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组合逻辑电路设计与实现ppt课件

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组合逻辑电路的分析和设计PPT课件

组合逻辑电路的分析和设计PPT课件

(3) 列函数表达式
F2 m(1,2) d(3,5,6,7) F1 m(1,4) d(3,5,6,7)
第35页/共228页
F2 m(1,2) d(3,5,6,7) F1 m(1,4) d(3,5,6,7)
(4) 逻辑函数的化简
a. 化简F2
BC
A 00 01 11 10
0
1 1
种不同的编码器，如二进制编码器、优先编码器和 8421BCD编码器等。 1. 二进制编码器
用n位二进制代码对N=2n个一般信号进行编码 的电路，叫做二进制编码器。 二进制编码器也称之为2n –n线二进制编码器。
第42页/共228页
(1) 二进制编码器的主要特点
任何时刻只允许输入一个有效信号，不允许同时出现 两个或两个以上的有效信号，因而其输入是一组有约束(互 相排斥)的变量。
第22页/共228页
⑵ 写出逻辑函数表达式
由真值表写出逻辑函数表达式。
⑶ 对逻辑函数式进行化简和变换 根据选用的逻辑门的类型，将函数式化简或变换
为最简式。选用的逻辑门不同，化简的形式也不同。 ⑷ 画出逻辑电路图
根据化简后的逻辑函数式，画出门级逻辑电路图。 在实际数字电路设计中，还须选择器件型号。
第23页/共228页
& B
& B
L CA CB
L CA CB
若用集成门实现与或式，至少需要两种类型的门电路。
若用集成门实现与非式，则仅需要一种类型的门电路。
第29页/共228页
[例7] 试用与或非门设计一个操作码形成器，如图所 示。当按下*、+、-各个操作键时，要求分别产生乘 法、加法和减法的操作码01、10和11。
2. 组合逻辑电路的主要特点 a. 电路中就不包含记忆性元器件; b. 而且输出与输入之间没有反馈连线; c. 门电路是组合电路的基本单元。 d. 输出与电路原来状态无关。

04 第四章 组合逻辑电路 (pp58)PPT课件

04 第四章 组合逻辑电路 (pp58)PPT课件

a
a
1
2
组合逻辑
yy12
an
电路
ym
逻辑函数
y1 f1(a1a2 an ) y2 f2 (a1a2 an ) ym fm (a1a2 an )
4.2 组合逻辑电路的分析和设计
逻辑电路
分析 设计
逻辑功能
分析：逻辑图转换为逻辑式 设计：从功能需求出发，得到逻辑电路
4.2 组合逻辑电路的分析和设计
利用无关项（约束项）化简得到的逻辑表达式：
Y2 I4 I5 I6 I7 Y1 I2 I3 I6 I7 Y0 I1 I3 I5 I7
8线-3线优先编码器
➢ 任何时刻，允许多个输入端为高电平； ➢ 多个信号同时输入时，只输出优先级最高的信号的编码
输
入
输出
设I7优先权最高…I0优先权最低
SS1S2S3
编
码 输
Yi(Smi)
出 端
✓ mi 为A0A1A2 的最小项
编
✓ 74HC138也被称为最
码
小项译码器
输
入
端
用两片3线-8线译码器接成4线-16线译码器
问题：两片3线-8线译码器有6个代码输入端，6个 片选控制端，怎样实现4个代码输入端？
？
代 码 输 入 端
第1片工作时，第2片禁止：第1片输出8种电平组合 第2片工作时，第1片禁止：第2片输出8种电平组合
，有独立的数据输入和输出端 数
，有独立的附加控制端。
据
输
每个数据选择器，通过给定的 入
不同地址代码，即可从4个输 端
入数据中，选出一个
数据选择器：从一组输入数据中选出一个来
000000 10110
000000 01111

