组合电路实用.pptx

测验评述第1页/共67页已知函数已知函数 F=f（A，B，C，D）的标准表的标准表 达式为达式为mm（0，1，3，7），请写出其请写出其 反函数的标准表达式。反函数的标准表达式。CDAB 00 01 11 10 00 1 1 1 01 1 11 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1中规中矩，缺少灵气中规中矩，缺少灵气F=mm（2,4,5,6,8 15）l大多数人的做法：大多数人的做法：l 先画先画F的卡诺图的卡诺图 再画再画F的卡诺图的卡诺图 根据根据F的卡诺图写出的卡诺图写出 F的标准表达式的标准表达式第2页/共67页F+F=1F+F=1=m=m（0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15)F=mm（2,4,5,6,8 15）F=mm（0，1，3，7）有人写成有人写成F=A B C D+A B C D+A B C D+A B C D+A B C D +A B C D+A B C D+A B C D+A B C D+A B C D +A B C D+A B C D+A B C D第3页/共67页有的做法有的做法 先把先把mm（0，1，3，7）化为表达式化为表达式 F=A B C+A C D然后按反演规则，求出然后按反演规则，求出 F=（A+B+C）（）（A+C+D）再展开并简化得再展开并简化得 F=A+BC+CD 第4页/共67页 CDAB 00 01 11 10 00 1 1 1 01 1 11 10 CDAB 00 01 11 10 00 1 01 1 1 1 11 1 1 1 1 10 1 1 1 1 F F F=A+BC+CD 还有人再从此式求得标准表达式还有人再从此式求得标准表达式多走弯路多走弯路与题意不符与题意不符第5页/共67页有人将答案写成有人将答案写成F=mm（0，1，3，7）=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD利用反演规则得利用反演规则得F=(A+B+C+D)(A+B+C+D)(A+B+C+D)(A+B+C+D)=(0,1,3,7)第6页/共67页发现错误发现错误1 1。最小项编号从。最小项编号从1 1到到1616或从或从0 0到到1616最小项编号与真值表、卡诺图坐标的对最小项编号与真值表、卡诺图坐标的对应关系应关系2.2.部分人写成部分人写成 F=m（2,4,5,6）题目是题目是F=f（A，B，C，D）=m（0，1，3，7）第7页/共67页简化逻辑函数简化逻辑函数 F=f（A，B，C，D）=mm（1 1，7 7，9 9，1010，1111，1414）+d+d（3 3，4 4，5 5，6 6，1212）CDAB 00 01 11 10 00 1 01 1 11 1 10 1 1 1 01 11F=A D+B D+A C D CDAB 00 01 11 10 00 1 01 1 11 1 10 1 1 1 01 11=A B+B D+A C D第8页/共67页错误情况错误情况最普遍的错误最普遍的错误 CDAB 00 01 11 10 00 1 01 1 11 1 10 1 1 1不是最大不是最大1 1个最小项可以同时被几个最小项可以同时被几个逻辑项所圈个逻辑项所圈理由：理由：A+A=AA+A=A举例：举例：ABC+ABC+ABCABC+ABC+ABC可以根据上式化成：可以根据上式化成：ABC+ABC+ABC+ABCABC+ABC+ABC+ABC从而合并成从而合并成AB+BCAB+BC 冗余冗余第9页/共67页其他：其他：不知道如何分配可使卡诺圈最少。不知道如何分配可使卡诺圈最少。举例举例 CDAB 00 01 11 10 00 1 01 1 1 1 11 1 1 1 1 10 1 1 1 1 CDAB 00 01 11 10 00 1 01 1 1 1 11 1 1 1 1 10 1 1 1 1第10页/共67页再如 CDAB 00 01 11 10 00 1 01 1 11 1 10 1 1 1 CDAB 00 01 11 10 00 1 01 1 11 1 10 1 1 1第11页/共67页有少数人把所有的都作为1来圈了使用任意项的目的使用任意项的目的使实现逻辑函数的电路简单。使实现逻辑函数的电路简单。使用原则使用原则作作1 1有利则作有利则作1 1，作，作0 0有利则作有利则作0 0。不使用任意项（即全部做不使用任意项（即全部做0 0处理）或全部作处理）或全部作1 1处理都可能使电路不最简单。处理都可能使电路不最简单。第12页/共67页卡诺图简化原则卡诺图简化原则圈子最少圈子最少 圈子最大圈子最大 无冗余无冗余目的是覆盖所有的目的是覆盖所有的1，不能有遗漏。，不能有遗漏。