组合逻辑电路的分析与设计.ppt

,高电平,高电平,高阻态,高电平,低电平,低电平,低电平,低电平,高电平,低电平,高电平,低电平,【例】说明图中下列情况下，万用表的测量 结果是多少？(p154 3.18),（1）vI悬空；,（2）vI接低电平（0.2V）；,（3）vI接高电平（3.2V）；,（4）vI经51电阻接地；,（5）vI经10k电阻接地。,图中的与非门为74系列的TTL电路，万用表使用5V量程，内阻为20k / V.,（1）vI悬空,1.4V,万用表的内阻,VI,（2） vI接低电平（0.2V）,0.2V,VI=0.2V,（3） vI接高电平（3.2V）,1.4V,VI=3.2V,（4） vI经51电阻接地,0V,VI,51,（5） vI经10k电阻接地,1.4V,10k,本章小结：,基本要求： 理解二极管构成的与、或门工作原理； 掌握CMOS反相器工作原理； 掌握噪声容限、OD门、三态门、 OC门等基本概念； 理解TTL非门的工作原理及外特性。 掌握门电路输入端负载特性。,4.1 概述 4.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法 4.3 若干常用的组合逻辑电路 4.4 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象,第四章 组合逻辑电路,4.1概述 一、组合逻辑电路的特点,逻辑电路,组合逻辑电路,时序逻辑电路,任意时刻的输出仅 取决于该时刻的输入，与电路原来的状态无关。,输出除与该时刻的输入有关外，还与原状态有关。,二、逻辑功能的描述,1.由给定的逻辑图写出逻辑关系表达式。,分析步骤：,2.用公式化简法或卡诺图化简法进行化简。,3.列出真值表并得出结论。,给定的逻辑电路,输入输出之间的逻辑关系,一、组合逻辑电路的分析方法,4.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法,【例1】分析下图的逻辑功能。,同或逻辑,【例2】,该逻辑电路可以判别输入的4位二进制数数值的范围。,设计要求,最简单的逻辑电路,二、组合逻辑电路的设计方法,3. 选定器件类型并把逻辑函数化简。,4. 画出逻辑电路图。,2. 写出逻辑表达式。,1. 进行 逻辑抽象（指定实际问题的逻辑含义）。,设计步骤：,(2) 定义逻辑状态的含义。,(3) 列出真值表。,(1) 确定输入变量和输出变量。,【例】设计三人表决电路，每人一个按键，如果同意则按下，不同意则不按。结果用指示灯表示，多数同意时指示灯亮，否则不亮。,逻辑抽象。 三个按键A、B、C作为输入变量，按下时为“1”，不按时为“0”。输出量为 Y，多数赞成时是“1”，否则是“0”。,2.根据题意列出真值表。,真值表,m3,m5,m6,m7,用卡诺图化简,3.画出卡诺图：,4.根据逻辑表达式画出逻辑图。,1. 逻辑抽象 输入变量: 红（R）、黄（A）、绿（G） 灯亮时为1，不亮时为0。 输出变量： 故障信号（Z） 正常状态下为0，发生故障时为1。,2. 写出逻辑表达式,3. 化简,4. 画出逻辑图,用与非门实现时,有一水箱由大、小两台水泵ML和Ms供水。水箱中设置了3个水位检测元件A、B、C。水面低于检测元件时，检测元件给出高电平；水面高于检测元件时检测元件给出低电平。现要求当水位超过C点时水泵停止工作；水位低于C点而高于B点时Ms单独工作；水位低于B点而高于A点时ML单独工作；水位低于A点时ML和Ms同时工作。试用门电路设计一个控制两台水泵的逻辑电路，要求电路尽量简单。,例 P210-211 4.6,0,0,1,0,0,1,输出变量： 设水泵工作为1， 不工作为0。,输入变量：水面低于检测元件时为1，水面高于检测元件时为0。,【例】设计一个用3个开关控制灯的逻辑电路，要求任意一个开关都能控制灯的由亮到灭或由灭到亮。（p213 4.21),解：用A、B、C分别表示三个开关，作为输入变量，用“0”表示开关“打开”， “1”表示开关“闭合” 。 Y表示灯，作为输出变量，用“0”表示灯“灭”， “1”表示灯“亮