第25课-组合逻辑电路.pptx

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1、模块模块14 组合逻辑电路组合逻辑电路功能一致功能一致功能一致功能一致 需要化简需要化简需要化简需要化简各种门能够组合在一起，实现逻辑关系各种门能够组合在一起，实现逻辑关系各种门能够组合在一起，实现逻辑关系各种门能够组合在一起，实现逻辑关系组合逻辑电路组合逻辑电路组合逻辑电路组合逻辑电路14.1 逻辑函数化简逻辑函数化简 逻辑逻辑逻辑逻辑代数代数代数代数（又称布尔代数），（又称布尔代数），（又称布尔代数），（又称布尔代数），它是分析设计逻辑它是分析设计逻辑它是分析设计逻辑它是分析设计逻辑电路的数学工具。虽然它和普通代数一样也用字母表电路的数学工具。虽然它和普通代数一样也用字母表电路的数学工具。

2、虽然它和普通代数一样也用字母表电路的数学工具。虽然它和普通代数一样也用字母表示变量，示变量，示变量，示变量，但变量的取值只有但变量的取值只有但变量的取值只有但变量的取值只有0 0，1 1两种，分别称为逻辑两种，分别称为逻辑两种，分别称为逻辑两种，分别称为逻辑 0 0和逻辑和逻辑和逻辑和逻辑 1 1。这里这里这里这里 0 0 和和和和 1 1 并不表示数量的大小，而是并不表示数量的大小，而是并不表示数量的大小，而是并不表示数量的大小，而是表示两种相互对立的逻辑状态。表示两种相互对立的逻辑状态。表示两种相互对立的逻辑状态。表示两种相互对立的逻辑状态。逻辑代数所表示的是逻辑代数所表示的是逻辑代数所表

3、示的是逻辑代数所表示的是逻辑关系逻辑关系逻辑关系逻辑关系，而不是数量关系。而不是数量关系。而不是数量关系。而不是数量关系。这是它与普通代数的本质区别这是它与普通代数的本质区别这是它与普通代数的本质区别这是它与普通代数的本质区别。1.1.或运算、与运算或运算、与运算或运算、与运算或运算、与运算（1）基本基本运算运算法则法则自等律自等律自等律自等律0-10-1律律律律重叠律重叠律重叠律重叠律还原律还原律还原律还原律互补律互补律互补律互补律2.2.非运算非运算非运算非运算14.1.1 逻辑函数化简方法逻辑函数化简方法交换律交换律交换律交换律（2）交换、结合、分配律）交换、结合、分配律结合律结合律结合

4、律结合律分配律分配律分配律分配律普通代数普通代数普通代数普通代数不适用！不适用！不适用！不适用！证明证明证明证明:A+1=1 A A=A.（3）吸收率）吸收率A+AB=A A(A+B)=A证明证明证明证明：A+AB=A110011111100列状态表证明：列状态表证明：AB00011011111001000000（4）反演律）反演律应用逻辑应用逻辑应用逻辑应用逻辑代数运算法则化简代数运算法则化简代数运算法则化简代数运算法则化简(1)(1)并项法并项法并项法并项法(2)(2)配项法配项法配项法配项法(3)(3)加项法加项法加项法加项法(4)(4)吸收法吸收法吸收法吸收法吸收吸收吸收吸收Y=A+A

5、B+C+1=()A、A+C+1B、A+CC、CD、114.1.2 逻辑函数的表示方法逻辑函数的表示方法表示方法表示方法表示方法表示方法逻辑式逻辑式逻辑式逻辑式逻辑状态逻辑状态逻辑状态逻辑状态表（真值表）表（真值表）表（真值表）表（真值表）逻辑图逻辑图逻辑图逻辑图【例例例例】有有有有一一一一T T形走廊，在相会处有一路灯形走廊，在相会处有一路灯形走廊，在相会处有一路灯形走廊，在相会处有一路灯,在进入走廊在进入走廊在进入走廊在进入走廊的的的的A A、B B、C C三地各有控制开关，都能独立进行控制。三地各有控制开关，都能独立进行控制。三地各有控制开关，都能独立进行控制。三地各有控制开关，都能独立进

6、行控制。任意闭合一个开关任意闭合一个开关任意闭合一个开关任意闭合一个开关,灯亮；任意闭合两个开关灯亮；任意闭合两个开关灯亮；任意闭合两个开关灯亮；任意闭合两个开关,灯灭；灯灭；灯灭；灯灭；三个开关同时闭合，灯亮。设三个开关同时闭合，灯亮。设三个开关同时闭合，灯亮。设三个开关同时闭合，灯亮。设A A、B B、C C代表三个开关代表三个开关代表三个开关代表三个开关(输入变量输入变量输入变量输入变量)；Y Y 代表灯代表灯代表灯代表灯(输出变量输出变量输出变量输出变量)。(1)1)列逻辑状态表列逻辑状态表列逻辑状态表列逻辑状态表设：开关闭合其状态为设：开关闭合其状态为设：开关闭合其状态为设：开关闭合