《组合逻辑电路》PPT课件

《组合逻辑电路》PPT课件

Y1
Y0
19
2-4译码器 功能表
E
A B
2-4 译码器
YYYY3210
E
E AB 0 00 0 01
Y3 Y2 Y1 Y0 1110 1101
0 10 1 0 1 1
Y3=A B E=M3 E B A Y2=A B E=M2 E Y1=A B E=M1 E Y0=A B E=M0 E
0 11 0 1 1 1 1 ** 1 1 1 1
X3
Y2
X2
X1
Y1
X0 EO
精选ppt
X3 4-2
X2 编
Y2
X1 码
X0 器
Y1
E0
X3 X2 X1 X0 Y1 Y0 EO 1111 00 0 1110 00 1 1101 01 1 1011 10 1 0111 11 1
10
74LS148 8-3优先编码器
精选ppt
11
74LS148 8-3优先编码器
1 E A B C D精选ppt
08 91 120 131 142 153 164 175
74LS138(H)
E1 E21 E22 A B C
25
74LS139 DUAL 2-4译码器
0123
74LS139
E AB
0123
74LS139
E AB
精选ppt
26
用2-4译码器实现4-16译码器
0123
精选ppt
Ei 0 1 2 3 4 5 6 7
15
74LS147 10-BCD编码器
• 输入1~9, 低有效 • 输出为0~9的BCD码, 低有效 • 无有效输入时输出0的BCD码 • 是优先编码器, 9的优先级最高 • 问题: 可否作为8-3优先编码器? 如果可以,

第三章组合逻辑电路ppt课件

第三章组合逻辑电路ppt课件
图3.3.1 3位二进制普通编码器框图 《数字电子技术》
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路 表3-3-1 3位二进制普通编码器真值表
《数字电子技术》
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路
由于普通编码器在任何时刻 I0 ~ I7 当中仅有一个 取值为1，即只有真值表中所列的8种状态，而且它
的（ 28 8 ）种状态均为约束项。因此，由真值表
A
&
1
F2
C
B
&
C
图3.2.1 【例1】逻辑电路图
《数字电子技术》
3.2 组合逻辑电路的分析和设计方法
§3.2.2 组合逻辑电路的设计方法
所谓“设计”：即根据给出的实际逻辑问题，求出实 现这个逻辑功能的最简逻辑电路。
所谓“最简”：是指所用器件最少，器件种类最少， 而且器件之间的连线也最少。
一、设计步骤 （1）进行逻辑抽象
【例1】试用两片74LS148接成16线-4线优先编码器，
将－的优11先11权’最1低6个。146位个二低进A电0A制平1~5代输A码1入5 ，信其号中
编为‘0000
的A优0 先权最高，
接成的电路图如图3.3.4所示：
《数字电子技术》
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路
图3.3.4 用两片74LS148接成的16线－4线优先编码器逻辑图
I7
)
S
Y0 (I1I2 I4 I6 I3 I4 I6 I5 I6 I7 ) S
（由功能表第一行体现）。
《数字电子技术》
3.3 若干常用中规模组合逻辑电路
（2）YS 为选通输出端，其表达式为：
YS I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 S
此式表明：只有当所有的编码输入端均为高 电平（即没有编码输入），且S=1（ S 0 ）

