数字电路基础-组合电路的分析及设计

1、 适用于比较适用于比较简单简单的电路，分析步骤为：的电路，分析步骤为： （1）写出逻辑函数表达式写出逻辑函数表达式； （2）简化逻辑函数或者列真值表；）简化逻辑函数或者列真值表； （3）描述电路逻辑功能。）描述电路逻辑功能。功能 较较复杂复杂或无法得到逻辑图的电路，或无法得到逻辑图的电路，搭接实验电路搭接实验电路；cddcdcabbabaG dcbadcdcbabadcddccbabbaa写出函数表达式写出函数表达式输输 入入输输 出出a b c dG0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 101101001输输 入入输输

2、出出a b c dG1 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 110010110由真值表分析由真值表分析F=G dcbaB2A210120GGGAAAY B2A210121GGGAAAY B2A210122GGGAAAY B2A210123GGGAAAY B2A210124GGGAAAY B2A210125GGGAAAY B2A210126GGGAAAY B2A210127GGGAAAY 70YYA2GB2G70YYA2GB2GB2A22GGG写出函数表达式写出函数表达式 输输 入入输输 出出 1 0 1 0 1 0 1 0

3、1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 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 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1G2G012AAA76543210YYYYYYYY1G2G012AAA70YY012AAA07Y00Y70YY012AAA60YY由真值表分析由真值表分析

4、3012201210120012(DAAADAAADAAADAAASZ)7012601250124012DAAADAAADAAADAAAY= EN写出函数表达式写出函数表达式输输 入入输输 出出使能端使能端地址地址输入数据输入数据SY100000000 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 0 1 1 1 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D70D0D1D2D3D4D5D6D7012AAAEN76543210DDDDDDDDYDCABDCABDCBADCBADCBADCBACDBADCBAY DD 0DD 112DDD03DDD 4DD 516DDD07D

5、如图所示。如图所示。图图10.3（c）10.2 10.2 组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计 1.分析分析2.真值表真值表3.化简化简4.逻辑图逻辑图(1)分析要求分析要求,列真值表列真值表(2)由真值表写表达式由真值表写表达式(3)化简化简(4)画逻辑图画逻辑图例例1(10.4) 某设备有开关某设备有开关A、B、C，要求：只有开关，要求：只有开关A接通的条件下，开关接通的条件下，开关B才能接通；开关才能接通；开关C只有在开关只有在开关B 接通的条件下才能接通。违反这一规程，则接通的条件下才能接通。违反这一规程，则发出报警信号。设计一个由与非门组成的能实现这一功能的报警控制电路。发出报警信号

6、。设计一个由与非门组成的能实现这一功能的报警控制电路。解：解： 由题意可知，该报警电路的输入变由题意可知，该报警电路的输入变量是三个开关量是三个开关A、B、C 的状态，设开关接的状态，设开关接通用通用1表示，开关断开用表示，开关断开用0表示；设该电路表示；设该电路的输出报警信号为的输出报警信号为F，F 为为1表示报警，表示报警，F 为为0表示不报警。表示不报警。A B CF 0 0 0 0 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 101110100分析题意分析题意, ,写出真值表写出真值表CBABCACBACBAF CBBACBBAF化简函数化简函数CBABCACBAC

7、BAF画逻辑图画逻辑图A B C DL0 0 0 000 0 0 110 0 1 010 0 1 100 1 0 010 1 0 100 1 1 000 1 1 111 0 0 011 0 0 101 0 1 001 0 1 111 1 0 001 1 0 111 1 1 011 1 1 10DABCDCABCDBADCBABCDADCBADCBADCBALDCBABADCBADCDCABDCBADCBADCBAL)( )()( )()()()()(分析题意分析题意, ,写出真值表写出真值表化简函数化简函数画逻辑图画逻辑图练习练习1 设有甲乙丙三人进行表决，若有两人以上（包括两人）同意，则通设

