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第3章 组合逻辑电路 §3.1 组合逻辑电路的分析和设计 §3.4 常用组合逻辑电路模块 §3.2 组合逻辑电路的竞争与冒险 §3.3 VHDL语言简介 §3.1 组合逻辑电路的分析和设计 3.1.1组合逻辑电路定义和特点 3.1.2 组合逻辑电路的分析方法 3.1.3 组合逻辑电路的设计方法 1.组合逻辑电路概念 输入： 逻辑关系：Li = Fi (X0，X2，…、Xn) i = (0、1、，2、…、m) 2.组合逻辑电路的结构特点 电路由逻辑门构成，不含记忆元件 输出： X0、X2、…、Xn L0、L2、…、Lm 3.1.1组合逻辑电路的定义和特点 组合逻辑电路任一时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入，而与过去的输入无关。 3.1.2 组合逻辑电路的分析方法 1. 任务：已知逻辑电路，分析其逻辑功能 写 函 数 表 达 式 真 值 表 描 述 电 路 功 能 已 知 组 合 电 路 2. 分析步骤 结论：电路为少数服从多数电路， 称表决电路。 解：（1）逻辑表达式 （2）列真值表 （3）分析电路的逻辑功能 多数输入变量为1，输出F为1； 例1：分析如图所示电路的逻辑功能。 3.1.2 组合逻辑电路的分析方法 例2：试分析图示逻辑电路的功能。 （2）列真值表 解：（1）写表达式 3.1.2 组合逻辑电路的分析方法 二进制码 格雷码 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 （2） 列真值表 二进制码至格雷码的转换电路。 B3B2B1B0 G3G2G1G0 0 0 0 0 0 0 0 0 （3）逻辑功能 （1）表达式 3.1.2 组合逻辑电路的分析方法 3.1.3 组合逻辑电路的设计方法 1.任务：根据实际逻辑问题，设计实现其功能的逻辑电路. 列真 值 表 简 化 函 数 式 画 逻 辑 图 实 际 逻 辑 问 题 公式法 图形法 2.设计步骤： 例1．在举重比赛中，有3名裁判，其中1名为主裁判。当有两名以上裁判（其中必须有1名主裁判）认为运动员举杠铃合格，就按动电钮，可发出成绩有效的信号。请设计该组合逻辑电路。 （1）作出逻辑规定： 输入：合格为1，不合格为0 输出：成绩有效为1，无效为0 （2）列出真值表 A B C Y 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 AB AC （3）求逻辑函数表达式 Y=AB+AC 3.1.3 组合逻辑电路的设计方法 （4）画出逻辑电路图 （5）化成与非-与非式 3.1.3 组合逻辑电路的设计方法 例2：L1和L2都是逻辑变量A、B、C、D的函数，即 L1=F1（A，B，C，D）=∑m（4，5，7，12，13，15） L2=F2（A，B，C，D）=∑m（4，6，7，12，14，15） 试用与非门实现L1和L2的电路。 解：方案一：L1和L2采用如图所示的卡诺图进行化简 方案二：L1和L2采用如图所示的卡诺图进行化简 对于具有多个输出变量的组合逻辑电路设计，不应该单纯追求每个输出与-或表达式最简，而应该在各个输出与-或表达式中尽可能多用公共项，达到整体最简的目的。 3.1.3 组合逻辑电路的设计方法 §3.2 组合逻辑电路的竞争与冒险