组合逻辑电路第8讲
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4.7比较器导读:在这一节中,你将学习:⏹数值比较器的概念⏹一位数值比较器电路⏹集成数值比较器及应用用来完成两个二进制数A、B大小比较的逻辑电路称为数值比较器,简称比较器。
其比较结果有A>B、A<B、A=B 三种情况。
4.7.1 1位数值比较器一位数值比较器是比较器的基础。
它只能比较两个一位二进制数的大小,图4-57所示为一个一位二进制比较器,可以通过分析得到它的输出逻辑表达式为:BA L=1;BAL=2;BABAABBAL+=+=3由输出逻辑表达得1位数值比较器的真值表如表4-24所示。
图4-57 1位二进制比较器表4-24 1位数值比较器的真值表由真值表可知,将逻辑变量A,B的取值当作二进制数,当A>B时L1=1;A<B时L2=1;A=B时L3=1。
4.7.2 集成数值比较器多位数值比较器的设计原则是先从高位比起,高位不等时,数值的大小由高位确定。
若高位相等,则再比较低位数,比较结果由低位的比较结果决定。
常用的集成数值比较器有4位数值比较器74LS85,其功能表如表4-25所示,从表4-25中可看出:表4-25 74LS85功能表真值表中的输入变量包括八个比较输入端A 3、B 3、A 2、B 2、A 1、B 1 、A 0、B 0和三个级联输入端A '>B '、A '<B '和A '=B '。
级联输入端是为了便于输入低位数比较结果,是为了能与其它数值比较器连接,以便组成更多位数的数值比较器。
3个输出信号 L 1(A >B )、L 2(A >B )、和L 3(A =B )分别表示本级的比较结果。
74LS85的逻辑图和引脚图如图4-58所示。
图4-58 74LS85的逻辑图和引脚图4.7.3 集成数值比较器应用举例数值比较器就是比较两个二进制数的大小,如果二进制数的位数比较多,就需将几片数值比较器连接进行扩展,数值比较器的扩展方式有并联和串联两种。
图4-59为两片四位二进制数值比较器串联扩展为八位数值比较器。
组合逻辑电路•组合逻辑电路的概述•组合逻辑电路的分析•组合逻辑电路的设计•常用的组合逻辑电路在数字电路中,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:输出仅由输入决定,与电路当前状态无关,电路结构中无反馈环路(无记忆)。
组合逻辑电路的概述1.特点(1)输入、输出之间没有反馈延迟通路;(2)电路中不含记忆元件;(3)电路任何时刻的输出仅取决于该时刻的输入,而与电路原来的状态无关。
2.描述组合电路逻辑功能的方法逻辑表达式、真值表、卡诺图、逻辑图、波形图。
组合逻辑电路的分析[例] 试分析下列组合逻辑电路的功能。
[例] 试分析下列组合逻辑电路的功能。
解:(1)根据给定的逻辑电路,写出所有输出逻辑函数表达式并对其进行变换:(2)根据化简后的逻辑函数表达式列出真值表,如表。
(3)逻辑功能评述该电路是一位二进制数比较器:当A>B时,L1=1;当A<B时,L3=1。
注意在确定该电路的逻辑功能时,输出函数L1、L2、L3不能分开考虑。
组合逻辑电路的设计1.组合逻辑电路设计的目的设计组合电路的目的是根据功能要求设计最佳电路。
即根据给出的实际问题,求出能够实现这一逻辑要求的最简的逻辑电路,这就是组合电路的设计,它是分析的逆过程。
2.设计组合电路的步骤:(1)分析设计要求;(2)根据功能要求列出真值表;(3)根据真值表利用卡诺图进行化简,得到最简逻辑表达式;(4)根据最简表达式画逻辑图。
[例]用与非门设计一个三变量“多数表决电路”。
解:(1)进行逻辑抽象,建立真值表:用A、B、C表示参加表决的输入变量,“1”代表赞成,“0”代表反对,用F表示表决结果,“1”代表多数赞成,“0”代表多数反对。
根据题意,列真值表如表。
(2)根据真值表写出逻辑函数的“最小项之和”表达式:(3)将上述表达式化简,并转换成与非形式:(4)根据逻辑函数表达式画出逻辑电路图,如图。
上述逻辑电路可以用74LS00芯片实现,74LS00为4个2输入与非门芯片,74LS00的逻辑符号和引脚图如图所示。
组合逻辑电路教案第8章组合逻辑电路【课题】8.1概述【教学⽬的】了解组合逻辑电路和时序逻辑电路的电路结构特点及功能特点。
【教学重点】1.数字逻辑电路的分类和特点。
2.常⽤的组合逻辑电路种类。
3.会区分数字逻辑电路的类型。
【教学难点】区分数字逻辑电路的类型。
【教学⽅法】讲授法【参考教学课时】1课时【教学过程】⼀、复习提问1.基本逻辑门电路有哪⼏种,它们的逻辑功能是什么?2.画出与⾮门逻辑符号并说明其逻辑功能。
⼆、新授内容1.组合逻辑电路(1)特点:数字逻辑电路中输出信号没有反馈到输⼊端,因此任意时刻的输出信号状态只与当前的输⼊信号状态有关,⽽与电路原来的输出状态⽆关。
(2)电路组成框图:教材图8.1。
2.时序逻辑电路(1)特点:数字逻辑电路中输出信号部分反馈到输⼊端,输出信号的状态不但与当前的输⼊信号状态有关,⽽且与电路原来的输出状态有关。
因此,这种电路有记忆功能。
(2)电路组成框图:教材图8.2。
三、课堂⼩结1.组合逻辑电路的特点。
2.时序逻辑电路的特点。
四、课堂思考P176思考与练习题。
五、课后练习对逻辑代数作重点复习并预习下节课的内容(8.2组合逻辑电路的分析)。
【课题】8.2组合逻辑电路的分析【教学⽬的】掌握组合逻辑电路的分析⽅法和步骤。
【教学重点】1.组合逻辑电路的分析⽅法和步骤。
2.会对给定的组合逻辑电路进⾏功能分析。
【教学难点】对给定的组合逻辑电路作功能说明,并⽤⽂字描述。
【教学⽅法】讲授法、练习法【参考教学课时】1课时【教学过程】⼀、复习提问公式化简,⽤练习的⽅式进⾏。
⼆、新授内容1.组合逻辑电路的分析步骤。
(1)根据给定的逻辑电路图,推导输出端的逻辑表达式。
(2)化简和变换(3)列真值表(4)分析说明2.组合逻辑电路的分析举例(1)⽼师举例讲解(2)⽼师举例,学⽣讨论分析例1 已知逻辑电路如图8.1所⽰,试分析其逻辑功能,要求写出分析过程。
图8.1三、课堂⼩结1.组合逻辑电路的分析步骤。