每个每个1可以被几个卡诺圈同时覆盖，但每个卡诺全圈中必须至少有一个没有被其他卡诺圈所覆盖的可以被几个卡诺圈同时覆盖，但每个卡诺全圈中必须至少有一个没有被其他卡诺圈所覆盖的1。全部由任意项组成的卡诺圈是冗余的。全部由任意项组成的卡诺圈是冗余的。第13页/共67页圈并最小项的步骤先圈只有一个合并方向的最小项先圈只有一个合并方向的最小项对有两个以上合并方向的最小项对有两个以上合并方向的最小项选大的圈选大的圈尽量将尽量将 1 1圈在一圈在一 个圈子里个圈子里 CDAB 00 01 11 10 00 1 01 1 11 1 10 1 1 1第14页/共67页使用了任意项后已经不是原来的函数使用了任意项后已经不是原来的函数了，它和原来的函数只是在覆盖了，它和原来的函数只是在覆盖1这这一功能上等效。一功能上等效。所以下面答案有所以下面答案有 毛病。毛病。+d 12 原来的约束条件依然存原来的约束条件依然存在，按下面写较合适。在，按下面写较合适。+d+d（3 3，4 4，5 5，6 6，1212）A B+B D+A C D CDAB 00 01 11 10 00 1 01 1 11 1 10 1 1 1 01 11第15页/共67页 CDAB 00 01 11 10 00 1 01 1 11 1 10 1 1 1 CDAB 00 01 11 10 00 01 11 10F=BCD+ABD+ACD+ABCD +BCD+ABC+ABD+ABCD =AD+BD+ACD第16页/共67页其他问题卡诺图中最小项的编号与坐标的关系 CDAB 00 01 11 10 00 0 1 3 2 01 4 5 7 6 11 12 13 15 14 10 8 9 11 10 ABCD 00 01 11 10 00 0 4 12 8 01 1 5 13 9 11 3 7 15 11 10 2 6 14 10第17页/共67页用卡诺图简化必须画出用卡诺图简化必须画出卡诺图卡诺图并在图上画出并在图上画出卡诺圈卡诺圈不直接从卡诺图求得最简表达式，而是求出表达式后再用公式法简化不直接从卡诺图求得最简表达式，而是求出表达式后再用公式法简化 CDAB 00 01 11 10 00 1 01 1 11 1 10 1 1 1 01 11第18页/共67页上届出现过的错误 CDAB 00 01 11 10 00 1 01 1 11 1 10 1 1 1 01 11第19页/共67页自学检查第20页/共67页一，复习题一，复习题画出分析组合逻辑电路的步骤方框图。画出分析组合逻辑电路的步骤方框图。分析下面电路，写出其逻辑表达式。分析下面电路，写出其逻辑表达式。&CAB&1 1FBC第21页/共67页A B C F0 0 0 00 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 01 0 1 01 1 0 11 1 1 0复习题答案复习题答案&CAB&1 1FBCl F=A B C+B C =(A+B+C)(B+C)=(A B+C)(B+C)=B C+A B C第22页/共67页分析下面电路，写出其逻辑表达式。分析下面电路，写出其逻辑表达式。&11CAB11&FBC第23页/共67页&11CAB11&FBCF=(A B+C)(B+C)=(A B+C)B C =B C A B C F0 0 0 00 0 1 10 1 0 00 1 1 01 0 0 01 0 1 11 1 0 01 1 1 0第24页/共67页l用用VHDL语言描述上述二电路的功能语言描述上述二电路的功能.&CAB&11FBC&11CAB11&FBC第25页/共67页用用VHDL语言描述上述电路的功能语言描述上述电路的功能.&CAB&1 1FBC F=NOT(NOT(NOT A AND NOT B)AND C)OR(NOT B AND NOT C)第26页/共67页 F=(NOT A AND NOT B)OR C)ANDNOT(B OR NOT C)&11CAB11&FBCF=NOT B AND C第27页/共67页&11A1B1&A1B1&A0B0&A0B011&11&F1F2F3A0B0A0=B0A1B1A1=B1ABA=B112 2位比较器位比较器第28页/共67页什么是译码？什么是译码？译码器的功能是什么？译码器的功能是什么？第29页/共67页此表所描述的电路是什么电路？其正常此表所描述的电路是什么电路？其正常工作条件是什么？工作条件是什么？EN A B C S T U V W X Y Z 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 译译码码器器多-一读图先看最特殊的行高高电电平平使使能能第30页/共67页什么是编码？什么是编码？编码器的功能是什么？编码器的功能是什么？第31页/共67页此表所描述的电路是什么电路？此表所描述的电路是什么电路？EN A B C D E F G H X Y Z 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1编编码码器器一-多高高电电平平使使能能第32页/共67页l此表所描述的电路是什么电路？