組合邏輯電路分析與設(shè)計組合邏輯電路分析與設(shè)計

CombinationalLogicCircuitAnalysis組合邏輯電路分析電路分析的目的：邏輯電路圖改進電路用卡諾圖化簡表達式分析邏輯功能列出真值表寫出邏輯表達式根據(jù)給定電路，分析該電路輸出與輸入之間的邏輯關(guān)系，得出電路的邏輯功能的描述，進而評估此電路的性能，還可進一步改進電路。分析的一般步驟：如下圖所示：2.2.1.1窮舉法

窮舉法的結(jié)果是真值表。例：分析如圖3輸入——1輸出的邏輯電路。xyzFF&&≥1≥1x11yz10001111000010001111011001001000000110010100111101010010101100010111100111101011000110110011010000001101000001001011000100101100010100111011010011101110100100011010010001110001101xyzF00000101001110010111011101100101即：列出n個輸入變量的所有2n個輸入組合，并根據(jù)每一個輸入組合決定所有門的輸出，逐級推出電路的輸出，得到真值表。2.1

邏輯電路的描述

2.1.1框圖

2.1.2門的符號標(biāo)準(zhǔn)

2.1.3

信號名和有效級

2.1.4

引端的有效級

2.1.5

引端有效級的變換

2.1.6

圖面布局及總線

2.1.7

時間圖

2.2

組合邏輯電路分析與設(shè)

計

2.2.1

組合邏輯電路分析

.1.1

窮舉法

2.2.1.2

邏輯代數(shù)法

2.2.1.3

利用摩根定律分析

2.2.1.4

利用卡諾圖

2.2..2

組合邏輯電路設(shè)計

組合邏輯電路2.2.2.1

根據(jù)邏輯問題的描述寫出邏輯表達式2.2.2.2邏輯電路的變換2.3

組合電路中的競爭與險象.1

競爭.2

險象2.3.3

險象的判別2.3.4

險象的消除2.4

常用MSI組合邏輯器件及應(yīng)用2.4.1

譯碼器2.4.2

編碼器2.4.3

三態(tài)緩沖器2.4.4

多路選擇器2.4.5

奇偶校驗電路2.4.6

比較器2.4.7

加法器2.2.1.2邏輯代數(shù)法

根據(jù)電路逐級寫出各門的輸出表達式，直至寫出整個電路的輸出邏輯表達式。如下圖:F&&≥1≥1x11yz1根據(jù)布爾代數(shù)進行表達式變換，如下：F=(x+y)z+(xyz)=(x+z)(y+z)(x+y+z)或與式=(xz)(yz)(xyz)

與非—與非式上述表達式對應(yīng)不同結(jié)構(gòu)的邏輯電路。參見書P95圖。F=xz+yz+xyz與或式2.2.1.3利用摩根定律分析

若電路采用與非門和或非門實現(xiàn)，函數(shù)表達式需要反復(fù)應(yīng)用摩根定律簡化：

對應(yīng)不同結(jié)構(gòu)的邏輯電路，參見書P96圖、P97圖3.27。F=(ABC)+(A+B+C)+(A+D)=(A+B)C(A+B+C)(A+D)=((A+B)C)(A+B+C)(A+D)=(A+B)C(A+D)2.2.1.4利用卡諾圖化簡函數(shù)，通過函數(shù)表達式或真值表分析其邏輯功能。例1：分析如圖邏輯電路。F&&≥1&A⊕C≥1≥1ABBCACP1P2P3P4P5P6P1=ACP2=A+BP3=B+CP4=A⊕C這是一個輸出恒為1

的邏輯電路。P5=P1P2=ACA+B=A+BF=P5P6=(A+B)ABC=0+0=1P6=P3+P4=B+C+A⊕C=ABC例2：分析如圖邏輯電路。寫出最簡表達式：

從表達式直接看不出明確的邏輯關(guān)系，再通過真值表來分析：F=ABBCCA=AB+BC+CA&&&A&&&BCF&ABCF00000101001110010111011101111110

從真值表可以得出：這是一個三變量非一致電路。例3：分析如圖邏輯電路。寫出最簡表達式：通過真值表來分析：A8=B8+B4+B2=B8B4B2

A4=B4⊕B2=B4B2+B4B2A2=B2

A1=B1

B8B4B2B1A8A4A2A10000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111這是一個BCD碼對9變補器。=1B81B4B2B1A8A4A2A1≥11100000000000000001111000011110000110011001100111010101010101010B8B4B2B1A8A4A2A100000001001000110100010101100111100010011010101111001101111011111001100001110110010101000011001000010000011101100101010000110010例4：分析如圖邏輯電路。1.寫出最簡表達式：y0=x0

y1=x1⊕x0y2=

x2⊕(x1+y1)=x2⊕(x1+x1⊕x0)

=x2⊕(x1+x0)y3=

x3⊕(x2+y2)=x3⊕(x2+x2⊕(x1+

x0))

=x3⊕(x2+x1+x0)=1x3(MSB)x2x1x0(LSB)y3y2y1y0=1≥1≥1=13.通過真值表來分析：2.函數(shù)最簡表達式：x3x2x1x0y3y2y1y00000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111結(jié)論：這是一個二進制變補器，也稱16變補器。y0=x0y1=x1⊕x0y2=x2⊕(x1+x0)y3=x3⊕(x2+x1+x0)01010101010101010110011001100110011110000111100001111111100000002.函數(shù)最簡表達式：y0=x0y1=x1⊕x0y2=x2⊕(x1+x0)y3=x3⊕(x2+x1+x0)