组合逻辑电路分析ppt课件.ppt

已知组合逻辑电路图，确定它们的逻辑功能。,（2）对逻辑函数表达式化简,组合逻辑电路：逻辑电路在某一时刻的输出状态仅 由该时刻电路的输入信号所决定。,7.1 组合逻辑电路的分析,分析步骤：（1）根据逻辑图，写出逻辑函数表达式,（4）由真值表确定逻辑电路的功能,（3）根据最简表达式列出真值表,例: 分析下图逻辑电路的功能。,A,B,Y,功能:当A、B取值相同时， 输出为1, 是同或电路。,同或门,例:分析下图逻辑电路的功能。,功能: 当 AB 时, Y1=1;,当 AB 时, Y3=1;,当 A=B 时, Y2=1;,是一位数字比较器,例：图所示是一个密码锁控制电路。开锁条件： (1)要拨对密码； (2)将开锁开关S闭合。 如果以上两个条件都得到满足，开锁信号为1，报警 信号为0，锁打开而不报警。否则开锁信号为0，报警 信号为1，试分析该电路的密码是多少？,根据给定的逻辑要求，设计出逻辑电路图。,设计步骤：（1）根据逻辑要求，定义输入输出逻辑变 量，列出真值表,7.2 组合逻辑电路的设计,（4）画出逻辑图,（3）化简逻辑函数表达式,（2）由真值表写出逻辑函数表达式,三人表决电路,例：设计三人表决电路，用与非门实现。,1,0,A,+5V,B,C,R,Y,0,1,1,1,0,0,1,0,A,B,C,Y,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,1,真值表,Y=AB+AC+BC,三人表决电路,1,0,A,+5V,B,C,R,Y,例：设计一个可控制的门电路，要求：当控制端 E=0时，输出端 Y=AB；当E=1时，输出端 Y=A+B,Y=EB+EA+AB,例：设计一个由两处控制一盏照明灯的电路，用与非门 实现。,220V,A,B,Y,解：两处开关分别为A、B， 为输入量。,灯为输出变量Y,开关向上为1，向下为0,灯亮为1，灯灭为0,例：旅客列车分为特快、直快和慢车，优先顺序为特快、 直快和慢车。要求在同一时间只能有一趟列车从车站 开出，即只能给出一个开车信号，试设计满足此要求 的逻辑电路。,解：输入变量：,A特快，B直快，C慢车,输入变量取值的意义,1：申请开出，0：不开出,输出变量：YA给特快的信号， YB给直快的信号 YC给慢车的信号,输出变量取值的意义,1：开出信号，0：不开出信号,A,B,C,YA,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,0,0,0,1,真值表,YB,1,0,0,0,1,0,0,YC,0,0,1,0,0,0,0,0,0,化简,1,&,&,A,B,YA,逻辑电路图,C,YB,YC,YA=A,编码器、译码器、全加器、数据选择器等,7.3.1 编 码 器,编码：用数字或符号来表示某一对象或信号的过程称 为编码,n位二进制代码可以表示2n个信号,8421编码：将十进制的十个数0、1、29编成二进制 的8421代码,7.3 常用数字集成组合逻辑电路,7.3.1 编 码 器,编码器,+5V,R10,D,C,B,A,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9,0,1,1,1,数字集成编码器T1147,T1147,16 15 14 13 12 11 10 9,1 2 3 4 5 6 7 8,I4 I5 I6 I7 I8 Y2 Y1 地,VCC N Y3 I3 I2 I1 I0 Y0,译码是编码的反过程，将二进制代码按编码时的原意翻译成有特定意义的输出量。,7.3.2 译 码 器,1. 变量译码器,若输入变量的数目为n，则输出端的数目N=2n,例如：2线4线译码器、 3线8线译码器、 4线16线译码器等。,现以3线8线译码器74LS138为例说明,译码器才正常译码；否则不论A2 A0为何值，,且低电平有效。,1 2 3 4 5 6 7 8,A0 A 1 A2 SB SC SA Y7 地,74LS138,16 15 14 13 12 11 10 9,1 2 3 4 5 6 7 8,74LS138管脚图,A2 A1 A0,74LS138 真值表,0,0,0,1,1,0,0,0,0,1,0,1,0 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 1 1 1 1 1 1 0,1,A0,A2,A2,A1,A1,A0,.,任何一个三输入变量的逻辑函数都可以用74LS138和一个与非门来实现。,例：用74LS138实现Y=AB+BC,1. 变量译码器,例：用74LS138构成八路数据分配器。,D,选择控制端A2A1A0,2. 显示器、译码器,a,b,f,g,e,c,d,f g,a b,e d,c ,+,a b c d e f g,+,+,+,+,+,(1)数码显示器：用来显示数字、文字或符号。