此表所描述的电路是什么电路？EN A B C D E F G H X Y Z 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1优优先先编编码码器器第33页/共67页译码器的规模扩展的基本思想是什么？这种思想是否可用于对信译码器的规模扩展的基本思想是什么？这种思想是否可用于对信号的检索？如可以，应怎样处理？号的检索？如可以，应怎样处理？1.1.地址输入端并联地址输入端并联,加加低位信号低位信号 2.2.输出端命名输出端命名 3.3.使能端加高位信号使能端加高位信号选择芯片选择芯片靠使能端选择芯片，让它们按要求轮流工作第34页/共67页译码器的规模扩展 译译 码码ENEN器器 译译 码码ENEN器器1.地址输入端并地址输入端并联联,加低位信号加低位信号Y0 .Y2n-1-1Y2n-1 .Y 2n-1A0 An-1A0 AN-1AnAn 2.2.输出端命名输出端命名3.3.使能端加高位使能端加高位信号选择芯片信号选择芯片第35页/共67页10001011 译译 码码ENEN器器 译译 码码ENEN器器A0 An-1A0 AN-10000001101000111 译译 码码ENEN器器 译译 码码ENEN器器A0 An-1A0 AN-111001111An A n+1 An A n+1 An A n+1 An A n+1 第36页/共67页编码方法应用编码方法应用1.1.计算机内存的扩展计算机内存的扩展2.2.身份证号码身份证号码3.3.邮政编码邮政编码3.3.图书分类图书分类查寻方法查寻方法先查大类先查大类,再逐步细化再逐步细化第37页/共67页从功能表怎样理解该电路的结构？用此电从功能表怎样理解该电路的结构？用此电路作路作8 8选一电路使用应如何连接？选一电路使用应如何连接？EN1 EN2 A1 A0 Y1 Y2 1 1 0 0 0 1 0 0 D01 0 0 1 0 1 D11 0 0 1 1 0 D21 0 0 1 1 1 D31 0 1 0 0 0 0 D02 1 0 0 1 0 D12 1 0 1 0 0 D22 1 0 1 1 0 D32 0 0 0 0 D01 D02 0 0 0 1 D11 D12 0 0 1 0 D21 D22 0 0 1 1 D31 D32 MUX01EN4 EN54,04,14,24,35,05,15,25,3G03 A0 A1EN1EN2D01D11D21D31D02D12D22D32Y1Y2内有内有 2 2 个个4 4选选1 MUX1 MUX，共用一组地址信号，共用一组地址信号二二 MUX MUX 的地址端是并联的。各有一个使能端，的地址端是并联的。各有一个使能端，各加低电平时使能。各加低电平时使能。第38页/共67页EN1 EN2 A1 A0 Y1 Y2 1 1 0 0 0 1 0 0 D01 0 0 1 0 1 D11 0 0 1 1 0 D21 0 0 1 1 1 D31 0 1 0 0 0 0 D02 1 0 0 1 0 D12 1 0 1 0 0 D22 1 0 1 1 0 D32 0 0 0 0 D01 D02 0 0 0 1 D11 D12 0 0 1 0 D21 D22 0 0 1 1 D31 D32 MUX01EN4 EN54,04,14,24,35,05,15,25,3G03 A0 A1EN1EN2D01D11D21D31D02D12D22D32Y1Y2若在二使能端皆加低电平，则二若在二使能端皆加低电平，则二 MUX MUX 各自各自工作，若在二使能端加相反信号，则任何工作，若在二使能端加相反信号，则任何时候只有一个时候只有一个 MUX MUX 工作。工作。第39页/共67页从功能表怎样理解该电路的结构？用此电从功能表怎样理解该电路的结构？用此电路作路作8 8选一电路使用应如何连接？选一电路使用应如何连接？EN1 EN2 A1 A0 Y1 Y2 1 1 0 0 0 1 0 0 D01 0 0 1 0 1 D11 0 0 1 1 0 D21 0 0 1 1 1 D31 0 1 0 0 0 0 D02 1 0 0 1 0 D12 1 0 1 0 0 D22 1 0 1 1 0 D32 0 0 0 0 D01 D02 0 0 0 1 D11 D12 0 0 1 0 D21 D22 0 0 1 1 D31 D32 MUX01EN4 EN54,04,14,24,35,05,15,25,3G03 A0 A1EN1EN2D01D11D21D31D02D12D22D32Y1Y2若用高位信号控制二使能端，使二若用高位信号控制二使能端，使二 MUX MUX 一个一个工作，另一个不工作，并将二输出通过或门并工作，另一个不工作，并将二输出通过或门并联，则可作联，则可作8 8选选1 MUX 1 MUX 使用。