《组合逻辑电路的设计》公开课PPT课件

《组合逻辑电路的设计》公开课PPT课件
P ABC
A B C
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 ≥1 1 1 0 1 1
L
0 1 1 1 1 1 L 1 0
L AP BP CP
A ABC B ABC C ABC
& & &
2、化简表达式
A P & L ABC( A B C ) BC AB AC B C 3、由表达式列出真值表
1
1 1
1
1 1
0
1 1
1
0 1
0
0 1
ABCD
由真值表写出逻辑表达式
Z ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD
ABCD ABCD ABCD
化简或转换逻辑函数表达式
● 化简
Z AB CD BC AD
化简或转换逻辑函数表达式
画逻辑 电路图
1、认真读题， 把握逻辑关系
把取值为1的项写成与或式
2、设输入输出变量， 定义状态的含义
3、列真值表 目的：减少器件的数量、种类和器 件之间的连接线。减少成本，提高 效率和稳定性
1列表 2得式 3变形 4画图
形成性练习
星空卫视“中国达人秀”海选，有三名评 委。以少数服从多数的原则判定选手能否 通过海选。假设我们是电子设计师，帮他 们设计一个电路能够体现评委判定和选手 是否过关之间的逻辑关系。
C 0 0 1 1
D 0 1 0 1
血型 O型 B型 A型 AB型
以变量Z表示配型结果
Z=1表示血型相配，可以输血
Z=0表示血型不配，不可以输血
以变量Z表示配型结果
Z=1表示血型相配，可以输血 根据题意确定输入和输出变量 Z=0表示血型不配，不可以输血

组合逻辑电路的设计PPT课件

组合逻辑电路的设计PPT课件
定义逻辑状态的含义；
根据给定的逻辑因果关系列出逻辑真值表。
计算机系
数字电子技. 术基础
3
组合逻辑电路的设计方法
(2)写出逻辑函数式； (3)将逻辑函数化简或变换成适当地形式； (4)根据化简或变换后的逻辑函数式，画出逻 辑电路图。
逻辑
逻辑
逻辑
将函数
逻辑
问题
真值表
函数式
式化简
电路图
组合逻辑电路设计步骤
组合逻辑电路的设计
计算机系
数字电子技. 术基础
1
引入
组合逻辑电路在智能控制系统中的应用。
交通信号灯
电子密码锁
计算机系
数字电子技. 术基础
ATM取款机
2
组合逻辑电路的设计方法
组合逻辑电路的设计就是根据给出的实际逻 辑问题，求出实现这一逻辑功能的最简单逻辑电 路。步骤为:
(1)进行逻辑抽象；
分析事件的逻辑因果关系，确定输入变量 和输出变量；
故障状态计算ຫໍສະໝຸດ 系数字电子技. 术基础5
实例
解：（1）进行逻辑抽象
表1
输入：红、黄、绿三盏
灯，分别用R、A、G表示， R A G Y
规定灯亮时为“1”，不
0001
亮时为“0”； 输出：故障信号，用Z表
001 0
示，规定正常工作状态
0 100
下 Z=0，发生故障时Z=1。 0 1 1 1
列出真值表如表1所示
7
课堂练习
设计一个三人表决电路，结果按“少数服从多数” 的原则决定。
计算机系
数字电子技. 术基础
8
计算机系
数字电子技. 术基础
4
实例
例1. 设计一个监视交通信号灯工作状态的逻辑电 路。每一组信号灯由红、黄、绿三盏灯组成。正常工作 情况下，任何时刻总有一盏灯点亮，而只允许有一盏灯 点亮。而当出现其他五种点亮状态时，电路发生故障， 这时要求发出故障信号，以提醒维护人员前去维修。

