组合逻辑电路的分析和设计方法学习教案

1、会计学1组合逻辑电路组合逻辑电路(lu j din l)的分析和设的分析和设计方法计方法第一页，共30页。2第1页/共30页第二页，共30页。3一、组合一、组合(zh)逻辑电路的特点逻辑电路的特点数字电路数字电路根据逻辑根据逻辑(lu j)功能功能组合组合(zh)逻辑逻辑电路电路时序逻辑电路时序逻辑电路ABCISCO第2页/共30页第三页，共30页。4 ABCIBACOCIBAS)()(ABCISCOBA CBA ABCIBA )()CI)BA( )AB(第3页/共30页第四页，共30页。51a1y)(AFY 组合逻组合逻辑辑 电电路路2ana2ymy组合逻辑电路的框图组合逻辑电路的框图 )a

2、,a,a(fy)a,a,a(fy)a,a,a(fynmmnn2121222111 第4页/共30页第五页，共30页。6第5页/共30页第六页，共30页。7逻辑电路逻辑电路(lu j din l)图图逻辑逻辑(lu j)函函数式数式 1 1 最简最简表达式表达式化简化简 2 )(1ABY )(2BCY )(3CAY 2 ACBCABY 从输入从输入(shr)到输到输出逐级写出出逐级写出)()()()(321ACBCABYYYY 4.2.1组合逻辑电路的分析方法组合逻辑电路的分析方法给定逻辑电路图给定逻辑电路图,通过分析找出电路的逻辑功能通过分析找出电路的逻辑功能分析步骤：分析步骤：例如：例如：第

3、6页/共30页第七页，共30页。8最简最简表达式表达式 3 真值表真值表ACBCABY 4 电路的逻电路的逻辑辑(lu j)功能功能当输入当输入A、B、C中中有有2个或个或3个为个为1时，时，输出输出Y为为1，否则输，否则输出出Y为为0。所以这个。所以这个电路实际上可用于电路实际上可用于3人表决电路：只人表决电路：只要有要有2票或票或3票同意票同意(tngy)，表决就通，表决就通过。过。 4 3 第7页/共30页第八页，共30页。9归纳：分析已知逻辑电路归纳：分析已知逻辑电路(lu j din l)功能的步骤功能的步骤写出函数写出函数(hnsh)表表达式达式化简函化简函数数(hnsh)真值真值

4、表表描描述述电电路路功功能能2 逻逻辑辑电电路路图图1 3 4 第8页/共30页第九页，共30页。ABCISCO第9页/共30页第十页，共30页。 ABCIBACOCIBAS)()(BA CBA CI)BA( ABCISCOAB)ABCI)BA( A00001111B00110011CI01010101S01101001CO00010111第10页/共30页第十一页，共30页。 电路电路(dinl)的逻辑功能的逻辑功能A00001111B00110011CI01010101S01101001CO00010111ABCISCO第11页/共30页第十二页，共30页。13一、进行逻辑抽象一、进行逻辑

5、抽象1 1、分析事件的因果关系，确定输入变量、分析事件的因果关系，确定输入变量和输出变量。和输出变量。 把引起事件的原因定为输入变量，把引起事件的原因定为输入变量，而事件的结果作为输出量。而事件的结果作为输出量。2 2、定义逻辑状态、定义逻辑状态(zhungti)(zhungti)的含意。的含意。 以二值逻辑的以二值逻辑的0 0、1 1两种状态两种状态(zhungti)(zhungti)分别代表输入变量和输出分别代表输入变量和输出变量的两种不同状态变量的两种不同状态(zhungti)(zhungti)。0 0和和1 1的具体含义完全是由设计人选定的。的具体含义完全是由设计人选定的。即逻辑状态即

6、逻辑状态(zhungti)(zhungti)赋值。赋值。3 3、根据给定的因果关系列出逻辑真值表、根据给定的因果关系列出逻辑真值表4.2.2 组合逻辑电路组合逻辑电路(lu j din l)的设计方法的设计方法根据要求根据要求(yoqi)设设计出最简逻辑电路计出最简逻辑电路第12页/共30页第十三页，共30页。14二、写出逻辑函数二、写出逻辑函数(hnsh)(hnsh)式式 为了对逻辑函数为了对逻辑函数(hnsh)(hnsh)化简化简和变换，将真值表转换为对应的逻辑函数和变换，将真值表转换为对应的逻辑函数(hnsh)(hnsh)式。式。三、选定器件的类型三、选定器件的类型 为了产生所需要的逻辑

