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第 3章 组合逻辑电路
3,1,1 组合逻辑电路的分析方法
3,1.2 组合逻辑电路的设计方法
3,1 SSI组合逻辑电路的分析和设计结束放映
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复习
CMOS门的特点?
CMOS门使用时要特别注意什么?
TTL门使用时要特别注意什么?
CMOS门和 TTL门的接口电路要考虑哪两个问题?
第二章 门电路的学习重点是什么?
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第 3章 组合逻辑电路数字电路分类: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。
本章内容提要小规模集成电路 (SSI)构成 组合逻辑电路的一般分析方法和设计方法。
常用组合逻辑电路的基本工作原理及常用中规模集成( MSI)组合逻辑电路的逻辑功能、使用方法和应用举例。
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3.1.1 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)描述逻辑功能。
3,1 SSI组合逻辑电路的分析和设计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。
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2,举例说明组合逻辑电路的分析方法例 3-1 试分析图 3-1所示电路的逻辑功能。
解:第一步:
由逻辑图可以写输出 F的逻辑表达式为:
图 3-1 例 3-1逻辑电路图
BCACABF
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第二步:可变换为
F = AB+AC+BC
第三步:列出真值表如表 3-1所示。
A B C F
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 1
表 3-1 例 3-1真值表第四步:确定电路的逻辑功能。
由真值表可知,三个变量输入 A,B,C,只有两个及两个以上变量取值为 1
时,输出才为 1。可见电路可实现 多数表决 逻辑功能。
BCACABF
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例 3-2 分析图 3-2( a)所示电路的逻辑功能。
图 3-2 例 3-2逻辑电路图仿真
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解:为了方便写表达式,在图中标注中间变量,比如 F1,F2和 F3。
S
BA
BABA
BABA
ABBABA
ABBABA
BFAF
FF

))((
11
32
ABABFC 1
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表 3-2 例 3-2真值表 该电路实现两个一位二进制数相加的功能。 S
是它们的和,C是向高位的进位。由于这一加法器电路没有考虑低位的进位,
所以称该电路为半加器。
根据 S和 C的表达式,将原电路图改画成图 3-2( b)
所示的逻辑图。图 3-2( b)逻辑图 仿真
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3.1.2 组合逻辑电路的设计方法
1,组合逻辑电路的设计步骤:
(1)分析设计要求,设置输入输出变量并逻辑赋值;
(2)列真值表;
(3)写出逻辑表达式,并化简;
(4)画逻辑电路图。
与分析过程相反,组合逻辑电路的设计是根据给定的实际逻辑问题,求出实现其逻辑功能的最简单的逻辑电路 。
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2,组合逻辑电路设计方法举例。
例 3-3 一火灾报警系统,设有 烟感、温感和紫外光感 三种类型的火灾探测器。为了防止误报警,
只有当其中有两种或两种以上类型的探测器发出火灾检测信号时,报警系统 产生报警控制信号。 设计一个产生报警控制信号的电路。
解,(1)分析设计要求,设输入输出变量并逻辑赋值;
输入变量:烟感 A,温感 B,紫外线光感 C;
输出变量:报警控制信号 Y。
逻辑赋值:用 1表示肯定,用 0表示否定。
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(2)列真值表;
把逻辑关系转换成数字表示形式;
表 3-2 例 3-3真值表
A B C Y
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 1
(3) 由真值表写逻辑表达式,并化简;
化简得最简式:
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图 3-3 例 3-3的逻辑电路图
(4) 画逻辑电路图:
用与非门实现,其逻辑图与例 3-1相同。
如果作以下变换:
用一个与或非门加一个非门就可以实现,
其逻辑电路图如图 3-3所示。
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作业题
1,3-1
2,3-4