第6章_组合逻辑电路2

1. 逻辑函数的表达方式 逻辑电路的功能可用逻辑函数来表述。对于某一实际问题 的功能要求，如果以逻辑自变量（原因）作为输入，以逻辑 因变量（结果）作为输出，那么当输入量的取值确定后，输 出量便随之确定，这种输出与输入之间的函数关系就称为逻 辑函数。
逻辑函数除可以用逻辑函数表达式（逻辑表达式）表示以 外，还可以用相应的真值表以及逻辑电路图来表示。真值表 与前述基本逻辑关系的真值表类似，就是将各个变量取真值 （0 和 1）的各种可能组合列写出来，得到对应逻辑函数的真 值（0 或 1）。逻辑电路图（逻辑图）是指由基本逻辑门或复 合逻辑门等逻辑符号及它们之间的连线构成的图形。
TTL 集成“与非”门的外形和引脚排列 a）外形 bOS 集成门电路以绝缘栅场效应管为基本元件组成， MOS 场效应管有 PMOS 和NMOS 两类。CMOS 集成门电路 是由 PMOS 和 NMOS 组 成的互补对称型逻辑门电路。它具 有集成度更高、功耗更低、抗干扰能力更强、扇出系数更大 等优点。
三、其他类型集成门电路
1. 集电极开路与非门（OC 门） 在这种类型的电路内部，输出三极管的集电极是开路的， 故称集电极开路与非门，也称集电极开路门，简称 OC 门。
OC 门 a）逻辑符号 b）外接上拉电阻
74LS01 是一种常用的 OC 门，其外形和引脚排列如图所 示。
74LS01 的外形和引脚排列 a）外形 b）引脚排列
2. 主要参数 TTL 集成“与非”门的主要参数反映了电路的工作速度、抗 干扰能力和驱动能力等。
TTL 集成“与非”门的主要参数
TTL 集成“与非”门具有广泛的用途，利用它可以组成很多 不同逻辑功能的电路，其外形和引脚排列如图所示。如 TTL“ 异或”门就是在 TTL“与非”门的基础上适当地改动和组合而成 的；此外，后面讨论的编码器、译码器、触发器、计数器等 逻辑电路也都可以由它来组成。

A B C Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
0 0 0 0 1 2.由状态表写出 逻辑式 1 Y0 ABC Y1 ABC 1 Y2 ABC Y3 ABC 1
输入 Ai Bi 0 0 0 1 1 0 1 1
输出 Si Ci 0 0 1 0 1 0 0 1
输入 Ai Bi
输出 Si Ci
由状态表可写出本位和与进位 的逻辑函数式。 根据Si=1，按正逻辑写：
0
0 1 1
0
1 0 1
0
1 1 0
0
0 0 1
Si Ai Bi Ai Bi A B
Si ( Ai Bi Ai Bi )C i 1 ( Ai Bi Ai Bi )Ci 1
Ci Ai Bi ( Ai Bi )Ci 1
于是可写出
S0 ( A0 B0 A0 B0 )C 1 ( A0 B0 A0 B0 )C1
C0 A0 B0 ( A0 B0 )C1
Y9等十进制数的10个信号编成二进制代码。已知Y9
的优先级别最高，Y8次之，依次类推。当有几个信号 同时出现在输入端时，要求只对级别最高的编码。 解： 列优先编码表
输
入
输 出
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4
Y5 Y6 Y7 Y8 Y9 D
C
B
A
1
0
0
0
0
0 0 1
0
0 0 0
0
0 0 0
0
0 0 0
0
Ci Ai Bi Ci 1 Ai Bi Ci 1 Ai Bi C i 1 Ai Bi Ci 1 ( Ai Bi Ai Bi )Ci 1 Ai Bi (C i 1 Ci 1 ) ( Ai Bi )Ci 1 Ai Bi

