未化至最简未化至最简被被A吸收吸收l逻辑运算错误逻辑运算错误l填真值表错误填真值表错误l应按二进制顺序填写应按二进制顺序填写F1 = A + A B +A C + B C62. 2. 题题2.59 2.59

2、用图示一片译码器和一片用图示一片译码器和一片数据选择器可以构成一个数据选择器可以构成一个3 3位比较器，位比较器，请解释其工作原理。请解释其工作原理。 BIN/OCT421 0 1 2 3 4 & 5 EN 6 7EN MUX21001234567 A2A A1 A0 0 B2B B1 B0 0G 710072. 2. 题题2.59 2.59 用图示一片译码器和一片用图示一片译码器和一片数据选择器可以构成一个数据选择器可以构成一个3 3位比较器，位比较器，请解释其工作原理。请解释其工作原理。 BIN/OCT421 0 1 2 3 4 & 5 EN 6 7EN MUX210012

3、34567 A2A A1 A0 0 B2B B1 B0 0G 7100A A 由由A2A2、A1A1、A0 A0 三三位二进制数组成，有位二进制数组成，有8 8种可能，译码器根种可能，译码器根据据A2A2、A1A1、A0A0选择选择07中一个输出端使中一个输出端使之输出有效（低电平）之输出有效（低电平）数据选择器则由数据选择器则由B B即即B2B2、B1B1、B0B0的值从的值从07八个输入端中选八个输入端中选择一个信号输出。择一个信号输出。若若A A、B B相等，则数据选择器刚好选中译码器相等，则数据选择器刚好选中译码器的有效输出（低电平），的有效输出（低电平）， 若若A A、B B不相等，

4、数不相等，数据选择器选中的是译码器的无效输出（高电据选择器选中的是译码器的无效输出（高电平）平）l从数据选择器的输出（从数据选择器的输出（F F）是否）是否为低电平可以判断为低电平可以判断A A与与B B是否相等。是否相等。( (从从F F是否为高电平也可判断是否为高电平也可判断）数据比较器数据比较器8 BIN/OCT421 0 1 2 3 4 & 5 EN 6 7EN MUX21001234567 A2A A1 A0 0 B2B B1 B0 0G 7100 10111111011 101019出现的错误出现的错误仅仅说明了电路的连接，未说明比较原仅仅说明了电路的连接，未说明比较原理；

5、理；不仔细观察输出的逻辑值是高有效还是不仔细观察输出的逻辑值是高有效还是低有效，就判定低有效，就判定A=BA=B时输出为高，时输出为高，ABAB时时输出为低；输出为低；随意判断随意判断A AB B时输出为高，时输出为高，A AB B时输出时输出为低为低; ;随意说输出按大小排序。随意说输出按大小排序。10分析方法分析方法1 1。死办法：列真值表。死办法：列真值表66变量变量（A2A2，A1A1，A0A0，B2B2，B1B1，B0B0）6464行；行；2 2。讨巧一点，列部分真值表。讨巧一点，列部分真值表。 A2 A1 A0 B2 B1 B0 F 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

6、1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 3 3。将两块片子的功能分析清楚，根据逻。将两块片子的功能分析清楚，根据逻辑关系来讨论。辑关系来讨论。11发现一些概念性错误发现一些概念性错误对信号的认识对信号的认识 将二进制码将二进制码A A转换成一个数，转换成一个数， 该数是以一个该数是以一个8 8位码的形式出现的位码的形式出现的 即即0111111101111111， 10111111 10111111 ，11111110 111111

7、1011111110 11111110 0 0是有效信号，是有效信号，1 1是无效信号是无效信号 不能说某端子有信号输出，其他没有不能说某端子有信号输出，其他没有信号输出信号输出12发现一些概念性错误发现一些概念性错误 MUXMUX输出有效信号输出有效信号 译码器输出一个信号，译码器输出一个信号，MUXMUX输出一个输出一个信号，这两个信号相同，信号，这两个信号相同，MUXMUX出出1 1，则，则A=BA=B。对数据选择器的功能理解错误！对数据选择器的功能理解错误！ 两个输出能相同吗两个输出能相同吗? ? 你怎么知道这两个输出相同？你怎么知道这两个输出相同？MUXMUX输出为输出为1 1，则，

8、则A=BA=B。 错误原因之一是只看译码器的定义，错误原因之一是只看译码器的定义，未看具体的电路未看具体的电路13发现一些概念性错误发现一些概念性错误 错误原因之二错误原因之二对逻辑符号理解错误对逻辑符号理解错误 BIN/FORE1 00 1 2EN 3B1B0ENY0Y1Y2Y3EN B1 B0 Y0 Y1 Y2 Y3 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0逻辑逻辑名名信信号号名名14发现发现一些概念性错误MUXMUX有两个输出，通常讲的输出指有两个输出，通常讲的输出指Y Y，必，必要时应指明是要时应

