第三章 组合逻辑电路根据组合逻辑电路的不同特点，数字电路分成：组合逻辑电路（组合电路）时序逻辑电路（时序电路）组合逻辑电路的特点：任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入，与电路原来状态无关。
()n i i A A A f F Λ21，=（i =1，2，…m ）3.1组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的分析方法：1）由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式2）化简和变换各逻辑表达式 3）列真值表4）分析确定功能例：C B A L ⊕⊕=3.1.1 分析加法器 半加器真值表 (1)1位加法器 1）半加器不考虑由低位进位来的加法器B A A S ⊕==A B BAB Co =2）全加器考虑低位进位的加法器CI B A CI AB CI B A BCI A S +++= 全加器真值表 CI B B A CI A CO ++=S “奇数个1时，S 为1”CI “两个以上1时，CI 为1”A(2)多位加法器1、并行相加串行进位的加法器例如：四位二进制数A 3 A 2A 1A 0和B 3 B 3 B 3 B 3相加CICO ΣCICO ΣCICO ΣCICO ΣCOS 1S 0S 2S 3A 0B 0A 1B 1A 2B 2A 3B 3每位进位信号作为高位的输入信号――串行进位故任一位的加法运算必须在低一位的运算完成后才能进行――速度慢 2、超前进位00011011 0 1A BCI01011100011011 01A BCI 00100111每位的进位只由加数和被加数决定，而与低位的进位无关。
1-⊕⊕=i i i i C B A S ()1-⊕+=i i i i i i C B A B A C3.1.2 分析数据选择器数据分配器：将公共数据线上的信号送往不同的通道 数据选择器：将不同通道的信号送往公共数据线74LS153为例：通过给定不同的地址代码，即可从4个输入数据中选出所要得输出 函数式：()()()()[]01130112011101101A A D A A D A A D A A D Y +++= 总结：1、数据选择器可将多通道输入的数据有选择的传送到输出端2、数据选择器还可作为一般的逻辑函数产生器，一个2n 选一的数据选择器可以产生n 或少于n 个输入变量的逻辑函数3、构成逻辑函数产生器的关键是确定常量输入端的逻辑值。
可由导出的最小项或真值表获得。
3.1.3 分析多路分配器D A A D 010= D A A D 011= D A A D 012= A A D 013= A A D3.1.4 分析数值比较器 (1)1位数值比较器两个数AB 比较（A >B ，A <B ，A=B ）312A AB A Y =，A B A B A Y B A =+==⊙B ，B A Y =AB 1(A >B )2(A <B )3(A =B )(2)多位数值比较器由高位比较，若不相等则作为比较结果；若相等，在依次比较低位；当比较到最低位均相等则两数相等。
3.2 组合逻辑电路的设计组合逻辑电路设计的一般步骤：1)根据要求列出真值表2)由真值表写出表达式 3)简化和变换表达式 4)画出逻辑图例：三人简单表决电路，多数赞成，通过，灯亮；否则，灯不亮。
COMPA 0A 1A 2A 3B 3B 1B 0B 2A <BA =B A <B ><=Y (A >B )Y (A =B )Y (A <B )I (A <B )I (A =B )I (A >B )ABC3.2.1 设计编码器(1)普通编码器3位二进制编码器的设计 765476542I I I I I I I I Y =+++=763276321I I I I I I I I Y =+++=7531I I I I I I I I Y =+++=(2)二－十进制优先编码器（下图74LS147）00011011 0 1A BC 00100111012I I I I I I I I 102当编码器的多个输入端同时有效时，输出编码是按事先编好的次序输出的。
98642198643986598790I I I I I I I I I I I I I I I I I I I Y ++++++++= 98542985439869871I I I I I I I I I I I I I I I I Y +++++++= 9849859869872I I I I I I I I I I I I Y +++++++= 983I I Y +=3.2.2 设计译码器 1、二进制译码器的设计 3线－8线为例 真值表由真值表写出逻辑表达式：0120A A A Y =，0121A AA Y =，0122A A A Y =，0123A A A Y =，0124A A A Y =，0125A A A Y =， 0126A A A Y =，0127A A A Y =由逻辑表达式画出逻辑图（书54页） 2、二－十进制译码器 真值表（下页）由真值表写出逻辑表达式：01230A A A A Y =，01231A A A A Y =，01232A A A A Y =，01233A A A A Y =01234A A A A Y =，01235A A A A Y =，01236A A A A Y =，01237A A A A Y = 01238A A A A Y =，01239A A A A Y =由逻辑表达式画出逻辑图（书55页）3、七段字形显示译码器的设计数码显示器(数码管)：用来显示数字，文字或符号的器件 显示方式：字形重叠式－不同字符重叠 分段式－若干断发光的笔划组成点阵式－发光点阵组成按发光物质：半导体显示器－发光二极管荧光数码管－荧光粉 液体显示器－液晶 气体放电显示器－当将数码管所代表的数显示出来，须将数码经译码器译出，然后驱动点亮对应的段。