使用。第40页/共67页 MUX01EN4 EN54,04,14,24,35,05,15,25,3G03 A0 A1EN1EN2D01D11D21D31D02D12D22D32Y1Y21A2D0D1D2D3D4D5D6D71 1 Y第41页/共67页学习总结第42页/共67页MSIMSI组合逻辑器件组合逻辑器件从外特性理解从外特性理解掌握基本功能，了解使用场合，会选择产品掌握基本功能，了解使用场合，会选择产品灵活使用使能端，扩展使用规模，找出共性，举一反三灵活使用使能端，扩展使用规模，找出共性，举一反三从本质上理解，扩展应用领域从本质上理解，扩展应用领域第43页/共67页名名 称称 功功 能能 功能特点功能特点 结构特点结构特点 用用 途途编码器编码器 信号信号-编码编码 多多-一一 若干或门若干或门 编码电路编码电路译码器译码器 编码编码-信号信号 一一 -多多 若干与门若干与门 译码，数据分配，译码，数据分配，实现组合逻辑实现组合逻辑数据选数据选 多路开关多路开关 按地址传按地址传 与与-或网络或网络 数据选择，实现数据选择，实现 择器择器 送信号送信号 组合逻辑组合逻辑加法器加法器 加法运算加法运算 1 1位位,有进位有进位 多种形式多种形式 构成加法器构成加法器 基本单元基本单元比较器比较器 数据比较数据比较 =NMN）2.7掌握可编程逻辑器件的基本结构及其电路逻辑图的表掌握可编程逻辑器件的基本结构及其电路逻辑图的表示方法，能从示方法，能从PAL逻辑图上读出所表示的电路。逻辑图上读出所表示的电路。第49页/共67页自学内容自学内容(学习要求学习要求)2.8了解关于了解关于EDAEDA的基本知识，如为什么的基本知识，如为什么要采用要采用ASICASIC，生产，生产ASICASIC的主要方式及的主要方式及其优、缺点，其优、缺点，PLDPLD的种类与优、缺点，的种类与优、缺点，PLDPLD的开发过程等。的开发过程等。了解仿真的意义，下一事件方式功能了解仿真的意义，下一事件方式功能仿真的过程，功能仿真与时序仿真的仿真的过程，功能仿真与时序仿真的区别区别 。第50页/共67页 2.6用译码器与数据选择器实现逻辑函数的方法有何异同？各有什么优缺点？各宜在用译码器与数据选择器实现逻辑函数的方法有何异同？各有什么优缺点？各宜在什么情况下使用？什么情况下使用？2.7PROMPROM的结构与用译码器实现逻辑函数的方法有何异同？如何理解的结构与用译码器实现逻辑函数的方法有何异同？如何理解PROMPROM的结构？的结构？2.8.1 2.8.2逻辑模拟逻辑模拟(仿真仿真)的意义何在的意义何在?逻辑模拟逻辑模拟 能否代替实物搭试能否代替实物搭试?自学内容自学内容(思考题思考题)第51页/共67页参考练习题基本题2.36,2.37,2.39,2.42 2.49,2.52,2.54,2.55,2.61(其中2.60中“只用一片”4字移至2.61),2.63,2.64思考提高题2.38.2.40,2.50,2.51,2.53,2.56,2.62扩展题2.41,2.65 2.68第52页/共67页讲课练习组合逻辑电路的设计方法与步骤 第53页/共67页l 功能测试功能测试实验系统的建立实验对象（门电路）测试仪器 电 源信号源1信号源25伏直流电源多用电表示波器逻辑分析仪直流电源脉冲信号源2输入与非门4输入与非门其他门电路发光二极管接地测试第54页/共67页为什么要接电源？VccAF回回路路第55页/共67页万用表为什么要接地线？&第56页/共67页&VccGND+&第57页/共67页对吴健雄学院学生的要求对吴健雄学院学生的要求一一,动脑筋动脑筋 1.1.不但知其然不但知其然,还要知其所以然还要知其所以然 例如例如:波形不稳应调节波形不稳应调节LevelLevel第58页/共67页对吴健雄学院学生的要求对吴健雄学院学生的要求 测试设计与结果预测测试设计与结果预测(多种方法多种方法)&ABABC第59页/共67页对吴健雄学院学生的要求对吴健雄学院学生的要求二二,多摸索多摸索 例如例如:调至一个合适的状态调至一个合适的状态,应将各旋钮左右移动观察所发生的现象应将各旋钮左右移动观察所发生的现象,以增进使用的知识以增进使用的知识.第60页/共67页对吴健雄学院学生的要求对吴健雄学院学生的要求三三,多分析多分析 排故障排故障&输出始终为输出始终为0,0,故障可能故障可能ABFFAB与门第61页/共67页关于面包板关于面包板结构结构注意横条并非肯定是一条注意横条并非肯定是一条,有的分两段，有的分三段有的分两段，有的分三段,要注意连接要注意连接!第62页/共67页第63页/共67页查线查线第64页/共67页测验题第65页/共67页1&11X0 X1 X2 Y0 Y1 Y2 1.分析图示电路，写出其输出逻辑表分析图示电路，写出其输出逻辑表达式、真值表和电路的用途达式、真值表和电路的用途2.2.题题2.592.59第66页/共67页感谢您的观看！第67页/共67页