数字电子技术基础组合逻辑电路ppt课件

数字电子技术基础组合逻辑电路ppt课件

通常数据分配器有一根输入线，n根地址控制线，2n根数据输出线，因此根据输出线的个数也称为2n路数据分配器
用74LS138译码器实现的数据分配器
译码器的三个输入端A2 、A1 、A0作为选择通道用的地址信号输入，八个输出端作为数据输出通道，三个控制端接法如下：
74HC4511引脚图
74HC4511是常用的CMOS七段显示译码器， A3、A2、 A1、A0为输入端，输入8421BCD码，a～g为七段输出，输出高电平有效，可用来驱动共阴极LED数码管。
为测试输入端，低电平有效，当
时a～g输出全为1，用于检查译码器和LED
数码管是否能正常工作。
数据时，可强制将不需要显示的位消去。如四位数码管，某时刻只需显示最低的两位数据，则可以让最高两位数据的
例2
用74LS138实现逻辑函数
。
解：
将函数表达式写成最小项之和
将输入变量A、B、C分别接入输入端，注意高位和低位的接法，使能端接有效电平，由于74LS138输出为反码输出，需要再将F变换一下：
逻辑电路图
注意：使用中规模集成译码器实现逻辑函数时，译码器的输入端个数要和逻辑函数变量的个数相同，并且需要将逻辑函数化成最小项表达式。
3.2.2 组合逻辑电路的设计方法
根据给定的逻辑功能要求，设计出能实现这 个功能要求的逻辑电路。
实现的电路要最简，即所用器件品种最少、数量最少、连线最少。
要求：
（1）根据设计要求确定输入输出变量并逻辑赋 写出真值表。
（2）由真值表写出逻辑函数表达式并化简或转换。
（3）选用合适的器件画出逻辑图。
2．二-十进制译码器
常用的有8421BCD码集成译码器74HC42，

第十二章组合逻辑电路-PPT

第十二章组合逻辑电路-PPT

Y
-
逻辑表达式: Y = A + B
真值表 ABY
0
00
0 11
1 01
1 11
“或”逻辑关系就是指当决定某一事件得条 件之一具备时,该事件就会发生。
设:开关断开、灯不亮用逻辑 “0”表示,开关闭 合、灯亮用 逻辑“1”表示。
真值表 ABY
0
00
0 11
1 01 1 11
逻辑表达式: Y = A+B
真值表
ABY
0
00
0 10
1 00 1 11
逻辑表达式: Y = A • B
由真值表可见,“与”逻辑得运算规则为:
0·0=0 0·1=0 1·0=0 1·1=1 推论:A·0=0 A·1=A A·A=A
大家应该也有点累了,稍作休息
大家有疑问得,可以询问与交流
10
2、 “或”逻辑关 系
A
+
B
220V
03V C
DC
2、 工作原理
+U 12V R
Y 03V
AB
00 00 01 01 10 10 11 11
CY
00 10 00 10 00 10 00 11
输入A、B、C有低电平“0”时,输出 Y 为“0”。
输入A、B、C全为高电平“1”时,输出 Y 为“1”。
逻辑表达式： Y=A B C
3. 逻辑关系：“与”逻辑
C 控制极 10V 截止
T2 (0~10V)
UDD
ui
uO
T1
C
0V
截止
控制极
（2）工作原理
设：VT 3V
可见ui在0~10V连续变 化时,两管子均截止,传 输门关断,(相当于开关 断开) ui不能传输到输 出端。

组合逻辑电路的设计幻灯片PPT

组合逻辑电路的设计幻灯片PPT
〔2〕列出逻辑真值表
由真值表可得逻辑函数表 达式：
FA B C A B C AC B ABC
上页 下页 返回
数字电路
〔3〕利用卡诺图化简
FBC AC A B 1） （
FA BBC AC A• BBC •A C 2）
上页 下页 返回数字电路源自〔4〕画出逻辑电路图 A B F C
用与非门实现逻辑电路图
先圈大 后圈小
上页 下页
逻辑 电路图
返回
数字电路
实例3： 有一火灾报警系统，设有烟感、温感、紫 外光感三种不同类型的火灾探测器。为了防止误报 警，只有当其中有两种或两种以上类型的探测器发 出火灾探测信号时，报警系统才产生报警控制信号， 试设计产生报警控制信号的电路。
［解］〔1〕根据逻辑要求设置逻辑输入、输出变 量。
上页 下页 返回
数字电路
组合逻辑电路的设计
一、设计要求
实际逻辑 问题
最简逻辑 电路
器件数最 少
器件种类 最少
器件之间 连线最少
上页 下页 返回
数字电路
二、设计步骤
逻辑
逻辑
问题 逻辑抽象 真值表
确定输入变量、 输出变量
定义逻辑状 态的含义 〔赋值〕
圈越大 越好
逻辑表达 式及化简
卡诺图绘 制及化简
圈个数越 少越好
形式 变换
用A、B、C分别代表烟感、温感、紫外光感三种探 测器的探测输出信号，作为报警控制电路的输入变 量，以“1〞表示高电平，“0〞表示低电平，高电 平表示有火灾报警，低电平表示无火灾报警；
上页 下页 返回
数字电路
F为报警控制电路的输出，以“1〞表示高电平， “0〞表示低电平，同样高电平表示有火灾报警，低 电平表示无火灾报警。