9、指明是Y Y端还是端还是Y Y端。端。1516一，复习题一，复习题组合逻辑电路设计的过程。组合逻辑电路设计的过程。 周佳骥同学组织的小组讲述周佳骥同学组织的小组讲述17设计一个码制变换器的要领是什么？设计一个码制变换器的要领是什么？ 怎样列真值表？作卡诺图？最后电路怎样列真值表？作卡诺图？最后电路有什么特点？有哪些方法可以利用？有什么特点？有哪些方法可以利用？B2 B1 B0 N G2 G1 G0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 2 0 1 1 0 1 1 3 0 1 0 1 0 0 4 1 1 0 1 0 1 5 1 1 1 1 1 0 6 1 0 1 1

10、 1 1 7 1 0 0 看成是看成是3 3张真值表的合张真值表的合成，画成，画3 3张卡诺图，求张卡诺图，求3 3个逻辑表达式，画个逻辑表达式，画3 3个个逻辑图。逻辑图。有些公共的与项可有些公共的与项可以利用以节省电路以利用以节省电路18 CDAB 00 01 11 10 00 1 1 1 1 01 11 10 1 1 F1 CDAB 00 01 11 10 00 01 1 1 1 1 11 10 1 1 F2 F1 = A B + B D F2 = A B + A B D F1 = A B + A B D F2 = A B + A B D 19有一个单身汉饲养了有一个单身汉饲养了4 4个

11、宠物：猴、狗、个宠物：猴、狗、猫和鹦鹉。此人经常外出旅行，为防止猫和鹦鹉。此人经常外出旅行，为防止旅途寂寞，每次必挈带一只或数只宠物旅途寂寞，每次必挈带一只或数只宠物同行。留在家中的宠物之间将有纠纷同行。留在家中的宠物之间将有纠纷狗咬猫，猫咬鹦鹉，其猴训练有素，狗咬猫，猫咬鹦鹉，其猴训练有素，能管住其中一对宠物不发生纠纷，但因能管住其中一对宠物不发生纠纷，但因能力有限，只能管住一对宠物。请设计能力有限，只能管住一对宠物。请设计一个计算器，能显示留哪些宠物在家是一个计算器，能显示留哪些宠物在家是安全的。安全的。20一一. .确定输入、输出信号，并作逻辑指定确定输入、输出信号，并作逻辑指定 猴猴A

12、A 狗狗BB 猫猫CC 鹦鹉鹦鹉DD 留为留为1 1，不留为，不留为0 0； 绿灯亮（安全）绿灯亮（安全） 灯亮为灯亮为1 1，不亮为，不亮为0 0；21二、列真值表二、列真值表 A B C D F A B C D F0 0 0 0 1 1 0 0 0 10 0 0 1 1 1 0 0 1 10 0 1 0 1 1 0 1 0 10 0 1 1 0 1 0 1 1 10 1 0 0 1 1 1 0 0 10 1 0 1 1 1 1 0 1 10 1 1 0 0 1 1 1 0 10 1 1 1 0 1 1 1 1 1 22三、卡诺图简化三、卡诺图简化 CDAB 00 01 11 10 00 1

13、 1 1 01 1 1 11 1 1 1 10 1 1 1 1F = C + A B + A D + B D23l三、逻辑图三、逻辑图&1 1 BDADABCF& BDADABCFF = C + A B + A D + B DC24l有一个单身汉饲养了有一个单身汉饲养了4 4个宠物：猴、狗、个宠物：猴、狗、猫和鹦鹉。此人经常外出旅行，为防止猫和鹦鹉。此人经常外出旅行，为防止旅途寂寞，每次必挈带一只或数只宠物旅途寂寞，每次必挈带一只或数只宠物同行。留在家中的宠物之间将有纠纷同行。留在家中的宠物之间将有纠纷狗咬猫，猫咬鹦鹉，其猴训练有素，狗咬猫，猫咬鹦鹉，其猴训练有素，能管住其中一

14、对宠物不发生纠纷，但因能管住其中一对宠物不发生纠纷，但因能力有限，只能管住一对宠物。请设计能力有限，只能管住一对宠物。请设计一个计算器，能显示留哪些宠物在家是一个计算器，能显示留哪些宠物在家是安全的安全的。25l二、列真值表二、列真值表 A B C D F A B C D F0 0 0 0 1 1 0 0 0 10 0 0 1 1 1 0 0 1 10 0 1 0 1 1 0 1 0 10 0 1 1 0 1 0 1 1 10 1 0 0 1 1 1 0 0 10 1 0 1 1 1 1 0 1 10 1 1 0 0 1 1 1 0 10 1 1 1 0 1 1 1 1 1 26l三、卡诺图简