例：显示8421码的0010，对应的十进制数2，则应译码驱动使a,d,e,g 段点亮。
即：对应某一组数码，译码器应有确定的几个输出。
3.3 组合逻辑电路中的竞争和冒险以前所述的组合逻辑电路，设0=pd t ，实际上0≠pd t 。
由于由输入到输出，不同的路径所需时间不同，可能使逻辑电路产生错误输出，此现象称为竞争冒险。
3.3.1 产生竞争冒险原因LAA两个输入信号分别由两个路径在不同时刻到达的现象－竞争－由此而产生输出干扰脉冲的现象称为冒险。
C BC B AC L += 当A=B =1时，L 应为“1”与C 无关，但当01→=C 时，输出出现负跳变冒 险现象。
由上可知，当电路中存在由反相器产生的互补信号，且在互补信号的状态发生变化时可能出现冒险现象。
3.3.2 消除竞争冒险的方法 1、发现并消去互补变量()()C A B A F ++=当B=C =0时，A A F =变为BC B A AC F ++=消去A A2、增加乘积项C B AC L +=当A=B =1时，C C L +=变为AB C B AC L ++=3、接入滤波电容因为竞争冒险产生的输出跳变脉冲很窄，所以当电路工作速度不太高时，可在输出端并联电容（4～20u F ）使输出波形上升沿和下降沿变化较平缓。
A3.4用MSI 器件设计组合逻辑电路A BC CB C LAC AC B3.4.1 用数据选择器设计其他逻辑电路1、要实现的逻辑函数变量个数＝数据选择器地址输入端个数，直接实现。
例：用74LS153（双4选1）实现()B A B A B A F +=,解：输出函数为()()()()[]01130112011101101A A D A A D A A D A A D Y +++=， 则有：D 10=0，D 11=1，D 12=1，D 13=0，A 1=A ，A 0=B ，Y 1=F2、要实现的逻辑函数变量个数>数据选择器地址输入端个数，分离变量。
例：用74LS151（8选1）实现()AB C B A BC A C B A F ++=,, 解：()C AB ABC C B A BC A C B A F +++=,, 输出函数：ABC D C AB D C B A D C B A D BC A D C B A D C B A D C B A D Y 76543210+++++++=得：D 0=D 1=D 2=D 4=0，D 3=D 5=D 6=D 7=1例：用74LS153（双4选1）实现ABC C B A BC A C B A F +++= 解：F 的最小项表达式：C AB C B A C B A C B A F )()()()(+++= 选择器输出函数：()()()()[]01130112011101101A A D A A D A A D A A D Y +++= 则有：A 1=A ，A 0=B ，C D =10，D 11=1 ，D 12=0 ，D 13=C ，Y 1=F 3.4.2 用译码器设计其他逻辑电路 1、用译码器实现逻辑函数001230m A A A A Y ==，101231m A A A A Y ==，201232m A A A A Y ==301233m A A A A Y ==，401234m A A A A Y ==，501235m A A A A Y ==， 601236m A A A A Y ==，701237m A A A A Y ==，801238m A A A A Y ==，901239m A A A A Y ==A B C……………………………………………………………精品资料推荐…………………………………………………11例：用74LS138实现()BC C B A C B A F +=,, 解：()ABC BC A C B A C B A F ++=,,()731731,,m m m m m m C B A F =++=例：用74LS138实现一个多输出的组合逻辑电路，输出函数为：()ABC C B A C B A C B A C B A Y +++=,,1，()ABC C B A C AB BC A C B A Y +++=,,2解：()742174211,,m m m m m m m m ABC C B A C B A C B A C B A Y =+++=+++=()765376532,,m m m m m m m m ABC C B A C AB BC A C B A Y =+++=+++=2B 122、用译码器作多路分配器用74LS138实现多路分配器的功能。
解：3210120S S S A A A Y =，3210121S S S A A A Y =，3210122S S S A A A Y =，3210123S S S A A A Y =，3210124S S S A A A Y =，3210125S S S A A A Y =， 3210126S S S A A A Y =，3210127S S S A A A Y =D。
