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1、组合逻辑电路-分析和设计 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life, there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望3.1 概述概述逻辑电路逻辑电路组合组合逻辑电路逻辑电路时序时序逻辑电路逻辑电路功能：功能：输出只取决于输出只取决于 当前的输入。当前的输入。 组成：组成：门电路，不存在门电路，不存在记忆元件。记忆元件。功能：功能：输出取决于当输出取决于当前的输入和原前的输入和原来的状态。来的状态。组成：组成：组合电路、记组合电路、记忆元件。忆元件。2y1y2yma1a2annmmnnaaafyaaafya
2、aafy,2121222111)( AFY 向量形式向量形式输入与输出的函数关系输入与输出的函数关系组合逻辑电路的框图组合逻辑电路的框图3组合电路的研究内容：组合电路的研究内容：分析：分析：设计：设计：给定给定 逻辑图逻辑图得到得到逻辑功能逻辑功能分析分析 给定给定逻辑功能逻辑功能画出画出 逻辑图逻辑图设计设计43.2 组合逻辑电路分析基础组合逻辑电路分析基础1. 由给定的逻辑图逐级写出逻辑关系表达式。由给定的逻辑图逐级写出逻辑关系表达式。分析步骤：分析步骤：2. 用公式或卡诺图对逻辑函数进行化简。用公式或卡诺图对逻辑函数进行化简。3. (列真值表列真值表)得出结论。得出结论。电路电路 结构结
3、构输入输出之间输入输出之间的逻辑关系的逻辑关系5例例1：分析下图的逻辑功能。分析下图的逻辑功能。 &ABFABABBA BABA BABAF BABABABA 6A B F 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 真值表真值表特点：特点：输入相同为输入相同为“1”； 输入不同为输入不同为“0”。同或门同或门BAF BABABABAF =1ABF次序次序7例例2：分析下图的逻辑功能。分析下图的逻辑功能。 &ABFBA ABA BBA BBAABAF BBAABA BBAABA ）（）（BABA 8A B F 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 真值表真值表特点：特点：输入相同
4、为输入相同为“0”； 输入不同为输入不同为“1”。异或门异或门BAF BABAF =1ABF91例例3：分析下图的逻辑功能。分析下图的逻辑功能。 01被封锁被封锁1=1BMF&2&3&4A110=010被封锁被封锁1特点：特点： M=1时选通时选通A路信号；路信号； M=0时选通时选通B路信号。路信号。M&2&3&4AB1F选通电路选通电路113.3 组合逻辑电路设计基础组合逻辑电路设计基础任务任务要求要求最简单的最简单的逻辑电路逻辑电路1. 定义输入定义输入/输出逻辑变量并赋值，列真值表。输出逻辑变量并赋值，列真值表。分析步骤：分析步骤：2. 由真值表写出逻辑函数式并化简。由真值表写出逻辑函
5、数式并化简。3. 画逻辑图。画逻辑图。12例例 1：设计三人表决电路（设计三人表决电路（A、B、C）。每人一个）。每人一个按键，如果同意则按下，不同意则不按。结果按键，如果同意则按下，不同意则不按。结果用指示灯表示，多数同意时指示灯亮，否则不用指示灯表示，多数同意时指示灯亮，否则不亮。亮。1. 首先指明逻辑符号取首先指明逻辑符号取“0”、“1”的含义。的含义。2. 根据题意列出真值表。根据题意列出真值表。A B C F 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 真值表真值表三个按键三个按键A、B、C按下时为按
6、下时为“1”，不按时为，不按时为“0”。输。输出是出是F，多数赞成时是，多数赞成时是“1”，否则是否则是“0”。F13A B C F 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 真值表真值表3. 画出卡诺图，并用卡画出卡诺图，并用卡诺图化简：诺图化简：ABC00011110010 0 1 0 0 1 1 1 ABACBCCABCABF 简单问题直接写出简单问题直接写出144. 根据逻辑表达式画出逻辑图。根据逻辑表达式画出逻辑图。CABCABF & 1&AB BCF(1) 若用与或门实现若用与或门实现15CABC
7、AB CABCAB &ABCFCABCABF (2) 若用与非门实现若用与非门实现16例例2 设计一个监测信号灯工作状态的逻辑电路。每一组设计一个监测信号灯工作状态的逻辑电路。每一组信号灯由红、黄、绿三盏灯组成，共有三种正常工作状信号灯由红、黄、绿三盏灯组成，共有三种正常工作状态：红、绿或黄加绿灯亮；其它五种亮灯状态为故障态：红、绿或黄加绿灯亮；其它五种亮灯状态为故障R A GR A GR A G正常工作状态正常工作状态R A GR A GR A GR A G故障状态故障状态17逻辑抽象逻辑抽象取红、黄、绿三盏灯的状态为输入变量，分别用取红、黄、绿三盏灯的状态为输入变量，分别用R、A、G表示，
8、亮时为表示，亮时为1，不亮时为，不亮时为0。取故障信号为输出变量，。取故障信号为输出变量，以以Y表示，正常工作下表示，正常工作下Y为为0，发生故障时为，发生故障时为1。列出真值。列出真值表表逻辑真值表逻辑真值表RAGY00010010010101101000101111011111逻辑函数式由真值表可得逻辑函数式由真值表可得RAGGRAGARGARGARY18化简化简RARGGRY AGR000111100100110111用用0化简可得到最简与或非表达式化简可得到最简与或非表达式GRGARY19画出逻辑图画出逻辑图最简与或的逻辑图最简与或的逻辑图最简与或非的逻辑图最简与或非的逻辑图1G&Y1
9、1&AR&1G1AR1&Y120例例3 多输出组合逻辑电路多输出组合逻辑电路DCBCABCDACFDCADCBACDBCDFDCACBACDACBAF321F1的卡诺图的卡诺图 CD CDABAB000001011111101000001 11 11 11 101011 11 111111010F2的卡诺图的卡诺图 CD CDABAB0000010111111010000001011 11 111111 11 110101 11 1F3的卡诺图的卡诺图 CD CDABAB0000010111111010000001011 11 111111 11 11 11 110101 11 11 11 1
10、BDAFADBDFDABAF321化简化简单个最简单个最简21DF31&ABAB&11F2F1ADA单个最简单个最简整体最简整体最简BDAABDAFBDAADBAADADBDFBDABABDBADABAF321)()(DF31&AB&AB&11F2F1ADAD22作业9-9（a）9-139-14（d）9-1723 课堂作业VVOH7 . 2(min)VVOL5 . 0(max)VVIH0 . 2(min)VVIL8 . 0(max)求输入为高/低电平时的噪声容限？ 2,举重比赛，有甲乙丙三名裁判，其中甲为主裁判。 当两名或两名以上裁判（且必须包括甲在内）判定 成功时，表示成功的灯才亮。 设计实现上述要求的组合逻辑电路。 1,24