15、化三、卡诺图简化 CDAB 00 01 11 10 00 1 1 1 01 1 1 11 1 1 1 10 1 1 1 1 F = C + A + B D& BDACF任意项要任意项要充分利用充分利用27其他考虑方法其他考虑方法 CDAB 00 01 11 10 00 1 1 1 01 1 1 11 1 1 1 10 1 1 1 1 令不安全为1，安全为0 亮红灯 CDAB 00 01 11 10 00 1 01 1 1 11 10 28复习题标准化设计的要领是什么（步骤）？标准化设计的要领是什么（步骤）？列真值表（图）列真值表（图）写出标准表达式写出标准表达式选择器件选择器件画电路图

16、画电路图29复习题怎样用译码器实现逻辑函数？（输入信怎样用译码器实现逻辑函数？（输入信号怎样加，输出信号怎样得到？其他注号怎样加，输出信号怎样得到？其他注意问题？）意问题？）30复习题 1 1 1 + 1 1 0 1 0 S = P + Q + CI （算术加）（算术加）CO是算术加产生的进位是算术加产生的进位P 被加数被加数设计一个全加器设计一个全加器Q 加数加数CI 低位的进位低位的进位S 和和CO向高位的进位向高位的进位 0 1 1 1 1 31 A B CI CO S S 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1

17、 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1CO = f(A,B,C) = m ( 3, 5, 6, 7)S S = f(A,B,C) = m ( 1, 2, 4, 7) PQCI CO A BCI SCO32CO = f(A,B,C) = m ( 3, 5, 6, 7)S S = f(A,B,C) = m ( 1, 2, 4, 7)&SCO BIN/OCT124 0 1 2 3 & 4 5 EN 6 7?ABCCBA10033CO = f(A,B,C) = m ( 3, 5, 6, 7)S S = f(A,B,C) = m ( 1, 2, 4, 7)EN MUX2100123

18、4567 0G 700010111COABC001101001SEN MUX21001234567 0G 7ABC034 A0 A1EN1EN2D01D11D21D31D02D12D22D32CO = f(A,B,C) = m ( 3, 5, 6, 7)S S = f(A,B,C) = m ( 1, 2, 4, 7) B CIA 00 01 11 10 0 1 1 1 1 1 CO B CIA 00 01 11 10 0 1 1 1 1 1 S MUX01EN4 EN54,04,14,24,35,05,15,25,3G03Y1Y2 B A 0 0COS 0 CI CI 1 CI CI CI C

19、I35二，思考题二，思考题译码器与数据选择器在电路结构译码器与数据选择器在电路结构上有何异同？上有何异同？用译码器与用数据选择器实现组用译码器与用数据选择器实现组合逻辑函数的方法有何异同？各合逻辑函数的方法有何异同？各有什么优、缺点？有什么优、缺点？3637组合逻辑设计方法组合逻辑设计方法用途：用途： 非常大非常大接口逻辑接口逻辑基本方法：基本方法：最小化最小化必须掌握，是计算机辅助逻必须掌握，是计算机辅助逻辑简化的理论支撑辑简化的理论支撑标准化标准化方便、清楚、易修改，硬件方便、清楚、易修改，硬件软化，是可编程器件的结构支撑软化，是可编程器件的结构支撑 3839自学内容自学范围自学范围 第二

20、章第二章 2.9 2.10 重点重点: 2.92.9 第三章第三章 3.1 3.2 重点重点: 3.13.1 3.23.240 2.9 2.10竞争与险象的定义，险象产生的原因，险竞争与险象的定义，险象产生的原因，险象的分类，险象的判别。象的分类，险象的判别。防止险象的措施。防止险象的措施。现代逻辑设计的主要考虑是什么现代逻辑设计的主要考虑是什么? ?其原因何其原因何在？在？参考书上本章的总结，对本章内容自行小参考书上本章的总结，对本章内容自行小结。结。自学内容(思考题)41 3.1 3.2基本触发器的记忆功能如何体现？基本触发器的记忆功能如何体现？基本触发器英语为基本触发器英语为Flip-Flop，即跷跷板，即跷跷板，请与跷跷板类比来说明基本触发器的逻请与跷跷板类比来说明基本触发器的逻辑关系。辑关系。基本触发器出现不定状态的根本原因是基本触发器出现不定状态