数字电路王兢 课件第四章

L A A 则存在“0”冒险
《数字电子技术基础》
第四章 组合逻辑电路 A=1
B= 1 A=1 C
Ý 1 ¡ B= 1 C C
主讲：何玉钧
例：判断图示电路是否存在冒险。
B C
A B C & & AC
& &
&
BC BC Ý 1 ¡ L=AC+BC
L=AC+BC
C
BC AC BC
t pd
t pd
第四章 组合逻辑电路 （2）列真值表
Si
0
主讲：何玉钧
例：分析以下逻辑电路的功能
Ai Bi =1 =1

0
Ci-1 Ai Bi
全加器符号 Si
>=1 1
Ci-1
& &
&
&
0
0
0 0
&CO C i
&
CO
0 0
Ci
0
Ai Bi Ci-1

CI CO
Si Ci
解：（1）写输出表达式：
Si Ai Bi Ci 1
0
&
&
D 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
L 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1
&
&
&
&
0
&
&
《数字电子技术基础》
第四章 组合逻辑电路
主讲：何玉钧
练习题
1. 设计一个电话机报警信号控制电路。电路有I0（火警）、I1 （盗警）和I2（日常业务）三种输入信号，通过排队电路分 别从L0、L1、L2输出，在同一时间只能有一个信号通过。如 果同时有两个以上信号出现时，应首先接通火警信号，其次 为盗警信号，最后是日常业务信号。试按照上述轻重缓急设 计该信号控制电路。要求用集成门电路74LS00（每片含4个2 输入端与非门）实现。

G1 G2 L=A'A A G1 G2 L=A'+A
A
A A'
A A' L
L
★ 分析：2—4译
码器中的竞争冒险现象
★ 当AB从10->01
时，动态过程 中出现00和11 状态，在Y3和 Y0输出端可能 产生冒险。
*2、检查竞争与冒险现象的方法（1）
一、代数法： (1) 检查是否存在某个变量A，它同时以原变量和 反变量的形式出现在函数表达式中。
★编码器、译码器、数据选择器、数据分配 器、数值比较器和加法器是常用的MSI组合逻 辑部件，学习时重点掌握其逻辑功能及应用。
★数据选择器的作用是根据地址码的要求，从 多路输入信号中选择其中一路输出。 ★数据分配器的作用是根据地址码的要求，将 一路数据分配到指定输出通道上去。
★编码器的作用是将具有特定含义的信息编成 相应二进制代码输出;常用的有二进制编码
关的电路。它在逻辑功能上的特点是：没有存储
和记忆作用；在电路结构上的特点是：由各种门 电路组成，不含记忆单元，只存在从输入到输出
的通路，没有反馈回路。
组合逻辑电路的基本分析方法是：根据给定电 路逐级写出输出函数式，并进行必要的化简和 变换，然后列出真值表，确定电路的逻辑功能。 组合逻辑电路的基本设计方法是：根据给定设 计任务进行逻辑抽象，列出真值表，然后写出输 出函数式并进行适当化简和变换，求出最简表达 式，从而画出最简(或称最佳)逻辑电路。
再加选通脉冲选取输出结果, 即可消除现象。
该方法简单易行，但对选通信号的作用时间和 脉冲宽度有严格的要求。
3、消除竞争与冒险现象的方法
（3） 修改逻辑设计 采用增加冗余项的方法。 在表达式中“加”上多余的“与项”或者“乘” 上多余的“或项”，使原函数不可能在某种条件 下再出现A+A‘和AA’的形式。

13
同步式触发器——电平触发方式，一般高电平触发； 维持阻塞触发器——边沿触发方式，一般上升沿触发；
边沿触发器——边沿触发方式，一般下降沿触发；
主从触发器——主从触发方式。
14
时钟输入CP： 时钟脉冲输入端，通常输入周期性时钟脉冲。
数据输入端：
又叫控制输入端。四种触发器：SR—S，R；D—D； JK—J，K；T—T。 初态Qn: 可称现态，某个时钟脉冲作用前触发器状态。
38
主从式JK触发器
Q
&1
Q
&2 &4
R'
从触发器
&3
S' Q'
Q'
&5 &7
J
&6
1
CP
主触发器
&8
K
CP
39
主、从触发器都是电平触发的同步式触发器 主从触发器在一个时间脉冲（CP）作用下，工作 过程分两个阶段（双拍工作方式）。
1）CP=1，主触发器接收控制信号J、K，状态反映 在 Q' 和 Q' 上， CP = 0 从触发器被封锁，保持原来状态。 2）在CP下降沿（负跳变时刻），从触发器向主触发器看齐。 负跳变时，主触发器被封锁，保持原状态不变。此时，从 触发器封锁被解除取与主触发器一致的状态。
次态Qn+1:某个时钟作用后触发器的状态。（新状态）
15
描述时钟触发器逻辑功能时，采用四种方式：
功能真值表：（表格形式） 在一定控制输入下，在时钟脉冲作用前后，初态向次态转 化的规律（状态转换真值表） 激励表：（表格形式）
在时钟脉冲作用下，实现一定的状态转换（Qn—Qn+1），应 有怎样的控制输入条件。

A 0 0 0 0 1 1 1 1
B 0 0 1 1 0 0 1 1
CI CO S 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1
第二节逻辑图形符号中的关联记号
一、逻辑非和极性指示符号
逻辑非符号是个小圈圈，当它示在符号框外输入（或输出） 端处时，就表示该输入（或输出）处的内部逻辑状态与外部逻 辑状态相反 极性指示符号是半空心箭头，当它示在符号框外输入（或输 出）端处时，就表示该输入（或输出）处的内部“1”状态与外 部逻辑电平L（低电平）相对应，内部“0”状态与外部逻辑电平 Ｈ（高电平）相对应，同时空心箭头的指向还表示信息流方向
2.化简，求函数表达式 3.画出逻辑图
三、组合电路设计
例：用逻辑门设计半加器
1、半加器真值表
输入 A B 0 0 1
1
输出 CO S 0 0 0
1
0 1 0
1
0 1 1
0
2、半加器表达式 S＝AB＋AB＝A⊕B
CO＝AB
三、组合电路设计
例：用逻辑门设计全加器
பைடு நூலகம்
一位全加器真值表
思考题：计算8bit数据线为1 的数量
X1 X2 ┇ Xn-1
┇
Ym-1= f m-1 (X1，X2，┅，Xn－1)
组 合 电 路
Y1
Y2
┇ Ym-1
二、组合电路分析
化简 给定电路 函数表达式 真值表 逻辑功能描述
分析步骤： 1.根据电路求出函数表达式 2.列出真值表 3.根据真值表或逻辑函数表达式确定电 路的逻辑功能
例: 分析如图电路 解 ：1.求出函数表达式
需降维，di中有变量 3、当变量个数小于选择器地址数时： 存在多种方法选择