汽车电工电子技术翟秀军项目五汽车电子及计算机基础任务二组合逻辑电路及其在汽车上的应用讲解课件

汽车电工电子技术-----陈德根汽车电工电子技术-----陈德根项目五

汽车电子及计算机基础项目描述：

大部分汽车在操纵与控制功能采用电子控制和计算机电路，如发动机运行工况控制系统、自动防抱死系统、电子悬架系统、电控动力转换和管理控制系统。本项目学习电子基础及计算机自动控制传感器的基本知识，这些都是汽车故障检修所必需的。项目五汽车电子及计算机基础项目描述：

大部项目任务数制、编码及常用基本门电路1触发器3组合逻辑电路及其在汽车上的应用2时序逻辑电路4555定时器及其在汽车上的应用5项目任务数制、编码及常用基本门电路1触发器3组合逻辑电路及其任务二组合逻辑电路及其在汽车上的应用学习目标：知识目标

1.理解组合逻辑电路的特点；

2.理解逻辑代数与普通代数的区别；3.了解逻辑电路在汽车中的应用。

能力目标1.掌握利用逻辑代数基本定律化简逻辑函数的方法；2.掌握组合逻辑电路分析和设计的方法与步骤；

3.掌握常见组合逻辑电路及应用。

任务二组合逻辑电路及其在汽车上的应用学习目标：逻辑代数有哪些基本定律？1如何利用逻辑代数基本定律化简逻辑函数？2组合逻辑电路分析的方法与步骤？3任务二组合逻辑电路设计的方法与步骤？4引导问题：常见的组合逻辑电路有哪些？5逻辑代数有哪些基本定律？1如何利用逻辑代数基本定律化简逻辑函逻辑电路在汽车电子电路中的应用？6逻辑电路在汽车电子电路中的应用？6逻辑代数有哪些基本定律？数字电路要研究的是电路的输入输出之间的逻辑关系，所以数字电路又称逻辑电路，相应的研究工具是逻辑代数（布尔代数Booleanalgebra）。在逻辑代数中，逻辑函数的变量只能取两个值（二值变量），即0和1。逻辑代数运算规则引导问题1：逻辑代数有哪些基本定律？数字电路要研究的是电路的输入输出之间逻辑代数有哪些基本定律？乘运算规则:加运算规则:1、逻辑代数基本运算规则非运算规则:0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=10•0=00•1=01•0=01•1=1A＝AA•0=0A•1=AA•A=AA•A=00=11=0A+0=A，A+1=1，A+A=A，A+A=1引导问题1：逻辑代数有哪些基本定律？乘运算规则:加运算规则:1、逻辑代数逻辑代数有哪些基本定律？2.逻辑代数运算规律交换律:A+B=B+A

AB=BA结合律:A+B+C=(A+B)+C=A+(B+C)

ABC=(AB)C=A(BC)引导问题1：逻辑代数有哪些基本定律？2.逻辑代数运算规律交换律:逻辑代数有哪些基本定律？分配律:A(B+C)=AB+ACA+BC=(A+B)(A+C)求证:（分配律第2条）A+BC=(A+B)(A+C)证明:右边=(A+B)(A+C)=AA+AB+AC+BC;分配律=A+A(B+C)+BC;结合律,AA=A=A(1+B+C)+BC;结合律=A•1+BC;1+B+C=1=A+BC;A•1=1=左边引导问题1：逻辑代数有哪些基本定律？分配律:A(B+C)=AB+AC逻辑代数有哪些基本定律？吸收规则原变量吸收规则:反变量吸收规则:A+AB=A+BA+AB=A+B注:红色变量被吸收掉！A+AB=A+AB+AB=A+(A+A)B=A+1•B;A+A=1=A+BA+AB=A证明:引导问题1：逻辑代数有哪些基本定律？吸收规则原变量吸收规则:反变量吸收规逻辑代数有哪些基本定律？混合变量吸收规则:AB+AC+BC=AB+AC+(A+A)BC=AB+AC+ABC+ABC=AB(1+C)+AC(1+B)=AB+ACAB+AB=AAB+AC+BC=AB+AC证明:引导问题1：逻辑代数有哪些基本定律？混合变量吸收规则:AB+AC+BC=逻辑代数有哪些基本定律？反演定理（德摩根定理）A•B=A+B

A+B=A•B用真值表证明ABA•BA+B1110000110111110证明:引导问题1：逻辑代数有哪些基本定律？反演定理（德摩根定理）A•B=A+如何利用逻辑代数基本定律化简逻辑函数？

逻辑函数的化简

由逻辑状态表直接写出的逻辑式及由此画出的逻辑图，一般比较复杂；若经过简化，则可使用较少的逻辑门实现同样的逻辑功能。从而可节省器件，降低成本，提高电路工作的可靠性。

