《数字电子技术基础》课件15实践任务4.1

实践任务4.1用组合逻辑电路来实现全加器功能PART01学习目标PART02任务描述PART03知识链接PART04实践准备PART05工作计划PART06任务实施PART07学习评价目录学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价学习目标(1)了解组合逻辑电路；(2)掌握组合逻辑电路

的设计方法。学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价在数字电路中，经常会用到加法运算，又因为数字电路中处理的一般都是8位、16位、32位或64位的二进制数，所以本次实践的内容就是设计全加器实现两个8位二进制数做加法的功能。在完成任务的过程中：进一步熟悉门电路概念、逻辑代数的布尔运算和逻辑电路的布尔分析；了解组合逻辑电路；掌握组合逻辑电路的设计方法。关键字：加法运算全加器两个8位二进制数做加法加法运算全加器两个8位二进制数做加法学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价②逻辑代数的布尔运算①门电路概念③逻辑电路的布尔分析④组合逻辑电路⑤组合逻辑电路的设计方法学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价④组合逻辑电路特点：没有记忆元件、没有反

馈连接电路；输出状态：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。结构：组合逻辑电路在结构上由各

类基本逻辑门电路组合而成，

实现各种不同的逻辑功能。组合逻辑电路学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价其原理如下图组合逻辑电路框图所示。

④组合逻辑电路学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价其原理如下图组合逻辑电路框图所示。

④组合逻辑电路学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价⑤组合逻辑电路的设计方法组合逻辑电路的一般设计流程如图所示，具体设计步骤如下：根据设计要求，确定输入、输出变量个数，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由设计这根据事件选定。步骤1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2学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价⑤组合逻辑电路的设计方法组合逻辑电路的一般设计流程如图所示，具体设计步骤如下：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。画出逻辑电路图。步骤4步骤3问题提出列真值表写逻辑函数表达式化简与变换画组合逻辑图学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价⑤组合逻辑电路的设计方法案例

旅客列车分特快、直快和普快，并依此为优先通行次序。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。解：步骤1设A、B、C分别代表特快、直快、普快，1为有车来，0为没车来，开车

信号分别为YA、YB、YC，1为开车信号，0为没有开车信号；

学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价⑤组合逻辑电路的设计方法案例

旅客列车分特快、直快和普快，并依此为优先通行次序。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。步骤2由题中给出的逻辑要求，列逻辑状态真值表如下表所示：ABCYAYBYC000000001001010010011010100100101100110100111100学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价⑤组合逻辑电路的设计方法案例

旅客列车分特快、直快和普快，并依此为优先通行次序。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。步骤3根据真值表写出的对应函数式表达式如下：

学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价⑤组合逻辑电路的设计方法案例

旅客列车分特快、直快和普快，并依此为优先通行次序。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。步骤4根据函数式表达式画出逻辑电路图如下图所示：学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价在数字电路中，做加法运算时，加数和被加数都是二进制数，即

和

。因此，在数字电路中，所谓的加法运算就是二进制数的加法运算，而不是日常生活中的十进制数的加法运算。二进制数相加运算的计算逻辑如下表所示。10加数被加数结果进位0000011010101101二进制数学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价在数字电路中，做加法运算时，加数和被加数都是二进制数，即

和

。因此，在数字电路中，所谓的加法运算就是二进制数的加法运算，而不是日常生活中的十进制数的加法运算。二进制数相加运算的计算逻辑如下表所示。10加数被加数结果进位0000011010101101二进制数二进制数的加法运算学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价在数字电路中，加法器分为和，半加器这种加法运算只考虑了两个加数本身，而没有考虑由低位来的进位，所以称为半加。全加器这种加法运算不仅考虑两个加数本身，而且还考虑由低位来的进位。半加器全加器半加器全加器半加器不仅考虑两个加数本身，而且还考虑由低位来的进位。只考虑了两个加数本身，而没有考虑由低位来的进位。学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价工作组织因本任务相对简单，因此以个人为单位，完成整个任务。工作方案制定项目具体实施步骤。工作用具准备设计类任务，无需工具准备。学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价第一步当暂时只考虑两个一位二进制数相加时，根据设计要求，确定输入、

输出变量个数，并对它们进行逻辑赋值，且填入下框输入加数A被加数B进位C0进位C1结果D学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价第二步根据逻辑功能要求列出真值表，且将真值表填入下框输入输出Ci-1AiBiDiCi0000000110010100110110010101011100111111学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价第三步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

法进行化简简化Di=Ci-1AiBi+Ci-1AiBi+Ci-1AiBi+Ci-1AiBi

=Ci-1⊕Ai⊕BiCi=Ci-1AiBi+Ci-1AiBi+Ci-1AiBi+Ci-1AiBi

=AiBi+Ci-1(Ai⊕Bi)学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价第四步在下框中画出逻辑电路图，并设定该逻辑电路图的符号，也填入下框=1Ci-1AiBi=1DiCi&≥1&

CICOCi-1AiBiCiDi学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价第五步在下框中依据第四步设定的符号画出8位二进制数相加的逻辑电路图

CICO0A0B0C0D0

CICOC0A1B1C1D1

CICOC1A2B2C2D2

CICOC2A3B3C3D3

CICOC3A4B4C4D4

CICOC4A5B5C5D5

CICOC5A6B6C6D6

CICOC6A7B7C7D7D0D1D