组合逻辑电路ppt课件.pptx
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1、有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。第二章 组合逻辑电路(2-1)有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。组合电路组合电路:输出仅由输入决定,与电路当前状:输出仅由输入决定,与电路当前状态无关;电路结构中态无关;电路结构中无无反馈环路(无记忆)反馈环路(无记忆)组合逻辑电路I0I1In-1Y0Y1Ym-1输入输出),( ),(),(110111101111000nmmnnIIIfYIIIf
2、YIIIfY(2-2)有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。1.由给定的逻辑图写出逻辑关系表达式。由给定的逻辑图写出逻辑关系表达式。分析步骤:分析步骤:2.用逻辑代数或卡诺图对逻辑表达式进用逻辑代数或卡诺图对逻辑表达式进行化简。行化简。3.列出输入输出状态表并得出结论。列出输入输出状态表并得出结论。电路电路 结构结构输入输出之间输入输出之间的逻辑关系的逻辑关系2.1 2.1 组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的分析和设计和设计2.1.1 2.1.1 组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的分析(2-3)
3、有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。ABCY&逻辑图逻辑图逻辑表逻辑表达式达式 1 1 最简与或最简与或表达式表达式化简 2 ABY 1BCY 2CAY 31Y2Y3YY 2 CABCABY从输入到输出逐级写出ACBCABYYYY 321(2-4)有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。A B CY0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1000101
4、11最简与或最简与或表达式表达式 3 真值表真值表CABCABY 3 4 电路的逻电路的逻辑功能辑功能当输入A、B、C中有2个或3个为1时,输出Y为1,否则输出Y为0。所以这个电路实际上是一种3人表决用的组合电路:只要有2票或3票同意,表决就通过。 4 (2-5)有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。Y31111ABCYY1Y21逻辑图逻辑图BBACBABYYYYBYXYBAYCBAY213321逻辑表逻辑表达式达式BABBABBACBAY最简与或最简与或表达式表达式(2-6)有利于学习和创
5、新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。真值表真值表A B CY0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 111111100ABCY&用与非门实现用与非门实现电路的输出Y只与输入A、B有关,而与输入C无关。Y和A、B的逻辑关系为:A、B中只要一个为0,Y=1;A、B全为1时,Y=0。所以Y和A、B的逻辑关系为与非运算的关系。电路的逻辑功能电路的逻辑功能ABBAY(2-7)有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文
6、化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。(2-8)练习练习 逻辑图逻辑图逻辑表达式逻辑表达式ABCCABCBABCAFABCCBAABCCBAABCCBA)(有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。(2-9)ABCCBAF电路的逻辑功能电路的逻辑功能 当当3个输入变量个输入变量A、B、C取值一致取值一致时,输出时,输出F=1,否则输出,否则输出F=0 所以这个电路可以判断所以这个电路可以判断3个个输入变量的取值是否一致,输入变量的取值是否一致,故称为判一致电路。故称为判一致电路。有利于学习和创
7、新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。任务任务要求要求最简单的最简单的逻辑电路逻辑电路2.1.2 2.1.2 组合逻辑电路组合逻辑电路的设计的设计 (2-10)逻辑抽象逻辑抽象列真值表列真值表写表达式写表达式化简或变换化简或变换画逻辑图画逻辑图逻辑抽象:逻辑抽象:1. 根据根据因果关系因果关系确定输入、输出变量确定输入、输出变量2. 变量变量赋值赋值 用用 0 和和 1 表示信号的不同状态表示信号的不同状态3. 根据功能要求列出根据功能要求列出真值表真值表 根据所用元器件根据所用元器件( (分立元件分立元
8、件 或或 集成芯片集成芯片) )的情况将的情况将函数式进行化简或变换。函数式进行化简或变换。化简或变换:化简或变换:有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计真值表真值表电路功电路功能描述能描述:设计一个楼上、楼下开关的控制逻辑电路设计一个楼上、楼下开关的控制逻辑电路来控制楼梯上的路灯,使之在上楼前,用楼下来控制楼梯上的路灯,使之在上楼前,用楼下开关打开电灯,上楼后,用楼上开关关灭电灯;开关打开电灯,上楼后,用楼上开关关灭电灯;或者在下楼前,用楼上开关打开电灯
9、,下楼后,或者在下楼前,用楼上开关打开电灯,下楼后,用楼下开关关灭电灯。用楼下开关关灭电灯。设楼上开关为A,楼下开关为B,灯泡为F。并设开关A、B掷向上方时为1,掷向下方时为0;灯亮时F为1,灯灭时F为0。根据逻辑要求列出真值表。 1 穷举法 1 BA220VF实际电路图:A BF0 00 11 01 11001(2-11)有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。 2 逻辑表达式逻辑表达式或卡诺图或卡诺图最简与或最简与或表达式表达式化简 3 2 ABBAF已为最简与或表达式 4 逻辑变换逻辑变
