第七章門電路和組合邏輯電路延時符第二節(jié)組合邏輯電路第二節(jié)組合邏輯電路任務一、組合邏輯電路分析任務二、組合邏輯電路設計一、組合邏輯電路分析

根據(jù)邏輯功能特點的不同，數(shù)字電路可分為組合邏輯電路（簡稱組合電路）和時序邏輯電路（簡稱時序電路）兩大類，兩種電路在邏輯功能以及電路結構上有著很大差別。如果一個數(shù)字邏輯電路在任何時刻的輸出狀態(tài)只取決于該時刻的輸入狀態(tài)，而與電路原來的輸出狀態(tài)無關，該電路稱為組合邏輯電路.一、組合邏輯電路分析

一、組合邏輯電路分析…組合邏輯電路…X1X2

XnF1F2

Fm由圖7-可以看出，輸出變量的值只與當前時刻的輸入有關。組合邏輯電路最基本的邏輯單元是門電路，其電路特點為電路的輸入與輸出之間無反饋途徑，電路中也不包含可存儲信號的記憶單元。一、組合邏輯電路分析組合邏輯電路的分析指根據(jù)給定的邏輯電路（邏輯圖），運用邏輯電路運算規(guī)律，確定其邏輯功能的過程。分析組合邏輯電路的主要目的是判斷所給組合邏輯電路的邏輯功能是否符合要求。一、組合邏輯電路分析（一）基本分析方法1.寫邏輯表達式根據(jù)給定的邏輯電路（邏輯圖）寫出各輸出端的邏輯表達式。2.化簡運用公式法或卡諾圖法將邏輯表達式化簡，化簡所得到的的邏輯表達式更加簡單明了。3.列真值表根據(jù)化簡以后的邏輯表達式列出真值表。

4.功能判斷分析真值表判斷所給電路的邏輯功能。（二）分析舉例

例7-1請根據(jù)圖7-所示邏輯圖分析其邏輯功能。一、組合邏輯電路分析≥1

1

&

1

&

Z1

Z2

Z

A

B

一、組合邏輯電路分析

一、組合邏輯電路分析3.寫真值表根據(jù)邏輯表達式，將輸入變量A、B按照二進制數(shù)遞增的順序進行組合取值，將所有取值帶入邏輯表達式中得出相應的輸出變量Z的值，列出真值表，如表7-所示：ABZ000011101110一、組合邏輯電路分析4.功能判斷分析真值表可知，當輸入變量A、B取值相同時，輸出變量Z為0；當輸入變量A、B取值不同時，輸出變量Z為1。該電路的邏輯功能為輸入相同輸出為0，輸入相反輸出為1，故該電路應為“異或”電路?！爱惢颉彪娐?，是構成加法器的基礎，可實現(xiàn)基本的加法運算。一、組合邏輯電路分析例7-2請根據(jù)圖7-所示組合邏輯電路圖分析其邏輯功能。Y

&

&

&

&

≥1

A

B

C

Z1

Z2

Z3

Z

一、組合邏輯電路分析

一、組合邏輯電路分析

一、組合邏輯電路分析3.列真值表，如表7-所示：ABCY00010010010001101000101011001111一、組合邏輯電路分析4.功能判斷分析真值表可知，當輸入變量A、B、C取值相同時，輸出變量Y為1；當輸入變量A、B、C取值不同時，輸出變量Y為0。故該電路的邏輯功能是檢測三輸入信號是否一致的電路，即判不一致電路，當輸入信號一致時，輸出1；當輸入信號不一致時，輸出0。二、組合邏輯電路設計組合邏輯電路的設計過程，與分析過程相反。組合邏輯電路的設計是根據(jù)給定的實際邏輯問題，按照要求求出實現(xiàn)其邏輯功能的最合理、經濟和實用的邏輯電路。在設計的過程中應盡可能減少所用門電路種類和數(shù)量，使電路達到最簡單、更實用、成本更低。