《组合逻辑电路设计》课件

《组合逻辑电路设计》课件
《组合逻辑电路设计》ppt 课件
目录
• 组合逻辑电路概述 • 组合逻辑电路设计方法 • 常用组合逻辑电路设计 • 组合逻辑电路的分析 • 组合逻辑电路的实现
01 组合逻辑电路概 述
组合逻辑电路的定义
01
02
03
组合逻辑电路
由门电路组成的数字电路 ，其输出仅与当前的输入 有关，而与之前的输入无 关。
04 组合逻辑电路的 分析
组合逻辑电路的分析步骤
确定输入和输出变量
首先需要确定组合逻辑电路的输入和 输出变量，以便了解电路的功能需求 。
பைடு நூலகம்
列出真值表
根据输入和输出变量的取值，列出组 合逻辑电路的真值表，以便了解电路 在不同输入下的输出情况。
化简逻辑表达式
根据真值表，化简输出函数的逻辑表 达式，以便了解电路的逻辑关系。
分析电路的完备性
检查电路是否实现了所需的功能，并 确定是否存在冗余的元件或不必要的 电路结构。
组合逻辑电路的分析实例
实例一
2-2=1的组合逻辑电路：该电路有两个输入 变量A和B，一个输出变量Y，满足条件A和 B不同时为1时Y为0，其他情况下Y为1。通 过分析可以得出输出函数的逻辑表达式为 Y=A'B'+AB。
THANKS
感谢观看
特点
无记忆功能，仅根据当前 的输入确定输出。
应用
如编码器、译码器、多路 选择器等。
组合逻辑电路的基本组成
门电路
是构成组合逻辑电路的基本单元，如AND门、OR 门、NOT门等。
输入和输出
组合逻辑电路有多个输入和输出，输入用于接收 外部信号，输出用于传递处理后的信号。
连线
连接门电路，将输入与输出连接起来，实现信号 的传递和处理。
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如使 F=1Y ,则令
A1A，A0=B
比较得:
V cc
+5V
B
16 15 14 13 12 11 10
9
V cc 2S A 0 2D 3 2D 2 2D 1 2D 0 Q
D0=0，D1=C，D2=C，D3=1
74LS153
1S A 1 1D 3 1D 2 1D 1 1D 0 Q G N D
12
345
3
ST A , STB , STC 为使能端。
实验二 组合逻辑电路设计与实现
（3）数据分配器：在译码器使能端输入数据信息，器件就成 为一个数据分配器，如图所示为74LS138构成的数据分配 器。
3－8线译码器CT74LS138作.8路数据分配器
4
（a）输出原码接法 （b）输出反码接法
实验二 组合逻辑电路设计与实现
从4路数据中选中某一路数据送至输出. 端 Q。
6
实验二 组合逻辑电路设计与实现
（2）双4选1数据选择器 74LS153
74LS153 功能表
74LS153 引脚排列图
输入
输出
16 15 14 13 12 11 10 9
Vcc 2S A0 2D3 2D2 2D1 2D0 Q
s
74LS153
1
1S A1 1D3 1D2 1D1 1D0 Q GND
678
C
.A
F
10
实验二 组合逻辑电路设计与实现
四、 实验内容及要求
1、测试双2-4线译码器74LS139和3-8线译码器74LS138的逻辑功能：
（1） 74LS139的 G 、A1、A0分别由逻辑开关控制，输出 接 LED发光 二极管显示输出状态，测试 74LS139 的逻辑功能，自行列表记录实验结果
0
12 345 678
0
0
0
.
