数字电路基础组合电路的分析与设计.pptx

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1、例题例题1 1 1 1分析图下图所示电路。分析图下图所示电路。解解:由图写出逻辑函数表达式，并进行化简由图写出逻辑函数表达式，并进行化简 写出函数表达式第1页/共21页 由表达式求出真值表由表达式求出真值表 输输 入入输输 出出a b c dG0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 101101001输输 入入输输 出出a b c dG1 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 110010110由真值表分析电路功能电路功能 当当a a、b b、c c、d d

2、中中有有奇奇数数个个1 1时时，G G为为1 1；反反之之GG为为0 0。F=G 由图（由图（b b）所示电路可写出）所示电路可写出 可见，这是一个奇偶校验监测器可见，这是一个奇偶校验监测器 这这是是一一个个奇奇偶偶校校验位产生电路验位产生电路第2页/共21页分析图分析图10.210.2所示电路的逻辑功能所示电路的逻辑功能 例题例题2 2 2 2解：解：由表达式可见，当由表达式可见，当G G1 1为为0 0时，无论其它输入信号为什时，无论其它输入信号为什么状态，么状态，均为均为1 1，同理，同理 和和 只要有一个只要有一个为为1 1时，时，也为也为1 1。通常用式。通常用式来表示来表示 和和

3、的某些状态。的某些状态。写出函数表达式 由表达式求出真值表由表达式求出真值表 第3页/共21页表表10.2 10.2 真值表真值表 输输 入入输输 出出 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1

4、1 1 1 1 1 1 0 由真值表由真值表10.210.2可以看出，可以看出，当当 为为1 1，为为0 0时，时，3 3位二位二进制输入信号进制输入信号 的的8 8种种取值组合分别对应着取值组合分别对应着中的一个确定的输出信号。如中的一个确定的输出信号。如当当 =000=000时，输出信时，输出信号号 ，而，而 均为均为1 1；当；当 =111=111时，时，而而 均为均为1 1。因此，该电路是一个因此，该电路是一个3-83-8线二线二进制译码器。它是第进制译码器。它是第4 4章中讨章中讨论过的论过的74LS13874LS138的内部电路。的内部电路。由真值表分析电路功能电路功能 第4页/共

5、21页分析图分析图10.310.3所示电路的逻辑所示电路的逻辑功能功能 例题例题3 3解解 Y=EN写出函数表达式第5页/共21页输输 入入输输 出出使能端使能端地址地址输入数据输入数据SY100000000 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 0 1 1 1 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D70D0D1D2D3D4D5D6D7（3 3）逻辑功能）逻辑功能 由由真真值值表表可可以以看看出出，ENEN是是选选通通端端，对对数数据据通通行行进进 行行 控控 制制。当当ENEN=0=0时时，根根据据不不同同的的地地址址码码A A2 2A A1 1A A0

6、0选选通通相相应应的的通通道道，且仅选通一路。且仅选通一路。可见该电路是一个可见该电路是一个多路选择器（也称为数据选择器）多路选择器（也称为数据选择器）。实现。实现的功能是从多个输入信号中选择一个信号输出，或者将并行输入的功能是从多个输入信号中选择一个信号输出，或者将并行输入转换为串行输出。转换为串行输出。ENY 由表达式求出真值表由表达式求出真值表 第6页/共21页 多路选择器应用举例：多路选择器应用举例：实现逻辑函数实现逻辑函数 F F 是一个四变量函数，所以要用具有三个地址输入端的选择是一个四变量函数，所以要用具有三个地址输入端的选择器，即用器，即用8 8选选1 1的多路选择器实现。假设

7、用的多路选择器实现。假设用74LS15174LS151，在，在3 3个地址输个地址输入端入端A A2 2、A A1 1、A A0 0分别输入分别输入A A、B B、C C这这3 3个变量。比较上述表达式可个变量。比较上述表达式可知知 用多路选择器实现逻辑函数用多路选择器实现逻辑函数F F如图所示。图10.3（c）第7页/共21页10.2 10.2 组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计 1.分析2.真值表3.化简4.逻辑图(1)分析要求,列真值表(2)由真值表写表达式(3)化简(4)画逻辑图第8页/共21页例1(10.4)某设备有开关A、B、C，要求：只有开关A接通的条件下，开关B才能接通；开关

8、C只有在开关B 接通的条件下才能接通。违反这一规程，则发出报警信号。设计一个由与非门组成的能实现这一功能的报警控制电路。解：由题意可知，该报警电路的输入变量是三个开关A、B、C 的状态，设开关接通用1表示，开关断开用0表示；设该电路的输出报警信号为F，F 为1表示报警，F 为0表示不报警。A B CF 0 0 0 0 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 101110100分析题意,写出真值表 由真值表写表达式由真值表写表达式第9页/共21页 化简函数表达式表达式 画逻辑图第10页/共21页 设计一个路灯的控制电路（一盏灯），要求在四个不同地方都能独立控设计一个路灯的