二、組合邏輯電路設計（一）基本設計步驟

1.狀態(tài)賦值

根據(jù)設計要求進行分析，確定輸入、輸出變量并進行狀態(tài)賦值。

2.列真值表將已賦值的輸入變量和輸出變量根據(jù)設計要求給出的因果關系填入到表格中，列出真值表。3.寫邏輯表達式并化簡4.畫出邏輯電路圖根據(jù)化簡后的邏輯表達式，結合設計需求，畫出相應的邏輯圖。二、組合邏輯電路設計（二）設計舉例例7-3請設計一個三人表決電路，當三人表決某一提案時，兩人或者兩人以上同意，該提案通過，否則不通過。請用“與非”門來設計該電路。二、組合邏輯電路設計（1）設計過程解：1.狀態(tài)賦值根據(jù)實際問題分析可確定三人表決電路應有三個輸入變量，三個輸入變量分別代表三個人的意見，用A、B、C來表示。若同意則輸入變量為1，若不同意則輸入變量為0。輸出變量用Y來表示，當兩人或者兩人以上同意該提案時輸出變量Y輸出為1，否則輸出為0。從而將實際問題轉換為相應的邏輯問題。二、組合邏輯電路設計2.列真值表，如表7-所示：ABCY00000010010001111000101111011111二、組合邏輯電路設計

二、組合邏輯電路設計

二、組合邏輯電路設計

BC

A000111100

1

1

111二、組合邏輯電路設計

C

Y

B

Z1

Z2

&

&

&

A

&

Z3

4.組合邏輯電路圖二、組合邏輯電路設計（二）具體電路實現(xiàn)1.項目所需設備及器件（1）兩輸入四與非門數(shù)字集成電路74LS00一個數(shù)字集成電路74LS00是常用的具有四組兩輸入端14管腳的“與非”門集成電路，可實現(xiàn)“與非”門功能。管腳圖如圖7-所示：533BVCC4B

4A4Y

3A3Y74LS0081214101113912B

1A

1B1Y

2A2YGND2674二、組合邏輯電路設計（二）具體電路實現(xiàn)（2）三輸入三與非門數(shù)字集成電路74LS10一個數(shù)字集成電路74LS10是常用的具有三組三輸入端14管腳的“與非”門集成電路。管腳表示圖如下：533BVCC1C

1Y3C

3A3Y74LS1081214101113912C

1A

1B2A

2B2YGND2674二、組合邏輯電路設計（二）具體電路實現(xiàn)（3）數(shù)字電路實驗箱數(shù)字電路實驗箱在使用過程中應注意，連接電路時電源開關應置于“關斷”的狀態(tài)，使用過程中不可帶電操作。不可隨意亂動電器件，以保證操作安全。二、組合邏輯電路設計2.三人表決電路搭建電路搭建步驟如下：（1）熟悉數(shù)字電路實驗箱各個部分。找出數(shù)字電路實驗箱開關機鍵、輸入變量電平開關接線端、輸出變量邏輯電平接線端、兩輸入四與非門數(shù)字集成電路74LS00插接點、三輸入三與非門數(shù)字集成電路74LS10插接點、電源連接端、接地連接端等。二、組合邏輯電路設計2.三人表決電路搭建（2）按照組合邏輯電路圖從輸入到輸出依次進行電路連接。（3）驗證電路功能。完成電路的搭建后通上+5V的電源，按照真值表順序進行組合取值，對應輸入變量A、B、C所有取值按下按鈕K1、K2、K3，觀察輸出端發(fā)光二極管的亮滅，分析驗證該電路邏輯功能。二、組合邏輯電路設計2.三人表決電路搭建（3）驗證電路功能。觀察輸出端發(fā)光二極管可得，當同時按下按鈕K1、K2或K2、K3或K1、K3或K1、K2、K3時，輸出端發(fā)光二極管均能點亮，當分別按下K1、K2、K3三個按鈕中