04第四章组合逻辑电路..docx

教 案 授 课 4.1 概述，4.2 组合逻辑电路的分析和设计方法， 4.3.1 编码器， 4.3.2 译码器， 4.3.3 内 容 概要 数据选择器， 4.3.4 加法器， 4.3.5 数值比较器 理解组合逻辑电路在电路结构和逻辑功能上的特点； 熟练掌握组合逻辑电路的分析 目 的 和设计方法；熟练掌握编码器、译码器和数据选择器的逻辑功能和应用；理解加法 要求 器和数字比较器的工作原理和逻辑功能。 重点  组合逻辑电路的分析和设计方法；常用中规模集成的组合电路器件的应用。 难点 TTL 和 CMOS 门电路的内部结构和工作原理 作 业 布置 4.1，4.3 ， 4.5， 4.7， 4.10，4.12， 4.15，4.16，4.19， 4.25，4.26 本 章 《数字电子技术基础（第五版） 》 （节） 参 考 书 教学方法 演讲法、启发式 主要教具 多媒体课件 备注 授课过程及内容 备注 第四章 组合逻辑电路 4.1 概述 1．逻辑电路的分类 （1）组合逻辑电路（简称组合电路） ； （2）时序逻辑电路（简称时序电路） 。 2、组合逻辑电路的特点 （1）功能特点：任一时刻的输出状态仅仅取决于同一时刻的输入状态， 而与前 一时刻的状态无关。 （2）结构特点：不包含记忆单元，即存储单元。 3、组合逻辑电路的描述 如图所示： X1 Y1 X2 Y2 出 入 合路 信号? 信 号 ? Xn Ym 用一组逻辑函数表示为： Y1 f1 (X 1、X 2、 X n ) Y2 f 2 (X 1、X 2、 X n ) ． ． ． f n (X 1、X 2、 X n ) Yn 4.2 组合逻辑电路的分析和设计方法 一、 分析方法 分析就是已知电路的逻辑图，分析电路的逻辑功能。 分析步骤如下： （1）根据已知的逻辑图，从输入到输出逐级写出逻辑函数表达式。 （2）利用公式法或卡诺图法化简逻辑函数表达式（最简与或表达式） 。 （3）列真值表。 （4）确定其逻辑功能。 例 1、分析下图组合逻辑电路的功能。 Y C C 解 （1）Y AB BC AC 2）化简： Y=AB+BC+AC （ 3）列真值表： （4）由真值表知： A B C Y 1，输出 Y 为 1。 0 0 0 0 若输入两个或者两个以上的 0 0 1 0 功能：在实际应用中可作为多数表决电路使 0 1 0 0 用。 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 练习：分析如图所示组合逻辑电路的功能。 Y2 A Y 3 Y 1 Y B ▲ 二、设计方法 设计就是已知实际逻辑问题，设计实现该功能的最简电路。 设计步骤如下： （1）根据实际逻辑问题进行逻辑抽象，即确定输入、输出变量的个数 , 并对 它们进行逻辑赋值 (即确定 0 和 1 代表的含义 )。 （2）根据逻辑功能列出真值表，求出逻辑函数表达式。 （3）选定逻辑器件。 1、若选用 SSI（小规模门电路），则化简函数表达式，画出实现电路； 2、若选用 MSI （中规模门电路），则变换函数表达式形式，画出实现电路。 例 2、有三个班学生上自习，大教室能容纳两个班学生，小教室能容纳一个班 学生。设计两个教室是否开灯的逻辑控制电路，用 SSI 门电路实现。要求如下： （1）一个班学生上自习， 开小教室的灯。 （2）两个班上自习， 开大教室的灯。 （3）三个班上自习， 两教室均开灯。 解：（ 1）逻辑抽象： 设输入变量Ａ、 Ｂ、Ｃ分别表示三个班学生是否上自习 , 1 表示上自习 , ０表示不上自习； 输出变量Ｙ、 F 分别表示大教室、小教室的灯是否亮 , １表示亮 , ０表示灭。 （ 2）列真值表： A B C Y F （ 3）函数表达式： Y ABC A BC AB C ABC 0 0 0 0 0 F A BC A BC A B C ABC 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 利用卡诺图化简： 0 1 1 1 0 Y BC 00 01 11 10 1 0 0 0 1 A 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 F BC 00 01 11 10 A ∴ Y BC AC AB 0 1 0 1 0 F A BC A BC ABC ABC + ○+ C 1 1 0 1 0 =A ○B (４) 画逻辑图 : A B ≥1 Y C =1 =1 F 课堂练习： P179 3.4 4.3 若干常用的组合逻辑电路（ MSI ） 一、 编码器（重点：定义、逻辑真值表） 1、定义、分类 2、实例介绍 3、应用 1、定义、分类 编码：用二进制代码组合表示特定含义的输入对象 （例如文字、 数字、符号等）。 而编码器就是实现编码操作的数字电