EDAPPT课件:第2章组合逻辑电路.pptx
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1、第第2章章 组合逻辑组合逻辑电路电路目录目录2.1 概概 述述2.2 组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的分析2.3 常用的组合逻辑电路常用的组合逻辑电路2.4 组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计2.5 组合逻辑电路的时序分析组合逻辑电路的时序分析1. 组合电路的特点组合电路的特点(1) 逻辑功能特点逻辑功能特点 电路在任何时刻的输出状态只电路在任何时刻的输出状态只取决于该时刻的输入状态,而与取决于该时刻的输入状态,而与原来的状态无关。原来的状态无关。(2) 电路结构特点电路结构特点 输出、输入之间输出、输入之间没有反馈延迟没有反馈延迟电路电路 不包含记忆性元件不包含记忆性元件( (触发器触发器
2、) ),仅由,仅由门电路门电路构成构成I0I1In-1Y0Y1Ym-1组合逻辑组合逻辑电路电路),(),(),(110111101111000nmmnnIIIFYIIIFYIIIFY2组合电路逻辑功能的表示方法组合电路逻辑功能的表示方法 (1) 逻辑表达式逻辑表达式运算及变换方便,容易转换成真值表或卡诺图,可运算及变换方便,容易转换成真值表或卡诺图,可直接画出电路的逻辑图。直接画出电路的逻辑图。 (2) 真值表真值表直观反映出逻辑关系,可转换成卡诺图及逻辑表达直观反映出逻辑关系,可转换成卡诺图及逻辑表达式。但输入信号多时非常繁琐。式。但输入信号多时非常繁琐。(3) 卡诺图卡诺图用于逻辑函数化简
3、。输入信号大于用于逻辑函数化简。输入信号大于6时不能使用。时不能使用。(4) 逻辑图逻辑图接近实际电路,与逻辑表达式之间可以相互转换。接近实际电路,与逻辑表达式之间可以相互转换。 无法进行公式化简、变换。无法进行公式化简、变换。2.2 组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的分析2.2.1 组合逻辑电路的分析方法组合逻辑电路的分析方法2.2.2 组合逻辑电路的分析举例组合逻辑电路的分析举例2.2.1 组合逻辑电路的分析方法组合逻辑电路的分析方法1分析的目的分析的目的(1) 确定电路的功能。确定电路的功能。(2) 在设计完成后,确定功能是否能够满足设计要在设计完成后,确定功能是否能够满足设计要求。求。(
4、3) 变换逻辑表达式,以便用不同的电路实现同一变换逻辑表达式,以便用不同的电路实现同一逻辑功能要求,或者简化电路。逻辑功能要求,或者简化电路。(4) 把表达式转换成标准形式,以便用中、大规模把表达式转换成标准形式,以便用中、大规模集成电路实现。集成电路实现。(5) 获得表示其功能的逻辑描述。获得表示其功能的逻辑描述。2.2.1 组合逻辑电路的分析方法组合逻辑电路的分析方法2分析方法分析方法(1) 根据电路逻辑图,写出逻辑表达式。根据电路逻辑图,写出逻辑表达式。(2) 进行表达式的变换及化简。进行表达式的变换及化简。(3) 根据表达式列出真值表。根据表达式列出真值表。(4) 对给定电路的功能进行
5、逻辑描述。对给定电路的功能进行逻辑描述。逻辑图逻辑图逻辑表达式逻辑表达式化简化简真值表真值表说明功能说明功能2.2.2 组合逻辑电路的分析举例组合逻辑电路的分析举例【例例2-1】 分析电路,说明其功能。分析电路,说明其功能。(1) 写逻辑表达式。写逻辑表达式。(2) 变换并化简表达式。变换并化简表达式。ABBABAYBBBABAAABABBAA)()(ABBABABABA(3) 列出真值表。列出真值表。ABY000011101110(4) 电路功能逻辑描述。电路功能逻辑描述。由真值表可知,该电路实现了由真值表可知,该电路实现了“异或异或”逻辑功能。逻辑功能。BABAY2.2.2 组合逻辑电路的
6、分析举例组合逻辑电路的分析举例【例例2-2】分析电路,说明其功能。分析电路,说明其功能。(1) 写逻辑表达式。写逻辑表达式。(2) 化简表达式。化简表达式。CAPBAP2121PPYCABAABCCBACABA)(ACCAABBAABACCAABACBACABA(3) 列出真值表。列出真值表。(4) 电路功能逻辑描述。电路功能逻辑描述。当当3个输入信号一致时,个输入信号一致时,输出输出1;当当3个输入信号不完全一个输入信号不完全一致时,输出致时,输出0。ABCY000001010011100101110111“符合符合”电路电路10000001ABCCBAY2.3 常用的组合逻辑电路常用的组合
7、逻辑电路2.3.1 编码器编码器2.3.2 译码器译码器2.3.3 数据选择器数据选择器2.3.4 数值比较器数值比较器2.3.5 加法器加法器2.3.1 编码器编码器本小节介绍:本小节介绍: 1编码原理编码原理2二进制普通编码器二进制普通编码器3二二十进制普通编码器十进制普通编码器4优先编码器优先编码器5编码器集成电路编码器集成电路2.3.1 编码器编码器1编码原理编码原理编码:用文字、符编码:用文字、符号或数字表示特定号或数字表示特定对象的过程。对象的过程。编码器:实现编码编码器:实现编码操作的电路。操作的电路。通常情况下,通常情况下,n 和和m 之间的关系应满足:之间的关系应满足:2n-
8、1m2n设计编码器的关键在于编码规则,编码规则不同,设计编码器的关键在于编码规则,编码规则不同,设计的结果也不同。设计的结果也不同。2.3.1 编码器编码器2二进制普通编码器二进制普通编码器二进制编码器:用二进制编码器:用n位二进制代码对位二进制代码对 m=2n 个信号个信号进行编码的电路。进行编码的电路。普通编码器的输入信号为一组互相排斥的输入信普通编码器的输入信号为一组互相排斥的输入信号。号。互相排斥:指在任何时刻,不允许两个或两个以互相排斥:指在任何时刻,不允许两个或两个以上的输入信号同时出现。上的输入信号同时出现。 3 位二进制编码器位二进制编码器(8 线线- 3 线线)编码表编码表函
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