数字电子技术基础第3章课件.ppt

数字电子技术基础 ;第3章 组合逻辑电路 ;第3章 组合逻辑电路;　一、组合逻辑电路的特点 　逻辑功能的特点：任意时刻的稳定输出仅仅取决于当时的输入信号，而与电路原来的状态无关。 组合逻辑电路的一般结构如图所示。;　二、组合电路逻辑功能的表示方法 用来表示逻辑函数的几种方法——逻辑图、真值表、卡诺图、逻辑表达式及时间图等，都可以用来表示组合电路的逻辑功能。; 3.1 组合电路的基本分析方法和设计方法;二、分析举例：;分析举例2：分析图中所示电路的逻辑功能，输入信号A、B、C、D是一组二进制代码。;解：⑴、根据逻辑图写输出逻辑表达式;2：试分析图示电路的逻辑功能。;第二步：原式可变换为; 3.1.2 组合电路的基本设计方法 ; ③状态赋值，即用0和1表示信号的有关状态。 ④列真值表。根据因果关系，把变量的各种取值和相应的函数值，以表格形式一一列出，而变量取值顺序则常按二进制数递增排列，也可按循环码排列。 2、进行化简 ①输入变量比较少时，可以用卡诺图化简。 ②输入变量比较多用卡诺图化简不方便时，可以用公式法化简。 3、画逻辑图 ①变换最简与或表达式，根据所用元器件(分立元件 或 集成芯片)的情况将函数式进行化简。求出所需要的最简式。 ②根据最简式画出逻辑图。; 二、设计举例;1、列真值表;首先确定输入变量：; 例3：设计一个楼上、楼下开关的控制逻辑电路来控制楼梯上的路灯，使之在上楼前，用楼下开关打开电灯，上楼后，用楼上开关关灭电灯；或者在下楼前，用楼上开关打开电灯，下楼后，用楼下开关关灭电灯。;画逻辑电路图：; 例4：设计一个路灯控制电路，要求实现的功能是：当总电源开关闭合时，安装在三个不同地方的三个开关都能独立地将灯打开或熄灭；当总电源开关断开时，路灯不亮。; ④列真值表：由题意不难理解，一般地说，四个开关是不会在同一时刻动作的，反映在真值表中任何时刻都只会有一个变量改变取值，因此按循环码排列变量S、A、B、C的取值较好，如右表所示。; ⑶ 画逻辑图 用异或门和与门实现。 ①变换表达式 ;练习?? 设计一个监视交通信号灯工作状态的逻辑电路。正常情况下，红、黄、绿灯只有一个亮，否则视为故障状态，发出报警信号，提醒有关人员修理。;练习：设计一个监视交通信号灯工作状态的逻辑电路。正常情况下，红、黄、绿只有一个亮，否则视为故障状态，发出报警信号，提醒有关人员修理。;作业题 P225 题3.1(a) P226 题3.5;3.2 加法器和数值比较器;逻 辑 图;2. 全加器（Full Adder）;卡诺图;逻辑图;(b) 用与或非门和非门实现;3. 集成全加器;;2. 超前进位加法器;《逻辑结构示意图》;3. 2. 2 数值比较器（Digital Comparator）;;G = (A3⊙B3)(A2⊙B2) (A1⊙B1)(A0⊙B0);扩展：;比 较 输 入;;3. 3 编码器和译码器;一、二进制编码器;函数式;优先编码：;输入 输出 为原 变量;用 4 位二进制代码对 0 ~ 9 十个信号进行编码的电路;3.3.2 译码器（Decoder）;1. 三位二进制译码器( 3 线 – 8 线);3 线 - 8 线译码器逻辑图;2. 集成 3 线 – 8 线译码器 -- 74LS138;3. 二进制译码器的级联;三片 3 线- 8 线;功能特点：;半导体显示(LED);驱动共阳极数码管的电路;A3;共阴极;3. 4 数据选择器和分配器;3. 4. 1 数据选择器 ( Data Selector );一、4 选 1 数据选择器;╳ ╳ ╳;2. 集成数据选择器的扩展;3. 4. 2 数据分配器 ( Data Demultiplexer );二、集成数据分配器;3. 5 用 MSI 实现组合逻辑函数;2. 步骤;二、应用举例;[例 1];[例 1];(4) 画连线图(与方法一相同);[例 2] 用数据选择器实现函数;3. 5. 2 用二进制译码器实现组合逻辑函数;2. 基本步骤;(4) 画连线图;3.6 只读存储器（Read Only Memory）;3.6.1 ROM 的结构和工作原理;2. 内部结构示意图;3. 逻辑结构示意图;;(2) 逻辑结构示意图;;2. 工作原理;输出信号的真值表;3.6.2 ROM 应用举例及容量扩展;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等是常用的 MSI 组合逻辑 部件，学习时应重点掌握其逻辑功能及应用。;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