第7章 组合逻辑电路.ppt

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1、第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路7.1 概概 述述 没有反馈电路和存储电路没有反馈电路和存储电路当时的输出仅由当时的输入决定当时的输出仅由当时的输入决定速度快速度快X0X1Xi-1Y0Y1Yj-1组合逻辑电路组合逻辑电路组合逻辑电路功能特点组合逻辑电路功能特点:在任何时刻，电路的输出状态只取决于同一在任何时刻，电路的输出状态只取决于同一时刻的输入状态而与电路原来的状态无关。时刻的输入状态而与电路原来的状态无关。第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路7.2.1 7.2.1 组合逻辑电路的分析方法组合逻辑电路的分析方法逻辑图逻辑图表达式表达式真值表真值表电路功能电路功能例：分析下图电路例

2、：分析下图电路AB&F&A BF0 0 00 111 011 10电路功能：实现异或逻辑功电路功能：实现异或逻辑功能，是个异或逻辑电路。能，是个异或逻辑电路。第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路1 1、逻辑抽象：根据实际逻辑问题的因果关系确、逻辑抽象：根据实际逻辑问题的因果关系确定输入、输出变量，并定义逻辑状态的含义；定输入、输出变量，并定义逻辑状态的含义；2、根据逻辑描述列出真值表；根据逻辑描述列出真值表；3、由真值表写出逻辑表达式由真值表写出逻辑表达式;5、画出逻辑图。画出逻辑图。4、根据器件的类型根据器件的类型,简化和变换逻辑表达式简化和变换逻辑表达式7.2.2 7.2.2 组合逻辑

3、电路的基本设计方法组合逻辑电路的基本设计方法 第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路例：设计三人表决电路（例：设计三人表决电路（A、B、C）。）。每人一个按每人一个按键，如果同意则按下，不同意则不按。结果用键，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。指示灯表示，多数同意时指示灯亮，否则不亮。解：解：1 1、逻辑抽象、逻辑抽象 根据实际逻辑问题的因果关系确定输入、输根据实际逻辑问题的因果关系确定输入、输出变量，并定义逻辑状态的含义；出变量，并定义逻辑状态的含义；三个按键三个按键A A、B B、C C为输入变量，按下时为为输入变量，按下时为“1 1”，不按时

4、为不按时为“0 0”。输出是。输出是F F，多数赞成时是多数赞成时是“1 1”，否则是否则是“0 0”。第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路2、根据逻辑描述列出真值表；根据逻辑描述列出真值表；真值表真值表3、由真值表写出逻辑表达式由真值表写出逻辑表达式;4、根据器件的类型根据器件的类型,简化和变换逻辑表达简化和变换逻辑表达式式ABC0001111001ACBCAB第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路5、画出逻辑图。画出逻辑图。&1&AB BCF(1)(1)若用与或门实现若用与或门实现第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路&ABCF(2)(2)若用与非门实现若用与非门实现第第7 7章章

5、 组合逻辑电路组合逻辑电路7.3 7.3 加法器和奇偶校验器加法器和奇偶校验器在两个在两个1 1位二进制数相加时，不考虑低位来的进位的相加位二进制数相加时，不考虑低位来的进位的相加 -半加半加在两个二进制数相加时，考虑低位进位的相加在两个二进制数相加时，考虑低位进位的相加-全加全加 半加器半加器全加器全加器1 1、半加器和全加器、半加器和全加器第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路（1）半加器）半加器半加器真值表半加器真值表101 1011 0010 1000 0CiSiAi Bi&=1ABSiCi加加数数和和进位进位 逻辑表达式逻辑表达式 其逻辑电路图如下：其逻辑电路图如下：加加数数和和进

6、位进位 COAiBiSiCi 逻辑符号逻辑符号第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路（2）全加器全加器Ci-1=1AiBiSiCi&=1 全加器真值表全加器真值表111 1 1101 1 0101 0 1011 0 0100 1 1010 1 0010 0 1000 0 0CiSiAi Bi Ci-1 CI COCi-1AiBiSiCi第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路（1 1）串行进位加法器）串行进位加法器多位二进制数相加多位二进制数相加：A3 A2 A1 A0+B3 B2 B1 B0=?高位的运算需等到低位的进位信号送来之后才能进行，所以高位的运算需等到低位的进位信号送来之后才能进

