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CH6 組合邏輯設計與應用(一)

CH6 組合邏輯設計與應用(一). Teacher : D. Jin-Hua Hong. Outline . 組合邏輯函數的實作過程 實驗目的 實驗項目. 組合邏輯函數的實作過程. 一個典型的數位組合電路之設計會包含下列步驟: 1. 問 題的陳述 2. 撰寫真值表 3. 化成布林代數 4. 簡化布林代數 5. 電路實作. 例子. 1. 問題陳述: 設計一個警報系統來保護二門跑車。

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Presentation Transcript


  1. CH6 組合邏輯設計與應用(一) Teacher: D. Jin-Hua Hong

  2. Outline • 組合邏輯函數的實作過程 • 實驗目的 • 實驗項目

  3. 組合邏輯函數的實作過程 一個典型的數位組合電路之設計會包含下列步驟: 1. 問題的陳述 2. 撰寫真值表 3. 化成布林代數 4. 簡化布林代數 5. 電路實作

  4. 例子 1. 問題陳述: 設計一個警報系統來保護二門跑車。 構想是在他的汽車鑰匙上有一個”防盜控制”紐,只要防盜控制鈕在ON的狀態下,任何一個門被打開時即會警鈴大作,若是他自己要用車時,先OFF掉防盜控制鈕即可關掉警鈴。 • 接下來決定此問題的輸入、輸出與函數功能: 輸入(Input):A=左側開關偵測 B=右側開關偵測 S=防盜控制鈕 輸出(Output):Logic 1=門開了,防盜器ON,警鈴大作。 Logic 0=門關著,防盜器OFF,警鈴不會 響。

  5. 2. 撰寫真值表: 因為有A、B、S三個變數,會有23個可能組合,及一個輸出變數Alarm,真值表如下:

  6. 3. 化成布林代數: Alarm=ABS+ABS+ABS 4. 簡化布林代數: Alarm=BS+AS

  7. 5. 電路實作: 採用兩層次電路,AND-OR或NAND-NAND。 F(A,B,S)=BS+AS (AND-OR電路) =(AS‧BS) (NAND-NAND電路) 再選用適當的IC來完成組合邏輯函數電路。

  8. 實驗目的 • 學習「基本邏輯閘」之簡單應用。 • 利用實習過程瞭解如何用布林代數來設計「組合邏輯電路」。 • 利用套裝IC來瞭解加法器與比較器的設計及應用。

  9. 實驗項目 • 項目一 設計題1 • 項目二 設計題2 • 項目三 全加法器實習 • 項目四 比較器實習1 • 項目五 比較器實習2

  10. 項目一 設計題1(P6-6 實作二) • 一部汽車警示燈動作與否由下列因素影響: • 汽油不足 • 水量不足 • 駕駛人坐好但未繫安全帶及關門 其中一項成立,警示燈即亮,請明確定義輸入與輸出、真值表並畫出電路。 • 工作需求:Quartus II模擬、麵包板實作。

  11. 項目二 設計題2(P6-7 驗收三) • 在某一商業團體中,各股東所擁有股份分配入下:A擁有45%、B擁有30%、C擁有15%、D擁有10%。設計一個投票指示器,有4個按鈕,有3個LED顯示燈,今以各股東分配額來產生亮燈情形: • 當超過半數時(含50%),亮LED-1、LED-2。 • 當超過25%時(含25%),亮LED-2。 • 全數通過時,3個LED全亮。 • 工作需求:Quartus II模擬、麵包板實作。

  12. 項目三 全加法器實習 • 利用7483計算2+5與14+8的結果(MAX+plus II模擬、麵包板實作)。 • 工作需求:Quartus II模擬、麵包板實作。

  13. 7483

  14. 項目四 比較器實習1(P8-3 實作二) • 試設計出1位元比較器(課本有錯,請找出正確的電路)。 • 工作需求:Quartus II模擬、麵包板實作。

  15. 項目五 比較器實習2 • 利用4位元比較器 (7485) 比較下列數值: • 工作需求:Quartus II模擬、麵包板實作。

  16. 附錄

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