利用逻辑代数变换，可用不同的门电路实现相同的逻辑功能。化简方法公式法卡诺图法引导问题2：如何利用逻辑代数基本定律化简逻辑函数？逻辑函数的化简如何利用逻辑代数基本定律化简逻辑函数？用“与非”门构成基本门电路(2)应用“与非”门构成“或”门电路(1)应用“与非”门构成“与”门电路AY&B&BAY&&&由逻辑代数运算法则：由逻辑代数运算法则：引导问题2：如何利用逻辑代数基本定律化简逻辑函数？用“与非”门构成基本如何利用逻辑代数基本定律化简逻辑函数？&YA(3)应用“与非”门构成“非”门电路(4)用“与非”门构成“或非”门YBA&&&&由逻辑代数运算法则：引导问题2：如何利用逻辑代数基本定律化简逻辑函数？&YA(3)应用“与组合逻辑电路分析的方法与步骤？例1：化简应用逻辑代数运算法则化简（1）并项法例2：化简（2）配项法引导问题3：组合逻辑电路分析的方法与步骤？例1：化简应用逻辑代数运算法则组合逻辑电路分析的方法与步骤？例3：化简（3）加项法（4）吸收法吸收例4：化简引导问题3：组合逻辑电路分析的方法与步骤？例3：化简（3）加项法（4）吸组合逻辑电路分析的方法与步骤？例：化简吸收吸收吸收吸收引导问题3：组合逻辑电路分析的方法与步骤？例：化简吸收吸收吸收吸收引导问组合逻辑电路分析的方法与步骤？卡诺图:是与变量的最小项对应的按一定规则排列的方格图，每一小方格填入一个最小项。（1）最小项：对于n输入变量有2n种组合,其相应的乘积项也有2n个，则每一个乘积项就称为一个最小项。其特点是每个输入变量均在其中以原变量和反变量形式出现一次，且仅一次。如：三个变量，有8种组合，最小项就是8个，卡诺图也相应有8个小方格。在卡诺图的行和列分别标出变量及其状态。下式中的每一项都是最小项：引导问题3：组合逻辑电路分析的方法与步骤？卡诺图:是与变量的最小项对应的组合逻辑电路分析的方法与步骤？逻辑相邻

逻辑相邻项可以合并，消去一个因子若两个最小项只有一个变量以原、反区别，称它们逻辑相邻。(2)逻辑相邻引导问题3：组合逻辑电路分析的方法与步骤？逻辑相邻逻辑相邻项可以组合逻辑电路分析的方法与步骤？(3)卡诺图BA0101二变量BCA0010011110三变量二进制数对应的十进制数编号AB00011110CD00011110四变量任意两个相邻最小项之间只有一个变量改变引导问题3：组合逻辑电路分析的方法与步骤？(3)卡诺图BA0101二组合逻辑电路分析的方法与步骤？引导问题3：(3)卡诺图（a)根据状态表画出卡诺图如:ABC00100111101111将输出变量为“1”的填入对应的小方格,为“0”的可不填。

0000

A

B

C

Y0011010101101001101011001111组合逻辑电路分析的方法与步骤？引导问题3：(3)卡诺图（a组合逻辑电路分析的方法与步骤？（b)根据逻辑式画出卡诺图ABC00100111101111将逻辑式中的最小项分别用“1”填入对应的小方格。如果逻辑式中最小项不全，可不填。如:注意：如果逻辑式不是由最小项构成，一般应先化为最小项。引导问题3：组合逻辑电路分析的方法与步骤？（b)根据逻辑式画出卡诺图AB组合逻辑电路分析的方法与步骤？ABC0001111001F(A,B,C)=(1,2,4,7)1,2,4,7单元取1，其它取0卡诺图的填充另外一法引导问题3：组合逻辑电路分析的方法与步骤？ABC0001111001F(组合逻辑电路分析的方法与步骤？ABC000111100111100001F(A,B,C)=(1,2,4,7)1,2,4,7单元取1，其它取0引导问题3：组合逻辑电路分析的方法与步骤？ABC000111100111组合逻辑电路分析的方法与步骤？(3)应用卡诺图化简逻辑函数ABC00100111101111例用卡诺图表示并化简。解：

(a)将取值为“1”的相邻小方格圈成圈;步骤1.卡诺图2.合并最小项3.写出最简“与或”逻辑式(b)所圈取值为“1”的相邻小方格的个数应为2n，(n=0,1,2…)引导问题3：组合逻辑电路分析的方法与步骤？(3)应用卡诺图化简逻辑函数组合逻辑电路分析的方法与步骤？ABC00100111101111三个圈最小项分别为：

