第三章组合逻辑电路的分析与设计

1、 第三章第三章 组合逻辑电路的分析与设计组合逻辑电路的分析与设计 3.1 逻辑代数逻辑代数 一、逻辑代数的基本公式一、逻辑代数的基本公式3.33.3 组合逻辑电路的分析方法组合逻辑电路的分析方法一一. .组合逻辑电路的特点组合逻辑电路的特点 电路任一时刻的输出状态只决定于该时刻各输电路任一时刻的输出状态只决定于该时刻各输入状态的组合，而与电路的原状态无关入状态的组合，而与电路的原状态无关。 组合电路就是由门电路组合而成，电路中没有记忆单组合电路就是由门电路组合而成，电路中没有记忆单元，没有反馈通路。元，没有反馈通路。每一个输出变量是全部或部分每一个输出变量是全部或部分输入变量的函数：输入变量的

2、函数：L1 1= =f1 1（A1 1、A2 2、Ai）L2 2= =f2 2（A1 1、A2 2、Ai） Lj= =fj（A1 1、A2 2、Ai） 二、组合逻辑电路的分析方法二、组合逻辑电路的分析方法分析过程一般包含分析过程一般包含4 4个步骤：个步骤：例例3.3.13.3.1：组合电路如图所示，分析该电路的逻辑功能。组合电路如图所示，分析该电路的逻辑功能。解：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）由逻辑图逐级写出逻辑表达式。为了写表达式方便，借助中间变量中间变量P。（2）化简与变换：）化简与变换：（3）由表达式列出真值表。）由表达式列出真值表。（4）分析逻辑功能）

3、分析逻辑功能 ： 当当A、B、C三个变量不一致时，三个变量不一致时，电路输出为电路输出为“1”，所以这个电路，所以这个电路称为称为“不一致电路不一致电路”。3.4 3.4 组合逻辑电路的设计方法组合逻辑电路的设计方法 设计过程的基本步骤：设计过程的基本步骤：ABCCABCBABCAL例例3.4.13.4.1：设计一个三人表决电路，结果按设计一个三人表决电路，结果按“少数服从多数少数服从多数”的原则决的原则决定。定。解：解：（1 1）列真值表：）列真值表：（3）化简。）化简。（2 2）由真值表写出逻辑表达式：）由真值表写出逻辑表达式：得最简与得最简与或表达式：或表达式：（4 4）画出逻辑图。）画

4、出逻辑图。ACBCABL如果，要求用与非门实现该逻辑电路，如果，要求用与非门实现该逻辑电路，就应将表达式转换成就应将表达式转换成与非与非与非与非表达式：表达式： 画出逻辑图如图所示。画出逻辑图如图所示。 例例3.4.23.4.2：设计一个电话机信号控制电路。电路有设计一个电话机信号控制电路。电路有I0（火警）、（火警）、I1（盗警）（盗警）和和I2（日常业务）三种输入信号，通过排队电路分别从（日常业务）三种输入信号，通过排队电路分别从L0、L1、L2输出，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

5、警信号，其次为盗警信号，最后是日常业务信号。试按照上首先接通火警信号，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（每片含4个个2输入端与非门）实现。输入端与非门）实现。 解：解：（1）列真值表：）列真值表：（2）由真值表写出各输出的逻辑表达式：）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：）根据要求，将上式转换为与非表达式： （4）画出逻辑图。）画出逻辑图。例例3.4.33.4.3：设计一个将余设计一个将余3码变换成码变换成8421BCD码的组合逻码的组合逻

6、辑电路。辑电路。解：解：（1）根据题目要求，列出真值表：）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）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：化简后得到的逻辑表达式为：（3）由逻辑表达式画出逻辑图。）由逻辑表达式画出逻辑图。 本章小结本章小结1 1逻辑代数是分析和设计逻辑电路的工具。应熟记基本公式与基本逻辑代数是分析和设计逻辑电路的工具。应熟记基本公式与基本规则。规则。2 2可用两种方法化简逻辑函数，公式法和卡诺图法。可用两种方法化简逻辑函数，公式法和卡诺图法。 公式法是用逻辑代数的基本公式与规则进行化简，必须熟记基本公式法是用逻辑代数的基本公式与

7、规则进行化简，必须熟记基本公式和规则并具有一定的运算技巧和经验。公式和规则并具有一定的运算技巧和经验。 卡诺图法是基于合并相邻最小项的原理进行卡诺图法是基于合并相邻最小项的原理进行化简的，化简的，特点是简单、特点是简单、直观，不易出错，有一定的步骤和方法可循。直观，不易出错，有一定的步骤和方法可循。3 3组合逻辑电路的特点是，电路任一时刻的输出状态只决定于该时组合逻辑电路的特点是，电路任一时刻的输出状态只决定于该时刻各输入状态的组合，而与电路的原状态无关。组合电路就是由刻各输入状态的组合，而与电路的原状态无关。组合电路就是由门电路组合而成，电路中没有记忆单元，没有反馈通路。门电路组合而成，电路中没有记忆单元，没有反馈通路。4 4组合逻辑电路的分析步骤为：写出各输出端的逻辑表达式组合逻辑电路的分析步骤为：写出各输出端的逻辑表达式化简化简和变换逻辑表达式和变换逻辑表达式列出真值表列出真值表确