7、行，所以采用串行进位加法器运算速度不高。采用串行进位加法器运算速度不高。2 2、多位数加法器、多位数加法器0 0第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路例如：例如：A3A2A1A0(=1011)B3B2B1B0(=1101)(C3)S3S2S1S0(=11000)CICOA BA0B0S0 CICOA BA1B1S1 CICOA BA2B2S2 CICOA BA3B3S3C3C0C1C2第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路（2 2）超前进位加法器）超前进位加法器基本思想：设计进位信号产生电路，在输入每位的加数基本思想：设计进位信号产生电路，在输入每位的加数和被加数时，同时获得该位全加的进位

8、信号，因而高位和被加数时，同时获得该位全加的进位信号，因而高位的全加运算无需等待低位的进位信号，从而的全加运算无需等待低位的进位信号，从而提高运算速提高运算速度。度。超前进位集成4位加法器742837474HC283 3逻辑框图逻辑框图 74HC283引脚图引脚图第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路例例.用两片用两片74LS283构成一个构成一个8位二进制数加法器。位二进制数加法器。在片内是超前进位，而片与片之间是串行进位。在片内是超前进位，而片与片之间是串行进位。第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路2k+1ABCDEFGHFODFEVEVENODD741802k+1ABCDEFGHF

9、ODFEVEVENODD74180D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D711传传输输线线偶产生器（发端）偶产生器（发端）奇奇/偶校验（偶校验（收端）收端）7.3.2 7.3.2 奇偶校验器奇偶校验器在一组二进制数码之后加一位奇偶校验码，使这组数码中1的个数为奇数或偶数，若传输中有一位出错，则这组数中含1的奇偶性就会发生变化。第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路7.4.1 编码器编码器二进制编码器二进制编码器用二进制代码表示信息的电路用二进制代码表示信息的电路特点：特点：n位二进制代码可以表示位二进制代码可以表示2n种信息，称为种信息，称为2n线线-n线编码器线编码

10、器I0I1I2I3I4I5I6I78线线-3线线编码器编码器Y0Y1Y21.8线线-3线编码器线编码器 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1I I0 0I I1 1I I2 2I I3 3I I4 4I I5 5I I6 6I I7 7Y2 Y1 Y0输入输入3位二进制编码表位二进制编码表普通编码器：任何时候只普通编码器：任何时候只允许输入一个有效编码信允许输入一个有效编码信号，否则输出就会发生混号，否则输出就会发生混乱。乱。第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路I0I1I2I3I4I5I6I71Y2Y1Y0用或门实现用或门实现118

11、线线-3线编码器逻辑电路的实现线编码器逻辑电路的实现I0I1I2I3I4I5I6I7&Y2Y1Y0用与非门实现用与非门实现&I I0 0为隐含编码，即为隐含编码，即I I1 1I I7 7均无效时，编码器的输出就是均无效时，编码器的输出就是I I0 0的编码。的编码。第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路优先编码器：允许同时输入两个以上的有效编码信号。当同时优先编码器：允许同时输入两个以上的有效编码信号。当同时输入几个有效的信号需要编码时，优先编码器能按预先设定的输入几个有效的信号需要编码时，优先编码器能按预先设定的优先级别，只对其中优先权最高的一个进行编码。优先级别，只对其中优先权最高的一

12、个进行编码。1 X X X X X X X 0 1 X X X X X X 0 0 1 X X X X X 0 0 0 1 X X X X 0 0 0 0 1 X X X 0 0 0 0 0 1 X X 0 0 0 0 0 0 1 X 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 Y2 Y1 Y0 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0输输 出出输输 入入优先级别高的信号存在时，X表示无论是0还是1都无所谓，对电路输出均无影响。8线-3线优先编码器第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组

13、合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组

14、合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路第第7 7章章 组合逻辑电路组合逻辑电路