8、有甲乙丙三人进行表决，若有两人以上（包括两人）同意，则通过表决，用过表决，用ABC代表甲乙丙，用代表甲乙丙，用L表示表决结果。试写出真值表，逻辑表达表示表决结果。试写出真值表，逻辑表达式，并画出用与非门构成的逻辑图。式，并画出用与非门构成的逻辑图。 解：解：BCAABCCABCBALABC L000 0001 0010 0011 1100 0101 1110 1111 1分析题意分析题意, ,写出真值表写出真值表化简函数化简函数用用1表示同意，表示同意，0表示反对或弃权。可列出真值表如下：表示反对或弃权。可列出真值表如下：BCABACBCABACBCABACBCAABCCABCBAL画逻辑图画

9、逻辑图ABCCABCBABCANABCCBACBACBAMABBCACABCCBACBACBAMABCCBACBACBAABBCACABBCACN分析题意分析题意, ,写出真值表写出真值表化简函数化简函数画逻辑图画逻辑图设计要求：将设计要求：将Y0Y9十个信号编成二进制代码。其中十个信号编成二进制代码。其中Y9的优先级别的优先级别 最高，最高，Y0最低。当有几个信号同时出现在输入端时，要求只对优最低。当有几个信号同时出现在输入端时，要求只对优先级别最高的信号进行编码，且输入输出都是低电平有效。先级别最高的信号进行编码，且输入输出都是低电平有效。分析要求：分析要求： Y0Y9共共10个信号，根据

10、公式个信号，根据公式 2nN=10，取，取n=4即取即取4位二进制码进行编码。根据设计要求，优先级别高的排斥优位二进制码进行编码。根据设计要求，优先级别高的排斥优先级别低的，当输入端有几个信号同时存在时，优先级别低的信先级别低的，当输入端有几个信号同时存在时，优先级别低的信号无论电平高低，对输出均无影响。号无论电平高低，对输出均无影响。 输输 入入输输 出出1 1 1 1 1 1 1 1 1 01 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 11 1

11、1 01 1 0 11 1 0 01 0 1 11 0 1 01 0 0 11 0 0 00 1 1 10 1 1 00123456789YYYYYYYYYYABCD被排斥的量用被排斥的量用“”号表示。优先级别高号表示。优先级别高的排斥优先级别低的。的排斥优先级别低的。输出输出4位二进制码用位二进制码用DCBA表示，它们共表示，它们共有有16种组合，用来对种组合，用来对Y0Y9进行编码的方案进行编码的方案很多，我们采用其中很多，我们采用其中一种方案。可得到真一种方案。可得到真值表。值表。分析题意分析题意, ,写出真值表写出真值表89899YYYYYD 89YYD4567895678967897

12、89YYYYYYYYYYYYYYYYYYC 489589689789YYYYYYYYYYYY 489589689789YYYYYYYYYYYYC2345678934567896789789YYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYB2458934589689789YYYYYYYYYYYYYYYY2458934589689789YYYYYYYYYYYYYYYYB1234567893456789567897899YYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYA124683468568789YYYYYYYYYYYYYYYA化简函数化简函数0Y90YY90YY9YABCDABCD画逻辑图画逻辑图

13、输输 入入输输 出出Ai Bi Ci-1Si Ci0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 10 01 01 00 11 00 10 11 1 分析题意分析题意, ,写出真值表写出真值表1iii1iii1iii1iiiiCBACBACBACBAS1iii1iii1iii1iiiiCBACBACBACBAS1iii1iii1iii)()(CBACBACBA1ii1iiii1iii1iii1iii1iiiiCBCABACBACBACBACBAC化简函数化简函数画逻辑图画逻辑图CICOCOCICICICOCOAi 1 1 0 1Bi 1 0 1 1Si 1 0 0

14、 0类类 型型型型 号号功功 能能码制转码制转换器换器7418474185BCD码码-二进制码转换器二进制码转换器二进制码二进制码-BCD码转换器码转换器数据选数据选择器择器741507415174153 74LS1537415774253 74LS25374353 74LS3537435116选选1数据选择器（有选通输入，反码输出）数据选择器（有选通输入，反码输出）8选选1数据选择器（有选通输入，互补输出）数据选择器（有选通输入，互补输出）双双4选选1数据选择器（有选通输入）数据选择器（有选通输入）四四2选选1数据选择器（有公共选通输入）数据选择器（有公共选通输入）双双4选选1数据选择器（三态输出）数据选择器（三态输出）双双4选选1数据选择器（三态输出，反码）数据选择器（三