《数字电子技术基础》课件11学习情境4.1~4.2

学习情境4组合逻辑电路设计与分析学习目标(1)了解TTL集成门电路（2）理解组合逻辑电路的基本原理（3）掌握组合逻辑电路的设计方法（4）掌握半加器和数值比较器的工作原理（5）掌握编码器和译码器的工作原理（6）掌握数据分配器和选择器的工作原理学习情境3逻辑门与逻辑运算（7）理解组合逻辑电路中的竞争－冒险现象认识组合逻辑电路

在数字系统中，很多功能只需要将门电路进行不同的组合就可实现，例如半加器、数值比较器、编/译码器、选择器等。由多个门电路组合起来实现某个特定功能的逻辑电路（不含存储电路）称为组合逻辑电路，在组合逻辑电路中，电路任何时刻的输出电平只取决于该时刻各输入电平的组合。组合逻辑电路4.1.1组合逻辑电路概述数字电路分类：组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路:任意时刻的输出仅仅取决于当时的输入信号，而与电路原来的状态无关。组合逻辑电路的特点是没有记忆元件、没有反馈连接电路，电路任一时刻的输出状态仅取决于该时刻的输入状态，而与电路原有状态无关。组合逻辑电路在结构上由各类基本逻辑门电路组合而成，用来实现各种不同的逻辑功能。4.1.1组合逻辑电路概述组合逻辑电路功能框图图中A1、A2、…An为输入逻辑变量，Y1、Y2、…Ym为输出逻辑变量，其输出与输入之间的逻辑函数关系可以描述为如下：4.1.1组合逻辑电路概述

组合逻辑电路在电路结构上一般由各种门电路组合而成，电路中不包含存储信号的记忆单元，也不存在输出到输入的反馈通路。

组合逻辑电路的分析方法4.1.2组合逻辑电路的分析方法1.分析的主要步骤如下：

(1)由逻辑图写表达式；

(2)化简表达式；

(3)列真值表；

(4)确定电路逻辑功能。小规模集成电路是指每片在十个门以下的集成芯片。

所谓组合逻辑电路的分析，就是根据给定的逻辑电路图，求出电路的逻辑功能。4.1.2组合逻辑电路的分析方法组合逻辑电路的一般分析步骤方框图:4.1.2组合逻辑电路的分析方法2.举例说明组合逻辑电路的分析方法

例

电路如图所示，分析该电路的逻辑功能。4.1.2组合逻辑电路的分析方法

4.1.2组合逻辑电路的分析方法步骤3列逻辑状态真值表如表所示。ABY000011101110

4.1.2组合逻辑电路的分析方法例

电路如图所示，分析该电路的逻辑功能。4.1.2组合逻辑电路的分析方法

4.1.2组合逻辑电路的分析方法步骤3列逻辑状态真值表如表所示。

ABCY000000110101011110011011110111104.2.1组合逻辑电路的设计步骤组合逻辑电路的一般设计流程，具体设计步骤如下：步骤1根据设计要求，确定输入、输出变量的个数，并对它们进行逻辑赋值。一般总是把引起事件的原因定为输入，而把事件的结果作为输出。所谓逻辑赋值是指对输入变量和输出变量进行二进制编码，其编码的规则和含义根据事件选定。步骤2根据逻辑功能要求列出真值表。真值表是所有描述方法中最直接的描述方式，因此经常首先根据给定的因果关系列出真值表。步骤3根据真值表写出相应的与或表达式，然后用公式化简法或卡诺图化简法进行化简。根据需要，有时还要转换成命题所要求的逻辑函数表达式。步骤4画出逻辑电路图。至此，原理性设计（或称逻辑设计）使完成了。4.2.1组合逻辑电路的设计步骤组合逻辑电路的一般设计流程：4.2.2组合逻辑电路设计举例例

旅客列车分特快、直快和普快，并依此制定优先通行次序。某站在同一时间只能有一趟列车从车站开出，即只能给出一个开车信号，试画出满足上述要求的逻辑电路。4.2.2组合逻辑电路设计举例

0000000010010100100110101001001011001101001111004.2.2组合逻辑电路设计举例

4.2.2组合逻辑电路设计举例

4.2.2组合逻辑电路设计举例解：步骤1输入为A、B、C，输出为Y；步骤2列逻辑状态真值表，如表所示。ABCY00000011010101