教学要求
了解组合逻辑电路的特点。
掌握组合逻辑电路的分析方法。
重点、难点:
组合逻辑电路的分析方法。
作业,P121 3.3.1(a) 3.3.4
逻辑电路组合逻辑电路时序逻辑电路现时的输出仅取决于现时的输入除与现时输入有关外还与原状态有关组合逻辑电路的特点:
1,输出、输入之间没有反馈延迟通路
2,电路中不含记忆单元
1.由给定的逻辑图写出逻辑关系表达式 。
(注意写的方向)
分析步骤( 求解过程 )
2.用逻辑代数或卡诺图对逻辑表达式进行化简。
(注意表达式的简化形式)
3.列出输入输出真值表并得出结论。
(注意与常用功能进行对比)
电路结构输入输出之间的逻辑关系
§ 3.3 组合逻辑电路分析已知求例 1:分析下图的逻辑功能。
&
& &A
B F
AB
A
B
BA?
BABA
BABAF BABABABA
A B F
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 1
真值表相同为,1”
不同为,0”
同或门
=1
BAF
例 2:分析下图的逻辑功能。
&
&
&
&A
B FBA?
ABA
BBA
BBAABAF
BBAABA
BBAABA )()( BAB
A B F
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
真值表相同为,0”
不同为,1”
异或门
=1
BAF
功能是:半加器参见教材 107的解释例 3:分析下图的逻辑功能。
&
2
&
3
&
4
A
M
B
1 F=1
0
1
被封锁
1
1
F=A
&
2
&
3
&
4
A
M
B
1 F=0
1
0
被封锁
1
选通电路
F=B
P106 例 3.3.1 ---列真值表分析、画波形图(奇校验)
例 3.3.2 ---列真值表分析、画波形图(半加器)
逻辑电路分析的步骤不是唯一的:
可以采用假定输入变量的变化规律,用波形图进行分析,并得出结论。
可以采用实验的方法,将输入变量的各种组合信号分别送入电路,并测出输出变量的电平,再列出真值表,总结功能。
教学要求
掌握组合逻辑电路的设计方法。
了解组合逻辑电路中的竞争冒险重点、难点:
组合逻辑电路的设计方法。
作业,P123 3.4.3 3.4.5
任务要求最简单的逻辑电路
1.指定实际问题的逻辑含义(设变量),列出真值表,进而写出逻辑表达式。
2.用逻辑代数或卡诺图对逻辑表达式进行化简。
(不一定是最简式)器件数目和种类少。
3,用某种基本电路,画出实际的逻辑电路图。
设计步骤:
§ 3.4 组合逻辑电路设计已知求例 1:设计三人表决电路( A,B,C)。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。
1.首先指明逻辑符号取,0”、,1”的含义 。三个按键 A,B,C按下时为,1”,不按时为,0”。
输出量为 F,多数赞成时是,1”,否则是,0”。
2.根据题意列出逻辑真值表。
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
逻辑真值表
3.画出卡诺图,
用卡诺图化简
A
BC00 01 11 10
0
1
0 0 1 0
0 1 1 1
AB
AC
BC
CABCABF
4.根据逻辑表达式画出逻辑图 。
CABCABF
&
1&
&
A
B
C F
CABCAB CABCAB
&
&
&
&
A
B
C F
CABCABF
若用与非门实现
P108 例 3.4.1 ----简化真值表
3.5 组合电路中的竞争冒险
1、产生竞争冒险的原因在组合电路中,当输入信号的状态改变时,输出端可能会出现不正常的干扰信号,使电路产生错误的输出,这种现象称为竞争冒险。
产生竞争冒险的原因:主要是门电路的延迟时间产生的。
AA 1
& Y
1
A
A
Y
1
( a)
( b)
1 ≥ 1 Y
2
A
A
Y
2
( a)
( b)
干扰信号
01 AAY 12 AAY
消去竞争冒险的方法
1,发现并消去互补变量。 P115
2,增加乘积项
3,输出端并联电容器。 P115
增加乘积项
BCBAY
Y
1
AB
C 00 01 11 10
0 0 0 0 1
1 0 1 1 1
A
B
C
1
2
3
≥ 1
4&
&
有圈相切,则有竞争冒险
ACBCBAY
增加冗余项,
消除竞争冒险
Y
1
A
B
C
1
2
5
3
4
≥ 1
&
&
&
本节小结
① 组合电路的特点:在任何时刻的输出只取决于当时的输入信号,而与电路原来所处的状态无关 。 实现组合电路的基础是逻辑代数和门电路 。
② 组合电路的逻辑功能可用逻辑图,真值表,逻辑表达式,卡诺图和波形图等 5种方法来描述,它们在本质上是相通的,可以互相转换 。
③ 组合电路的分析步骤:逻辑图 → 写出逻辑表达式
→ 逻辑表达式化简 → 列出真值表 → 逻辑功能描述 。
④ 组合电路的设计步骤:列出真值表 → 写出逻辑表达式或画出卡诺图 → 逻辑表达式化简和变换 → 画出逻辑图 。
在许多情况下,如果用中,大规模集成电路来实现组合函数,可以取得事半功倍的效果 。