数字系统设计课件第三章 组合逻辑电路（new）.pdf

第三章组合逻辑电路

主讲人：徐向民教授

本章目录

概述

基本逻辑门电路的设计

译码器的设计

编码器的设计

加法器的设计

其它组合模块的设计

组合逻辑电路——概述

数字电路按其完成逻辑功能的不同特点，划分为组合

逻辑电路和时序逻辑电路两大类。

组合逻辑电路在逻辑功能上的特点是任意时刻的

输出仅仅取决于该时刻的输入，与电路原来的状

态无关

而时序逻辑电路在逻辑功能上的特点是任意时刻

的输出不仅取决于当时的输入信号，而且还取决

于电路原来的状态，或者说，还与以前的输入有

关。

组合逻辑电路——概述

如右图的3-8译码器，Y0到Y7的

输出值只与A1、A2、A3和片选信

号S1、S2、S3的当前输入值有关，

而与A1、A2、A3、S1、S2和S3以

前任一时刻的任意输入状态无关，

因此是一个典型的组合逻辑电路，

而并非时序逻辑电路

3-8译码器

组合逻辑电路——概述

组合逻辑电路：——电路无记忆功能

从逻辑上讲，组合电路在任一时刻的输出状

态仅由该时刻的信号决定，而与电路原来的

状态无关。

从结构上讲，组合电路都是单纯由逻辑门组成，

且输出不存在反馈路径。（不含存储单元）

X1Y1

X2Y2

输入…组合逻辑电路…输出

XnYn

组合逻辑电路框图

常用的组合逻辑电路：简单门电路、选择器、译码器、

三态门等

组合逻辑电路——概述

组合逻辑电路的设计方法：

传统的设计方法：采用标准组件进行设计

（1）逻辑问题的描述。将设计问题转化为一个逻辑问题

（2）逻辑函数简化。将第一步的函数化简，求得描述设计

问题的最简表达式

（3）逻辑函数转换。根据使用的门电路类型，将表达式变

换为所需形式

（4）画逻辑图，并考虑实际工程问题。

组合逻辑电路——概述

组合逻辑电路的设计方法：

现代EDA设计方法：使用可编程逻辑器件和硬件描述语言设计

（1）逻辑问题的描述。将设计问题转化为一个逻辑问题

（2）根据逻辑问题，用硬件描述语言进行描述

（3）对描述进行综合，仿真测试

（4）生成最终网表，下载到芯片

组合逻辑电路——概述

两种设计方法的比较：

传统的设计方EDA设计方法

法

设计方式人工为主电脑辅助为主

设计过程复杂简单

可读性低高

移植性低高

错误修正麻烦容易

正确性检验麻烦容易

组合逻辑电路——门电路

基本逻辑门电路

组合逻辑电路——门电路

数字电路中的四种基本操作

是与、或、非及触发器操作，

前三种为组合电路，后一种

为时序电路。与非、或非

和异或的操作仍然是与、或、

非的基本操作。与、或、非、

与非、或非和异或等基本逻

辑门电路为常