第一步：从5号架上取菜谱（根据PC取指令）
第二步：看菜谱（指令译码）
第三步：从架上或盘中取原材料（取操作数）
第四步：洗、切、炒等具体操作（指令执行）
第五步：装盘或直接送桌（回写结果）
第六步：算出下一菜谱所在架子号6=5+1（修改PC的值）
继续做下一道菜（执行下一条指令）
计算机是如何工作的？
如果你知道你妈妈是如何做菜的，你就已经知道计算机是如何工作的！
计算机是如何工作的？
先想象一下妈妈是怎样做一桌你喜欢（指定）的菜的？
厨房-CPU，你妈-控制器，盘-GPRs，锅灶等-ALU ，架子-存储器
CPU 控制器
标 志 寄 存 器
IR
ALU
PC
MAR
GPRs
0 1
2
3
MDR
地址 控制 数据
存储器
0 1 2 3 4
5 6 7
输入 设备
输出 设备
计算机是如何工作的？
不同层次语言之间的等价转换
每条指令由操 作码和若干地
址码组成
任何高级语言程序最终通过执行若干条指令来完成！
数据通路的位置 ° 计算机的五大组成部分：
CPU
Control
Memory
Input
DDaatatappaathth
Output
° 什么是数据通路（DataPath）? • 指令执行过程中，数据所经过的路径，包括路径中的部件。它是指令 的执行部件。
° 数据通路如何构成？ • 由“操作元件”和“存储元件”通过总线方式或分散方式连 接而成
° 数据通路的功能是什么？ • 进行数据存储、处理、传送
因此，数据通路是由操作元件和存储元件通过总线方式或 分散方式连接而成的进行数据存储、处理、传送的路径。

第6章组合逻辑电路一、学习目的组合逻辑电路是数字电子电路的一个重要的组成部分，通过本章的学习要掌握组合逻辑电路的工作特点，掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法，同时进一步掌握常用的组合逻辑集成电路芯片的使用方法。

既掌握其独立应用性，又为其在综合的电路系统中的应用打基础。

二、内容概要本章首先介绍组合逻辑电路的一般分析方法和设计方法；着重介绍了常用组合逻辑电路的基本工作原理及常用中规模集成组合逻辑电路的逻辑功能、使用方法和应用举例；还简要介绍了组合逻辑电路中的竞争与冒险现象及消除冒险现象的常用方法。

三、学习指导本章重点：组合逻辑电路分析和设计方法，编码原理和编码器的应用，译码原理和译码妻的应用数据选择器的应用，竞争冒险的判别和消除方法。

本章难点：编码器的应用，译码器的应用，数值比较器的应用。

方法提示: 对组合逻辑电路的分析设计要认真掌握，它是数字电路设计的一个基本功。

对于各种功能的器件主要掌握其工作原理和外部连接方法。

6、1 概述教学要求掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的概念了解组合逻辑电路的特点与描述方法在数字系统中，根据逻辑功能特点的不同，数字电路可分为: 组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。

组合逻辑电路时序逻辑电路如果一个逻辑电路在任何时刻的输出状态只取决于这一时刻的输入状态，与电路的原来状态无关，则该电路称为组合逻辑电路，又称组合电路。

如:逻辑门电路如果电路的任意时刻的输出不但取决与该时刻的输入,还与前一时刻的输出有关,则该电路称为时序逻辑电路,又称时序电路.如:触发器电路组合逻辑电路的逻辑功能特点：没有存储和记忆的特点.组合逻辑电路的组成特点：由门电路构成、无记忆元件、只存在输入到输出的通道。

无反馈回路。

组合逻辑电路的描述方法：逻辑表达式、真值表、卡诺图和逻辑图。

6、2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法教学要求掌握组合逻辑电路的分析和设计的基本方法熟练掌握表达式、真值表、卡诺图和逻辑图的表示方法及转换组合逻辑电路分析：根据给定的逻辑图，找出输出与输入的关系，从而确定逻辑功能。