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组合逻辑电路分析和设计. 制作:浙江广厦建设职业技术学院 信息与控制工程学院. 一、组合逻辑电路的分析. 1 、分析组合电路的目的:找出电路的输入量和输出量之间的逻辑关系,进而分析该电路的逻辑功能。. 2 、分析步骤:. ( 1 )由给定的逻辑图写出逻辑关系表达。. ( 2 )用逻辑代数或卡诺图对逻辑表达式进行化简。. ( 3 )列出真值表并得出逻辑功能. 3 、举例分析 (1) 分析右图逻辑图的逻辑功能,要求如下: 1 )写出逻辑表达式 2 )列真值表 3 )说明其逻辑功能。 解: 1) 分析步骤,写出逻辑表达式为 Y

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Presentation Transcript
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组合逻辑电路分析和设计

制作:浙江广厦建设职业技术学院

信息与控制工程学院

slide2

一、组合逻辑电路的分析

1、分析组合电路的目的:找出电路的输入量和输出量之间的逻辑关系,进而分析该电路的逻辑功能。

2、分析步骤:

(1)由给定的逻辑图写出逻辑关系表达。

(2)用逻辑代数或卡诺图对逻辑表达式进行化简。

(3)列出真值表并得出逻辑功能

slide3

3、举例分析

(1) 分析右图逻辑图的逻辑功能,要求如下:

1)写出逻辑表达式

2)列真值表

3)说明其逻辑功能。

解:1)分析步骤,写出逻辑表达式为Y

2)列出逻辑函授的真值表。将输入A、B、C  取值的各种组合代入逻辑表达式中,求出输出Y的值。由此可列出表1所示的真值表。

3)逻辑功能分析。由表1可看出:在输入A、B、C三变量中,有奇数个1时,输出Y为1,否则Y为0,因此,图1所示电路为三位判奇电路,又称为奇校验电路。

slide4
(2)分析右图逻辑电路的逻辑功能,要求如下:

1)写出逻辑表达式

2)列真值表

3)说明其逻辑功能。

slide5
解:分析,这道题给出了逻辑图,输入变量A、B,输出变量F。根据逻辑图的五个或非门可以写出逻辑表达式。把输入变量的各组取值代入逻辑表达式可分别计算出输出变量的值,就得到真值表。分析真值表可以得到逻辑功能。解:分析,这道题给出了逻辑图,输入变量A、B,输出变量F。根据逻辑图的五个或非门可以写出逻辑表达式。把输入变量的各组取值代入逻辑表达式可分别计算出输出变量的值,就得到真值表。分析真值表可以得到逻辑功能。

(1)逻辑表达式及化简:

(2) 真值表

(3)功能分析:“相同得1,相异得0”。所以是同或门。

slide6

二、 组合逻辑电路的设计

1、组合逻辑电路的一般设计目的

根据给定的实际逻辑功能,找出实现该功能的逻辑电路。

组合逻辑电路的设计步骤与组合逻辑电路的分析步骤相反,

2、设计步骤:

(1)假设实际问题的逻辑含义,列出真值表,进而写出逻辑表达式。

(2)用逻辑代数或卡诺图对逻辑表达式进行化简。

(3)列出输入输出状态表并画出逻辑电路图。

slide7

例1:设计三人表决电路(A、B、C)。每人一个按键,如果同意则按下,不同意则不按。结果用指示灯表示,多数同意时指示灯亮,否则不亮。A具有否决权。例1:设计三人表决电路(A、B、C)。每人一个按键,如果同意则按下,不同意则不按。结果用指示灯表示,多数同意时指示灯亮,否则不亮。A具有否决权。

1.首先指明逻辑符号取“0”、“1”的含义。三个按键A、B、C按下时为“1”,不按时为“0”。输出量为 F,多数赞成时是“1”,否则是“0”。

2.根据题意列出逻辑状态表。

slide8

逻辑状态表

3.列逻辑表达式并化简

Y=AC+AB

slide9

4.根据逻辑表达式画出逻辑图。

将上式用与非门表示:

slide10
例2、设计故障指示电路

设计一个故障指示电路,要求满足以下重要条件:

1)两台电动机同时工作,绿灯亮;

2)其中一台电动机发生故障时,则黄灯亮;

3)两台电动机都发生故障,则红灯亮。

slide11
解:

①分析命题后可知,本题应有两个输入变量,三个输出函数。

设两台机器A、B,有故障为“1”,反之为“0”;输出函数G、Y、R分别代表绿灯、黄灯和红灯,灯亮为“1”,反之为“0”。

②根据题意列真值表 。

③根据真值表写出逻辑表达式,并化简:

G=A B;Y=A B+A B,R=AB

④画逻辑图 。

slide13

1 1 0 1

1 0 0 1

+

三、加法器

举例:A=1101, B=1001, 计算A+B

0

0

1

1

1

0

1

1

0

slide14

加法运算的基本规则:

(1)逢二进一。

(2)最低位是两个数最低位的相加,不需考虑进位。

(3)其余各位都是三个数相加,包括加数、被加数和低位来的进位。

(4)任何位相加都产生两个结果:本位和、向高位的进位。

slide15

真值表

1、半加器

半加运算不考虑从低位来的进位

A---加数;B---被加数;S---本位和;

C---进位。

slide17

A

=1

S

B

&

C

逻辑图

逻辑符号

slide18

(2)全加器

相加过程中,既考虑加数、被加数又考虑低位的进位。

an---加数;bn---被加数;cn-1---低位的进位;sn---本位和;cn---进位。

slide20

半加和:

所以:

slide21

an

bn

半加器

半加器

sn

Cn-1

 1

逻辑符号

Scn-1

cn

逻辑图

slide22

&

&

&

&

A

F

B

练习:分析下图的逻辑功能

slide23

=1

真值表

异或门

相同为“0”

不同为“1”

slide24

小结:

1、组合逻辑电路的分析目的是分析逻辑图得出逻辑功能。

2、组合逻辑电路的分析步骤;

1)根据已知逻辑图逐级写出逻辑函数表达式。

2)化简该逻辑函数表达式。

3)列出真值表,并进行逻辑功能分析,得出逻辑功能。

作业:

参考书2P171 习题 1 、2