数字逻辑与数字系统 第二版PPTLec6-2016

第六讲

组合逻辑电路的分析和设计数字逻辑与数字系统1组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的一般框图逻辑函数描述Li=f(A1,A2,…,An)(i=1,2,…,m)

组合逻辑电路工作特点:在任何时刻，电路的输出状态只取决于同一时刻的输入状态而与电路原来的状态无关。结构特征:1、输出、输入之间没有反馈延迟通路，2、不含记忆单元组合逻辑电路分析2.组合逻辑电路的分析步骤：组合逻辑电路分析(1)由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式；(2)化简和变换逻辑表达式；(3)列出真值表；(4)根据真值表或逻辑表达式，经分析最后确定其功能。根据已知逻辑电路，经分析确定电路的的逻辑功能。1.组合逻辑电路分析一个双输入端、双输出端的组合逻辑电路如图所示，分析该电路的功能。输入输出ABSC00011011确定逻辑功能：半加器(1)由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式；2.列出真值表。01100001组合逻辑电路分析2组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计：根据实际逻辑问题，求出所要求逻辑功能的最简单逻辑电路。电路要最简：所用器件数最少；器件种类最少；器件之间的连线也最少。组合逻辑电路的设计逻辑抽象：根据实际逻辑问题的因果关系确定输入、输出变量，并定义逻辑状态的含义；2、根据逻辑描述列出真值表；3、由真值表写出逻辑表达式;5、画出逻辑图。（1）采用SSI----与或式：乘积项少；乘积项所含变量数少；4、根据器件的类型,简化和变换逻辑表达式（2）采用MSI----所用芯片数最少;（3）采用PLD组合逻辑电路的设计步骤组合逻辑电路的设计

设计一个监视交通信号灯工作状态的逻辑电路。正常情况下，红、黄、绿灯只有一个亮，否则视为故障状态，发出报警信号，提醒有关人员修理。[解]

⒈逻辑抽象输入变量：1--亮0--灭输出变量：R（红）Y（黄）G（绿）Z（有无故障）1--有0--无⒉列真值表RYGZ00000101001110010111011110010111组合逻辑电路的设计

⒊卡诺图化简RYG01000111101111⒉列真值表RYGZ000001010011100101110111100101111组合逻辑电路的设计⒋画逻辑图组合逻辑电路的设计例2有一火灾报警系统，设有烟感、温感和紫外光感三种不同类型的火灾探测器。为了防止误报警，只有当其中有两种或两种类型以上的探测器发出火灾探测信号时，报警系统发出报警信号.试设计产生报警信号的逻辑电路。输出（F）：电路的报警信号。“1”：产生报警信号，“0”：不产生报警信号。解：1、逻辑抽象输入变量（A、B、C）：烟感、温感和紫外光感三种探测器的探测信号。“1”：表示有火灾探测信号，“0”：表示没有火灾探测信号；组合逻辑电路的设计11001100B10101010C11101000F01111000A

真值表

3、根据器件的类型,简化和变换逻辑表达式2、列写真值表，求得最简与－或表达式。与或式：001001110001111001BCA组合逻辑电路的设计

(1)若采用与非门：

(2)若采用或非门：

&ABCF&&&BCACABF++=ABCF

≥1≥1≥1≥1≥1组合逻辑电路的设计例3水槽由两台水泵L1

、L2供水。A、B、C为三个水位检测仪，当水位低于水位检测仪时，它们输出高电平，当水位高于水位检测仪时，它们输出低电平。试用逻辑门设计一个控制两台水泵供水的电路，要求:1、当水位超过C点时：水泵L1

、L2均停止工作;2、当水位超过B点，低于C点时：仅L1工作;3、当水位超过A点，低于B点时：仅L2工作;4、当水位低于A点时：水泵L1

、L2同时工作.L1L1ABL1L1L1L2C组合逻辑电路的设计输入变量（A、B、C

）：为三个检测仪的输出逻辑1：水位低于水位检测仪；逻辑0：水位高于水位检测仪。输出变量（L1，L2）：两个水泵逻辑1：水泵工作；逻辑0：水泵不工作。1、逻辑抽象：L1L2ABC组合逻辑电路的设计当水位超过C点时，L1

、L2均停止工作;2、列真值表110100××××××10××当水位超过B点，低于C点时仅L1工作;当水位低于A点时，L1

、L2同时工作。当水位超过A点，低于B点时仅L2工作;L1L2111011101001110010100000

C

B

AL1L2ABC组合逻辑电路的设计L1L2111011101001110010100000CBA1×1×0101××0×××0×

00011110ABC100101××××L1