7、为了产生所需要的逻辑(lu j)(lu j)函函数，可用小规模的门电路、中规模集成数，可用小规模的门电路、中规模集成的常用组合逻辑的常用组合逻辑(lu j)(lu j)器件或器件或PLDPLD来构来构成相应的逻辑成相应的逻辑(lu j)(lu j)电路。电路。第13页/共30页第十四页，共30页。15四、将逻辑函数化简或变换成适当的形式四、将逻辑函数化简或变换成适当的形式用小规模用小规模(gum)(gum)门电路设计方法门电路设计方法: :将函数式化成将函数式化成最简单形式，即乘积项最少，且每个乘积项中的最简单形式，即乘积项最少，且每个乘积项中的因子也最少。因子也最少。用中规模用中规模(gum

8、)(gum)集成的常用组合逻辑电路设计方集成的常用组合逻辑电路设计方法法: :将函数式变成适当的形式，以便能用最少的器将函数式变成适当的形式，以便能用最少的器件和最简单的连线接成所要求的逻辑电路。每一件和最简单的连线接成所要求的逻辑电路。每一种中规模种中规模(gum)(gum)集成器件的逻辑功能都可以写成集成器件的逻辑功能都可以写成一个逻辑函数式，在使用这些器件设计组合逻辑一个逻辑函数式，在使用这些器件设计组合逻辑电路时，应把待产生的逻辑函数变换成与所使用电路时，应把待产生的逻辑函数变换成与所使用器件的逻辑函数式相同或类似的形式。器件的逻辑函数式相同或类似的形式。五、根据化简或变换后的逻辑函数

9、式画出逻辑电五、根据化简或变换后的逻辑函数式画出逻辑电路的连接图路的连接图六、工艺设计六、工艺设计第14页/共30页第十五页，共30页。16组合逻辑电路组合逻辑电路(lu j din l)逻辑设计逻辑设计过程：过程：第15页/共30页第十六页，共30页。17R A GR A GR A GR A GR A GR A GR A GR A G红红 黄黄 绿绿第16页/共30页第十七页，共30页。18如果信号灯如果信号灯出现故障，出现故障，Z为为1RAGZ第17页/共30页第十八页，共30页。19 例例4.2.2的逻辑真值表的逻辑真值表R00001111A00110011G01010101ZR A G

10、 R AGRA GRAGRAG ZR A GR AGRA GRAGRAG第18页/共30页第十九页，共30页。20ZR A GRARGAG () () () () )R A GRARGAG ZRAGRAGRAGRAGRAGRAGRAG ZR A GR AGRA GRAGRAG ()ZR A GRARGAG 第19页/共30页第二十页，共30页。21R A G RARGAGR A G ZR A GRARGAG RAGZ例例4.2.2的逻辑图之一的逻辑图之一第20页/共30页第二十一页，共30页。22() () () () )ZR A GRARGAG RAGZ例例4.2.2的逻辑图之二的逻辑图之二

11、第21页/共30页第二十二页，共30页。23第22页/共30页第二十三页，共30页。24第23页/共30页第二十四页，共30页。25AL 12LA B3LA B C 4LA B C D 111111110000000000 01 11 1000 01 11 10CDABA第24页/共30页第二十五页，共30页。26AL 12LA B3LA B C 4LA B C D 1L2L3L4LABCD第25页/共30页第二十六页，共30页。27步骤步骤(bzhu)：根据要求设计出实际根据要求设计出实际(shj)逻辑电路逻辑电路确定输入、输确定输入、输出出列出真值表列出真值表写出表达式写出表达式并简化并简化画逻辑电路图画逻辑电路图形式变换形式变换根据设计所用根据设计所用芯片要求芯片要求第26页/共30页第二十七页，共30页。28复习复习(fx)思考题（思考题（p167)1.什么什么(shn