合并最小项

写出简化逻辑式卡诺图化简法：保留一个圈内最小项的相同变量，而消去相反变量。引导问题3：组合逻辑电路分析的方法与步骤？ABC001001111011组合逻辑电路分析的方法与步骤？（2）圈的个数应尽可能的少，每个圈应尽可能的大。每个“圈”至少要包含一个未被圈过的最小项。（3）各个“1”可以重复使用。（4）所有的“1”必须全部圈完。（5）化简后的逻辑式是各个“圈”的逻辑和。总结：卡诺图化简的规则（1）各合并圈中“1”的个数必须是2N个，并组成矩形。引导问题3：组合逻辑电路分析的方法与步骤？（2）圈的个数应尽可能的少，每组合逻辑电路分析的方法与步骤？ABCD00011110000100000000110000111011ABABCD0001111000011110AD卡诺图化简法引导问题3：组合逻辑电路分析的方法与步骤？ABCD00011110000组合逻辑电路分析的方法与步骤？ABCD0001111000011110ABCD00011110000100000000010010111011卡诺图化简法引导问题3：组合逻辑电路分析的方法与步骤？ABCD00011110000组合逻辑电路分析的方法与步骤？00ABC100111101111解：写出简化逻辑式多余AB00011110CD000111101111相邻例应用卡诺图化简逻辑函数(1)(2)引导问题3：组合逻辑电路分析的方法与步骤？00ABC1001111011组合逻辑电路分析的方法与步骤？解：写出简化逻辑式AB00011110CD000111101例

应用卡诺图化简逻辑函数111111111

含A均填“1”注意：1.圈的个数应最少2.每个“圈”要最大3.每个“圈”至少要包含一个未被圈过的最小项。引导问题3：组合逻辑电路分析的方法与步骤？解：写出简化逻辑式AB0001组合逻辑电路设计的方法与步骤？引导问题4：

组合逻辑电路：任何时刻电路的输出状态只取决于该时刻的输入状态，而与该时刻以前的电路状态无关。组合逻辑电路框图X1XnX2Y2Y1Yn......组合逻辑电路输入输出组合逻辑电路设计的方法与步骤？引导问题4：组组合逻辑电路设计的方法与步骤？引导问题4：组合逻辑电路的分析与设计任务分析：设计：

给定逻辑图

得到逻辑功能分析

给定逻辑功能

画出逻辑图设计组合逻辑电路设计的方法与步骤？引导问题4：组合逻辑电路的分析组合逻辑电路设计的方法与步骤？引导问题4：

组合逻辑电路的分析(1)由逻辑图写出输出端的逻辑表达式(2)运用逻辑代数或卡诺图化简或变换(3)列逻辑状态表(4)分析逻辑功能已知逻辑电路确定逻辑功能分析步骤：组合逻辑电路设计的方法与步骤？引导问题4：组合逻辑电路的分组合逻辑电路设计的方法与步骤？引导问题4：例1：分析下图的逻辑功能(1)写出逻辑表达式Y=Y2Y3=AABBAB...AB..AB.A..ABBY1AB&&&&YY3Y2组合逻辑电路设计的方法与步骤？引导问题4：例1：分析下图的组合逻辑电路设计的方法与步骤？引导问题4：(2)应用逻辑代数化简Y=AABBAB...=AAB+BAB..=AB+AB反演律=A(A+B)+B(A+B)..反演律=AAB+BAB..组合逻辑电路设计的方法与步骤？引导问题4：(2)应用逻辑组合逻辑电路设计的方法与步骤？引导问题4：(3)列逻辑状态表Y=AB+AB=AB逻辑式(4)分析逻辑功能输入相同输出为“0”，输入相异输出为“1”，称为“异或”逻辑关系。这种电路称“异或”门。

=1ABY逻辑符号ABY001100111001组合逻辑电路设计的方法与步骤？引导问题4：(3)列逻辑状组合逻辑电路设计的方法与步骤？引导问题4：

组合逻辑电路的设计根据逻辑功能要求逻辑电路设计(1)由逻辑要求，列出逻辑状态表(2)由逻辑状态表写出逻辑表达式(3)简化和变换逻辑表达式(4)画出逻辑图设计步骤如下：组合逻辑电路设计的方法与步骤？引导问题4：组合逻辑电路的设组合逻辑电路设计的方法与步骤？引导问题4：例1：设计一个三人(A、B、C)表决电路。每人有一按键，如果赞同，按键，表示“1”；如不赞同，不按键，表示“0”。表决结果用指示灯表示，多数赞同，灯亮为“1”，反之灯不亮为“0”。

(1)列逻辑状态表

(2)写出逻辑表达式取Y=“1”(或Y