7、其状态为 1 1，断开为，断开为，断开为，断开为 0 0。灯亮状态为灯亮状态为灯亮状态为灯亮状态为 1 1，灯灭为，灯灭为，灯灭为，灯灭为 0 0。三输入变量有八种组合状态。三输入变量有八种组合状态。三输入变量有八种组合状态。三输入变量有八种组合状态。n n输入变量有输入变量有输入变量有输入变量有2 2n n种组合状态。种组合状态。种组合状态。种组合状态。2.2.逻辑式逻辑式逻辑式逻辑式取取 Y=1(或或Y=0)列逻辑式。列逻辑式。取取 Y=1 用用用用 与、或、非与、或、非与、或、非与、或、非等运算来表达逻辑函数的表达式。等运算来表达逻辑函数的表达式。等运算来表达逻辑函数的表达式。等运算来表

8、达逻辑函数的表达式。由逻辑状态表写出逻辑式由逻辑状态表写出逻辑式由逻辑状态表写出逻辑式由逻辑状态表写出逻辑式 一种组合中，输入一种组合中，输入变量之间是变量之间是与与关系。关系。0 0 0 0 A A B B C Y Y0 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1 对应于对应于Y=1，若输入变量为若输入变量为若输入变量为若输入变量为 1 1，则取输入变量本身，则取输入变量本身，则取输入变量本身，则取输入变量本身(如如如如 A A)；若输入变量为若输入变量为若输入变量为若输入变量为 0 0，则取其反变则取其反变则取其反变则取其反变量量量量(如

9、如如如 A A)。各组合之间各组合之间各组合之间各组合之间是是是是或或或或关系关系关系关系2.2.逻辑式逻辑式逻辑式逻辑式反之，也可由逻辑式列出状态表。反之，也可由逻辑式列出状态表。反之，也可由逻辑式列出状态表。反之，也可由逻辑式列出状态表。0 0 0 0 A A B B C Y Y0 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 13.3.逻辑图逻辑图逻辑图逻辑图【练练】分析分析图示密码锁电路的密码，开关图示密码锁电路的密码，开关S闭合，密码闭合，密码输对则输对则F1为为1，锁子打开。，锁子打开。14.2 组合逻辑电路的组合逻辑电路的分析分析 组

10、合逻辑电路：组合逻辑电路：组合逻辑电路：组合逻辑电路：任何时刻电路的输出状态只取任何时刻电路的输出状态只取任何时刻电路的输出状态只取任何时刻电路的输出状态只取决于该时刻的输入状态，而与该时刻以前的电路状决于该时刻的输入状态，而与该时刻以前的电路状决于该时刻的输入状态，而与该时刻以前的电路状决于该时刻的输入状态，而与该时刻以前的电路状态无关。态无关。态无关。态无关。组合逻辑电路框图组合逻辑电路框图组合逻辑电路框图组合逻辑电路框图(1)(1)由逻辑图写出输出端的逻辑表达式由逻辑图写出输出端的逻辑表达式由逻辑图写出输出端的逻辑表达式由逻辑图写出输出端的逻辑表达式(2)(2)运用逻辑代数化简或变换运用

11、逻辑代数化简或变换运用逻辑代数化简或变换运用逻辑代数化简或变换(3)(3)列真值表列真值表列真值表列真值表(4)(4)分析逻辑功能分析逻辑功能分析逻辑功能分析逻辑功能已知逻辑电路已知逻辑电路已知逻辑电路已知逻辑电路确定确定逻辑功能逻辑功能逻辑功能逻辑功能分析步骤：分析步骤：分析步骤：分析步骤：例例14.2.114.2.1分析分析图所图所示电路的功能。示电路的功能。（1-2）=+（3）真值表真值表三变量多数表决器三变量多数表决器（4）练练练练 分析分析分析分析下图的逻辑功能。下图的逻辑功能。下图的逻辑功能。下图的逻辑功能。解：解：解：解：(1)(1)写出逻辑表达式写出逻辑表达式写出逻辑表达式写出

12、逻辑表达式(2)(2)应用逻辑代数化简应用逻辑代数化简应用逻辑代数化简应用逻辑代数化简反演律反演律反演律反演律反演律反演律反演律反演律(3)(3)列逻辑状态表列逻辑状态表列逻辑状态表列逻辑状态表=A B逻辑式逻辑式逻辑式逻辑式 (4)(4)分析逻辑功能分析逻辑功能分析逻辑功能分析逻辑功能 逻辑符号逻辑符号逻辑符号逻辑符号 输入输入相同相同输出为输出为 0，输入输入相异相异输出为输出为 1，称为称为异异或或逻辑逻辑关系。这种电路称异或门。关系。这种电路称异或门。练练练练 某某一组合逻辑电路如图所示，试一组合逻辑电路如图所示，试分析其逻辑功能。分析其逻辑功能。解：解：(1)由逻辑图写逻辑表达式，并

13、化简由逻辑图写逻辑表达式，并化简(2)(2)由逻辑式列出逻辑状态表由逻辑式列出逻辑状态表由逻辑式列出逻辑状态表由逻辑式列出逻辑状态表(3)(3)分析逻辑功能分析逻辑功能分析逻辑功能分析逻辑功能 只当只当只当只当A A、B B、C C 全为全为全为全为 0 0 或全为或全为或全为或全为 1 1 时，输出时，输出时，输出时，输出 Y Y 才为才为才为才为 1 1，否则为否则为否则为否则为 0 0。故。故。故。故该电路为判一致电路该电路为判一致电路该电路为判一致电路该电路为判一致电路，可用于判断三输，可用于判断三输，可用于判断三输，可用于判断三输入端的状态是否一致。入端的状态是否一致。入端的状态是否一致。入端的状态是否一致。作业：作业：作业：作业：练练14.114.1、练练14.314.3