9、控制电路（一盏灯），要求在四个不同地方都能独立控制灯的亮灭。用最简的电路实现制灯的亮灭。用最简的电路实现例例例例2 2解解:设四个控制开关为设四个控制开关为A A、B B、C C、D D，开关动作使灯，开关动作使灯L L亮为亮为1 1，使灯，使灯L L灭为灭为0 0。A B C DL0 0 0 000 0 0 110 0 1 010 0 1 100 1 0 010 1 0 100 1 1 000 1 1 111 0 0 011 0 0 101 0 1 001 0 1 111 1 0 001 1 0 111 1 1 011 1 1 10 由真值表写表达式由真值表写表达式分析题意,写出真值表 化简

10、函数表达式表达式 画逻辑图第11页/共21页练习1 设有甲乙丙三人进行表决，若有两人以上（包括两人）同意，则通过表决，用ABC代表甲乙丙，用L表示表决结果。试写出真值表，逻辑表达式，并画出用与非门构成的逻辑图。解：ABC L000 0001 0010 0011 1100 0101 1110 1111 1 由真值表写表达式由真值表写表达式分析题意,写出真值表 化简函数表达式表达式用1表示同意，0表示反对或弃权。可列出真值表如下：第12页/共21页 画逻辑图第13页/共21页 三三个个工工厂厂由由甲甲、乙乙两两个个变变电电站站供供电电。若若一一个个工工厂厂用用电电，由由甲甲变变电电站站供供电电；若

11、若两两个个工工厂厂用用电电，由由乙乙变变电电站站供供电电；若若三三个个工工厂厂同同时时用用电电，则则由由甲甲、乙两个变电站同时供电。设计一个供电控制电路，用与非门构成。乙两个变电站同时供电。设计一个供电控制电路，用与非门构成。练习练习练习练习2 2解解:设设 三个工厂用三个工厂用A A、B B、C C表示，用电为表示，用电为1 1，不用电为，不用电为0 0。两个变。两个变电站用电站用MM（甲）、（甲）、N N（乙）控制，供电为（乙）控制，供电为1 1，不供电为，不供电为0 0。A B CA B CM NM N0 0 00 0 00 00 00 0 10 0 11 01 00 1 00 1 01

12、 01 00 1 10 1 10 10 11 0 01 0 01 01 01 0 11 0 10 10 11 1 01 1 00 10 11 1 11 1 11 11 1化成与非化成与非门形式门形式 由真值表写表达式由真值表写表达式分析题意,写出真值表 化简函数表达式表达式 画逻辑图第14页/共21页10.2.2 10.2.2 组合逻辑电路设计实例组合逻辑电路设计实例 1.1.设计设计优先优先编码器编码器 设计要求：将Y0Y9十个信号编成二进制代码。其中Y9的优先级别 最高，Y0最低。当有几个信号同时出现在输入端时，要求只对优先级别最高的信号进行编码，且输入输出都是低电平有效。分析要求：Y0Y

13、9共10个信号，根据公式 2nN=10，取n=4即取4位二进制码进行编码。根据设计要求，优先级别高的排斥优先级别低的，当输入端有几个信号同时存在时，优先级别低的信号无论电平高低，对输出均无影响。第15页/共21页输输 入入输输 出出1 1 1 1 1 1 1 1 1 01 1 1 1 1 1 1 1 01 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 11 1 1 01 1 0 11 1 0 01 0 1 11 0 1 01 0 0 11 0 0 00 1 1 10 1 1 0 被排斥的量

14、用“”号表示。优先级别高的排斥优先级别低的。输出4位二进制码用DCBA表示，它们共有16种组合，用来对Y0Y9进行编码的方案很多，我们采用其中一种方案。可得到真值表。分析题意,写出真值表第16页/共21页 由真值表写表达式由真值表写表达式 化简函数表达式表达式第17页/共21页如果如果同时输入为同时输入为低电平低电平0 0时，时，则输出则输出 =0110=0110即对即对 进进行编码行编码;如果如果均为高电平均为高电平时，则输出时，则输出 全为全为高电平，此高电平，此时为隐含着时为隐含着的对的对 的的编码。编码。验验 证证 画逻辑图第18页/共21页2.2.设计加法器设计加法器设计要求：设计一

15、个四位二进制数的加法器设计要求：设计一个四位二进制数的加法器 要要设设计计一一个个四四位位二二进进制制数数加加法法器器，我我们们首首先先要要弄弄清清楚楚一一位位二二进进制制数数如如何何相相加加。一一位位二二进进制制数数相相加加不不仅仅要要考考虑虑本本位位的的加加数数与与被被加加数数，还还要要考考虑虑低低位位的的进进位位信信号号，而而输输出出为为本本位位和和及及向向高高位位的的进进位位信信号号，这这就就是是通通常常所所说说的的全全加加器器。由由于于一一位位全全加加器器是是构构成成多多位位加加法器的基础，故先设计一位的全加器。法器的基础，故先设计一位的全加器。假假设设一一位位全全加加器器的的加加数数、被被加加数数和和低低位位的的进进位位信信号号分分别别为为A Ai i、B Bi i和和C Ci-1i-1，输输出出本本位位和和S Si i及及向向高高位位的的进进位位信信号号C Ci i，可可得得真值表表真值表表10.610.6。输输 入入输输 出出Ai Bi Ci-1Si Ci0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 10 01 01 00 11 00 10 11 1 由真值表写表达式由真值表写表达式分析题意,写出真值表第19页/共21页 化简函数表达式表达式 画逻辑图第20页/共21页感谢您的观看。第21页/共21页