A1 A0 ×× 00 01 10 11
Q
0
D0
D1
D2
D3
7
实验二 组合逻辑电路设计与实现
（3）采用数据选择器实现逻辑函数
1）将双 4选1 数据 选择器 CT74LS153 扩 展成 8选1 数据选择器：
.
8
实验二 组合逻辑电路设计与实现
将双 4选1 数据选择器 CT74LS153 扩展成 8选1 数据选择器：
实验二 组合逻辑电路设计与实现
一、实验目的
（1）掌握译码器和数据分配器的工作原理和应用。 （2）掌握数据选择器的工作原理和应用。 （3）掌握组合逻辑电路的分析和设计方法。
二、实验仪器及器件
（1）实验设备：数字电子技术实验箱1台。 （2）实验器件：TTL芯片74LS00、74LS138、74LS153各1片。
（2） 74LS138的地址码和使能端通过逻辑开关控制，译码输出接LED观 察译码器的输出状态，测试74LS138的逻辑功能，列表记录实验结果；并自 行列表记录。
2、使用双4选1数据选择器 CT74LS153 ，要求如下：
① 测试74LS153的逻辑功能，写出数据选择器的输出函数。
② 函数 F A B D A B C A B C A B A DBC
1 A 0 V cc 2 A1 3 A2
6
S1
4
S 2A
5
S 2B G N D
Y 0 15
Y 1 14
13
Y2
12
Y3 Y 4 11 Y 5 10 Y6 9 Y7 7
8
.
2
3－8现
（2）译码器的功能表
其中，A2、A1、A0 为地址输入端， Y0 ~ Y. 7 为译码输出端，
.
1
实验二 组合逻辑电路设计与实现
三. 实验原理
1、二进制译码器
如：2-4线译码器74LS139、 3-8线译码器74LS138 和 4-16线译码器74LS154。
若有 n 个输入变量， 则有 2n 个输出端。
每一个输出函数对应于 2n 个输入变量的最小项。
（1）3-8线译码器74LS138
16
③ 用74LS153实现1位全加器,测试其功能,并列表记录.
.
11
实验二 组合逻辑电路设计与实现
五. 实验预习
(1)复习各种译码器的逻辑功能和使用方法。 (2)复习数据选择器和全加器的工作原理和特点。 (3)复习数据选择器的应用方法。
.
12
实验二 组合逻辑电路设计与实现
6.实验报告
1. 画出实验电路，整理表格和分析实验数据。 2. 总结用集成电路进行各种扩展应用的方法。 3. 比较使用门电路组成组合电路和应用专用集成电路各有什么优
（4）双2-4线译码器74LS139
.
5
实验二 组合逻辑电路设计与实现
2、数据分配器
（1）数据选择器
有2选1、4选1、8选1和16选1等类型，又叫“多路开关”。
如图所示： 4选1数据选择器
数 D0 据 D1 输 入 D2
Q输 出
D3
A1 A0
地址码
图中有 4 路数据 D0～D3，通过选择控制信号 A1、A0 (地址码)
缺点。
思考题： 1. 采用74LS151八选一的数据选择器，重新设计实验内容2中的
②题 。 2. 通过具体的设计体验后，你认为组合逻辑电路设计的关键点 或关键步骤是什么？
.
13
.
9
实验二 组合逻辑电路设计与实现
2）用双4选1数据选择器 CT74LS153 实现逻辑函数
F A B C A B C AC B ABC 解: CT74LS153输出函数为：
1 Y A 1 A 0 1 D 0 A 1 A 0 1 D 1 A 1 A 0 1 D 2 A 1 A 0 1 D 3