10、换 5 逻辑电路图逻辑电路图ABF=1用与非门实现BAY用同或门实现ABF&1&1(2-12)有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。真值表真值表电路功电路功能描述能描述:用与非门设计一个交通报警控制电路。交通信用与非门设计一个交通报警控制电路。交通信号灯有红、绿、黄号灯有红、绿、黄3种,种,3种灯分别单独工作或黄、种灯分别单独工作或黄、绿灯同时工作时属正常情况,其他情况均属故障,绿灯同时工作时属正常情况,其他情况均属故障,出现故障时输出报警信号。出现故障时输出报警信号。设红、绿、黄灯分别用A
11、、B、C表示,灯亮时其值为1,灯灭时其值为0;输出报警信号用F表示,灯正常工作时其值为0,灯出现故障时其值为1。根据逻辑要求列出真值表。 1 1 A B CFA B CF0 0 00 0 10 1 00 1 110001 0 01 0 11 1 01 1 10111(2-13)有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。 2 逻辑表达式逻辑表达式最简与或最简与或表达式表达式 3 2 4 逻辑变换逻辑变换ABCCABCBACBAF 3 ACABCBABBACCCABCBACBAABCCABABCCB
12、AF)()( 4 ACABCBAF (2-14)有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。 5 逻辑电路图逻辑电路图ACABCBAF 5 ABCF&111(2-15)有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。 开工为开工为“1”,不开工为,不开工为“0”; G1和和 G2运行为运行为“1”,不运行为,不运行为“0”。(2-16)有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导
13、向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。0111 0 0 1 01 0 10 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 01 1 10 0 0A B C G1 G2 100011 0 1(2-17)有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。ABCCABCBABCAG1ABCCBACBACBAG21 0 10 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 01 1 10 0 00111 0 0 1 0A B C G1 G2 100011 0 1ABC
14、001001 11 101111ACBCABG1(2-18)有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。ACBCAB1 GABCCBACBACBAG2 ABC001001 11 101111)()(CBACBA(C)(BABC)CBA(CBCBAABCCBACBACBAG2(2-19)有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。&=1G1G2&=1ACBCAB1 GC)BAABCCBACBACBAG2
15、((2-20)有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。A BCA BC&G1G2ACBCAB1 GACBCAB ABCCBACBACB A2G(2-21)有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。本节小结本节小结组合电路的特点:在任何时刻的输出只取决于当组合电路的特点: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
16、基础是逻辑代数和门电路。组合电路的基础是逻辑代数和门电路。组合电路的逻辑功能可用逻辑图、真值表、逻辑组合电路的逻辑功能可用逻辑图、真值表、逻辑表达式、卡诺图和波形图等表达式、卡诺图和波形图等5种方法来描述,它们在本种方法来描述,它们在本质上是相通的,可以互相转换。质上是相通的,可以互相转换。组合电路组合电路的分析步骤的分析步骤:逻辑图:逻辑图写出逻辑表达式写出逻辑表达式逻辑表达式化简逻辑表达式化简列出真值表列出真值表逻辑功能描述。逻辑功能描述。组合电路的设计步骤:列出真值表组合电路的设计步骤:列出真值表写出逻辑表写出逻辑表达式或画出卡诺图达式或画出卡诺图逻辑表达式化简和变换逻辑表达式化简和变换
17、画出逻画出逻辑图。辑图。在许多情况下,如果用中、大规模集成电路来实现在许多情况下,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。组合函数,可以取得事半功倍的效果。(2-22)有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。(2-23)有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。0 0 0 0 11+10101010不考虑低位不考虑低位来的进位来的进位半加器实现半加器实现全加器实现全加器实
18、现(2-24)有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。(2-25)有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1BABABAS.ABSCABC (2-26)有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。输入输入-1表示低位来的进位表示低
19、位来的进位AiBiCi-1SiCi(2-27)有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。1iii1iii1iii1iiiiCBACBACBACBAS1iii1iii1iii1iiiiCBACBACBACBAC1ii1iiiiii1iiiCACBBABACBA)(1iiiCBA)(0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 1 0 0 01 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1(2-28)有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,
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