,共阴极接法,共阳极接法,74LS248,16 15 14 13 12 11 10 9,1 2 3 4 5 6 7 8,A1 A2 LT IB/YBR IBR A3 A0 地,VCC Yf Yg Ya Yb Yc Yd Ye,YaYg: 译码器输出端，与共阴极半导体数码管中对应字段ag的管脚相连。,A3A0：8421码输入端,(2)74LS248七段字形显示译码器,74LS248七段字形显示译码器的真值表,A3 A2 A1 A0,Ya Yb Yc Yd Ye Yf Yg,显示字形,0 0 0 0,1 1 1 1 1 1 0,0 0 0 1,0 1 1 0 0 0 0,.,1 0 0 0,1 1 1 1 1 1 1,1 0 0 1,1 1 1 0 1 1 1,A3A2A1A0,YaYbYcYdYeYf Yg,abcdefg,R,+5V,74LS248,数码管,A3A2A1A0,74LS248与数码管的连接,0000,0010,1,1,1,0000,0000,0111,0011,0,灭 零 控 制 示 意 图,2,0,7 .,0,3,A3 A2 A1 A0,7.3.3 加 法 器,两个二进制数相加，称为“半加”，实 现半加操作的电路叫做半加器。,C=AB,半加器逻辑图,半加器逻辑符号,1.半加器,A、B为两个加数,C为向高位的进位,S为本位和,被加数、加数以及低位的进位三者相加称 为“全加”，实现全加操作的电路叫做 全加器。,2. 全加器,Cn-1：来自低位的进位,Cn：向高位的进位,半加器的和,全加器逻辑符号,由半加器及或门组成的全加器,Cn=S Cn-1+An Bn,Cn= SCn-1+AnBn,例：试用74LS183构成两个四位二进制数相加 的电路,S0,S1,S2,C3,A2 B2,A1 B1,2Ci 2S 1Ci 1S,2A 2B 2Ci-1 1A 1B 1Ci -1,74LS183,2Ci 2S 1Ci 1S,2A 2B 2Ci-1 1A 1B 1Ci -1,74LS183,S3,A0 B0,A3 B3,74LS183是加法器集成电路组件，含有两个独立的全加器。,例:用全加器构成五人表决 电路,Ci S i,Ai Bi Ci-1,Ci S i,Ai Bi Ci-1,Y,A B C,D E,1,2,3,A B C,1 1 1,0 0 0,0 1 1,1 1 0,0 0 1,1 0 0,DE状态,Y,无须判别,无须判别,只要有一个1,全为0,全为1,只要有一个0,1,0,1,0,1,0,A、B、C、D、E为五个输入量；Y为输出量。,1、写出图1电路的逻辑表达式。,答案：,组合逻辑电路 习题,2、写出图2电路的逻辑表达式。,图2,答案：,3、已知某门电路的输入A、B和输出Y的波形如图3所示。试分析它是哪种门电路，并画出它的逻辑符号。,图3,答案：,或非门,逻辑符号,4、逻辑电路符号如图4（a），输入波形如图（ b ）所示。试画出输出Y的波形。,图4,(b),图5,5、图5数字单元电路中，当Ai=1， Bi=1及Ci1=1时，输出Fi和Ci分别是 和 。,1,1,6、在图中画出实现两个二进制数相加的联线图。当A=01， B=11时，A=01;则相加结果为 。,100,0,1,1,1,0,0,1,7、应用逻辑代数运算法则化简下列各式：,答案：,8、应用逻辑代数运算法则推证下列各式：,答案：,9、应用卡诺图化简下列各式：,答案：,（1）将逻辑函数化为最小项表达式,画出卡诺图,化简，得,9、应用卡诺图化简下列各式：,答案：,（2）把逻辑函数式,化简，得,00 01 11 10,00,01,AB,CD,11,10,直接写入卡诺图,第一项占最下行四个小方格；,第二项占最左列中间两个小方格；,第三项占第三行中间两个小方格；,第四项占一个小方格；,1,10、化简,答案：,并用CT74LS20双4输入与非门组成电路。,要用CT74LS20双4输入与非门组成电路，须将上式变换为与非逻辑式。,10、化简,答案：,并用CT74LS20双4输入与非门组成电路。,用CT74LS20双4输入与非门组成电路的联线图。,1,7,6,3,A,D,Y,C,14,13,8,9,10,11,12,+5V,2,5,4,11、设计一个图7所示的选通电路，并用与非门实现其功能。M为控制信号，当M=1时，A信号从Y端输出，当M=0时，B信号从Y端输出。,答案：,真值表,逻辑表达式,逻辑图,12、某一组合逻辑电路如图示，试分析其逻辑功能。,答案：由逻辑图列出状态表,由状态表可看出，凡是十进制数的奇数接高电平时，Y为1，否则Y为0。故为判奇电路。,（1）电动机A和B正常工作时，绿灯Y1亮。,13、设计一个故障显示电路，要求：,（2）A或B发生故障时，黄灯Y2亮。,（3）A和B都发生故障时，红灯Y3亮。,设电动机A和B正常工作时为0，发生故障时为1。,答案：,根据设计要求，可列出真值表,由Y=1的条件写出逻辑表达式,由此设计出逻辑电路,本章结束,