组合逻辑电路的分析

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组合逻辑电路的分析(大题)一.目的

由逻辑图得出逻辑功能

二.方法(步骤)

1.列逻辑式:

由逻辑电路图列输出端逻辑表达式;

(由输入至输出逐级列出)

2.化简逻辑式:

代数法、卡诺图法;

(卡诺图化简步骤保留)

3.列真值表:

根据化简以后的逻辑表达式列出真值表;4.分析逻辑功能(功能说明):

分析该电路所具有的逻辑功能。

(输出与输入之间的逻辑关系);

(因果关系)

(描述函数为1时变量取值组合的规律)

技巧:先用文字描述真值表的规律(即叙述函数值为1时变量组合所有的取值),然后总结归纳电路实现的具体功能。

5.评价电路性能。

三.思路总结:

组合逻辑

电路逻辑表达式最简表达式真值表逻辑功能化简

变换

四.注意:

关键:列逻辑表达式;

难点:逻辑功能说明

1、逻辑功能不好归纳时,用文字描述真值表的规律。(描述函数值为1时变量组合所有的取值)。

2、常用的组合逻辑电路。

(1)判奇(偶)电路;

(2)一致性(不一致性)判别电路;

(3)相等(不等)判别电路;

(4)信号有无判别电路;

(5)加法器(全加器、半加器);

(6)编码器、优先编码器;

(7)译码器;

(8)数值比较器;

(9)数据选择器;

(10)数据分配器。

3、多输出组合逻辑电路判别:

1)2个输出时考虑加法器:2输入半加;3输入全

加。

2)4输出时考虑编码器:4输入码型变换;编码器。

五.组合逻辑电路分析实例

例1 电路如图所示,分析电路的逻辑功能。

A B

Y

解:

(1)写出输出端的逻辑表达式:为了便于分析可将电路自左至右分三级逐级写出Z 1、Z 2、Z 3和Y 的逻辑表达式为:

321

3121Z Z Y BZ Z AZ Z AB Z ====

(2)化简与变换:将Z 1、Z 2、和Z 3代入到公式Y

中进行公式化简得:

+

=

Z

=

Y+

+

=

+

=

Z

=

B

A

B

Z

BZ

A

Z

BZ

AZ

AZ

3

2

3

2

1

1

1

1

(3)列出真值表:根据化简以后的逻辑表达式列出真值表如表所示。

真值表

(4)分析功能:由公式的化简结果和真值表可以看出输入信号A和B之间是异或的关系,这是一个A、B两输入端的异或电路。

例2 试分析如图所示组合电路的逻辑功能。

Y B

C

解:

(1)列逻辑表达式:将电路自左至右分级,借

助中间变量Z得到Y 的逻辑式:

ABC

Z=

CZ

BZ

AZ

Y+

+

=

ABC

C

ABC

B

ABC

A+

+

=

(2)化简与变换:通过公式法化简得:

C

B

A

ABC

C

B

A

ABC

C

B

A

ABC

Y+

=

+

+

+

=

+

+

=)

(

(3)列出真值表:如表所示。

真值表

A B C Y

0 0 0 0 0 1 0 1 0

0 1 1

1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0

(4)分析逻辑功能:由真值表可知,当A、B、C 三个变量不一致时,电路输出为“1”,所以这个电路可以检测输入信号的“不一致性”。

例7试分析图所示电路的逻辑功能。

解:(1) 列逻辑表达式:为了方便写表达式,在图中标注中间变量,比如F1、F2和F3。如图所示。

=

C=

F

AB

AB

1

(2)化简与变换:

(3)列出逻辑真值表,

见表

0 1 1 0

1 0 1 0

1 1 0 1

(4) 分析逻辑功能:该电路实现两个一位二进制数相加的功能。S是它们的和,C是向高位的进位。由于这一加法器电路没有考虑低位的进位,所以称该电路为半加器。根据S和C的表达式,可将原电路图改画成图所示的逻辑图。

练习:

1、全加器

2、编码器

3、译码器

4、课本习题