电工电子技术基础知识点详解3-3-组合逻辑电路的设计
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第 3 章组合逻辑电路数字系统中常用的各种数字器件,就其结构和工作原理而言可分为两大类,即组合逻辑电路和时序逻辑电路。
3.1组合逻辑电路的分析方法和设计方法3.1.1组合逻辑电路的基本概念1.组合逻辑电路的定义组合逻辑电路是指在任一时刻,电路的输出状态仅取决于该时刻各输入状态的组合,而与电路的原状态无关的逻辑电路。
其特点是输出状态与输入状态呈即时性,电路无记忆功能。
2.组合逻辑电路的描述方法组合逻辑电路模型如图 3.1 所示。
图 3.1组合逻辑电路的一般框图3.1.2组合逻辑电路的分析方法组合逻辑电路的分析一般是根据已知逻辑电路图求出其逻辑功能的过程,实际上就是根据逻辑图写出其逻辑表达式、真值表,并归纳出其逻辑功能。
1.组合逻辑电路的分析步骤( 1)写出逻辑函数表达式( 2)化简逻辑函数式( 3)列真值表( 4)说明功能3.1.3组合逻辑电路的设计方法组合逻辑电路设计主要是将客户的具体设计要求用逻辑函数加以描述,再用具体的电路加以实现的过程。
组合逻辑电路的设计可分为小规模集成电路、中规模集成电路、定制或半定制集成电路的设计,这里主要讲解用小规模集成电路(即用逻辑门电路)来实现组合逻辑电路的功能。
1.组合逻辑电路设计步骤(1)列真值表。
根据电路功能的文字描述,将其输入与输出的逻辑关系用真值表的形式列出。
(2)写表达式,并化简。
通过逻辑化简,根据真值表写出最简的逻辑函数表达式。
(3)选择合适的门器件,把最简的表达式转换为相应的表达式。
(4)根据表达式画出该电路的逻辑电路图。
3.2编码器3.2.1编码器的原理和分类把若干位二进制数码0 和 1,按一定的规律进行编排,组成不同的代码,并且赋予每组代码以特定的含义,叫做编码。
实现编码操作的电路称为编码器。
1.二进制编码器实现用 n 位二进制数码对 N( N=2n)个输入信号进行编码的电路叫做二进制编码电路。
其特点是,任一时刻只能对一个输入信号进行编码,即只允许一个输入信号为有效电平,而其余信号均为无效电平。
组合逻辑电路的设计与测试实验原理和内容大家好,今天我们来聊聊组合逻辑电路的设计与测试实验原理和内容。
组合逻辑电路是由基本的逻辑门组成的电路,它可以实现各种逻辑功能。
那么,我们该如何设计一个组合逻辑电路呢?我们需要了解逻辑门的基本原理。
接下来,我将为大家详细介绍组合逻辑电路的设计与测试实验原理和内容。
1. 组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计主要包括以下几个步骤:(1)确定电路的功能需求。
在设计组合逻辑电路之前,我们需要明确电路的功能需求,这将有助于我们选择合适的逻辑门和元器件。
(2)选择合适的逻辑门。
组合逻辑电路常用的逻辑门有与门、或门、非门等。
我们需要根据功能需求选择合适的逻辑门。
(3)连接逻辑门。
将选择好的逻辑门按照一定的顺序和方式连接起来,形成一个完整的组合逻辑电路。
(4)进行仿真和验证。
在实际搭建组合逻辑电路之前,我们可以使用仿真软件对其进行模拟,以检查电路设计的正确性。
如果仿真结果符合预期,那么我们就可以开始实际搭建组合逻辑电路了。
2. 组合逻辑电路的测试实验组合逻辑电路的测试实验主要包括以下几个步骤:(1)搭建组合逻辑电路。
在测试实验之前,我们需要根据设计图纸搭建出组合逻辑电路。
(2)输入信号。
为组合逻辑电路提供输入信号,观察输出结果是否符合预期。
(3)分析结果。
分析组合逻辑电路的实际输出结果,判断其是否满足功能需求。
如果输出结果不符合预期,那么我们需要进一步分析原因,找出问题所在。
(4)调整优化。
根据分析结果,对组合逻辑电路进行调整优化,使其性能更加优越。
通过以上步骤,我们可以完成组合逻辑电路的设计与测试实验。
实际操作过程中可能会遇到各种问题,但只要我们勇于尝试、不断学习,就一定能够克服困难,取得成功。
组合逻辑电路的设计与测试实验是一个充满挑战和乐趣的过程。
希望大家在学习过程中,能够充分发挥自己的想象力和创造力,设计出更多有趣的组合逻辑电路,为科技发展做出贡献。
谢谢大家!。
1 组合逻辑电路分析
☆组合逻辑电路分析的步骤
(1) 根据给定的逻辑图,写出逻辑表达式
(2) 对逻辑函数式进行化简,得到最简逻辑函数表达式
(3) 求出所有输入情况所相应的函数值,得到真值表
(4) 观察和分析真值表,得出逻辑功能
逻辑函数表达式
= A
2
1
1 组合逻辑电路分析
例4分析图示组合逻辑电路的逻辑功能。
真值表
逻辑功能
A 3 A 2 A 1 Y 3 Y 2 Y 1 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0
0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1
1
1
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原码—反码转换电路
◇A 3A 2A 1是原码、Y 3Y 2Y 1是反码
◇A 3和Y 3是原码和反码的符号位0表示正数,1表示负数◇原码为正数时,正数的反码与原码相同
◇原码为负数,负数的反码是对
原码的数值部分逐位取反。