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1、 组合逻辑电路习题一、组合逻辑电路的基本概念 二、SSI构成的组合逻辑电路的分析和设计三、MSI组合逻辑电路的工作原理及应用 四、组合逻辑电路中的竞争和冒险五、习题讲解1一、组合逻辑电路的基本概念一、组合逻辑电路的基本概念 1.定义定义 2.结构特点结构特点 (1)电路由逻辑门构成，不含记忆元件；电路由逻辑门构成，不含记忆元件；(2)输入信号是单向传输的，电路中不含反馈输入信号是单向传输的，电路中不含反馈回路；回路；3.功能描述功能描述 真值表；表达式；卡诺图；电路图；波形图真值表；表达式；卡诺图；电路图；波形图 2二、SSI构成的组合逻辑电路的分析和设计1.分析步骤分析步骤 (1)从输入端开
2、始，逐级推导出函数表达式从输入端开始，逐级推导出函数表达式(2)化简函数表达式化简函数表达式 (4)确定逻辑功能确定逻辑功能 2.设计步骤设计步骤 (1)分析功能要求，并设置变量及其取分析功能要求，并设置变量及其取值值(2)列真值表列真值表(3)写出函数表达式并化简写出函数表达式并化简(3)列真值表列真值表 (4)画逻辑电路画逻辑电路3三、MSI组合逻辑电路的工作原理及应用 1.功能表、简化逻辑符号功能表、简化逻辑符号2.典型应用典型应用(1)用二进制译码器设计组合逻辑电路用二进制译码器设计组合逻辑电路 (2)用数据选择器设计组合逻辑电路用数据选择器设计组合逻辑电路 四、组合逻辑电路中的竞争和
3、冒险1.1.竞争和冒险的概念竞争和冒险的概念 (1)1型冒险和型冒险和0型冒险；型冒险；(2)逻辑冒险和功能冒险逻辑冒险和功能冒险；42.2.逻辑冒险、功能冒险的检查逻辑冒险、功能冒险的检查 3.3.冒险的消除方法冒险的消除方法 5图 P 4.2 五、习题讲解4.2 4.2 分析图分析图P4.2P4.2电路的逻辑功能。电路的逻辑功能。6解：解：(1)(1)从输入端开始，逐级推导出函数表达式从输入端开始，逐级推导出函数表达式 F1=A B CF2=A(B C)+BC =A BC+ABC+ABC+ABC(2)列真值表列真值表 7A B CF1 F20 0 00 00 0 11 10 1 01 10
4、 1 10 11 0 01 01 0 10 01 1 00 01 1 11 1(3)确定逻辑功能确定逻辑功能 假设变量假设变量A、B、C和和函数函数F1、F2均表示一均表示一位二进制数，那么，位二进制数，那么，由真值表可知，该电由真值表可知，该电路实现了路实现了全减器全减器的功的功能。能。8A、B、C、F1、F2分别表示被减数、减数、来自分别表示被减数、减数、来自低位的借位、本位差、本位向高位的借位。低位的借位、本位差、本位向高位的借位。ABCF1F2被减数被减数 减减 数数 借借 位位 差差 94.4 设设ABCD是一个是一个8421BCD码，试用最少码，试用最少与非与非门门设计一个能判断该
5、设计一个能判断该8421BCD码是否大于等于码是否大于等于5的电路，该数大于等于的电路，该数大于等于5，F=1；否则为；否则为0。解：解：(1)(1)列真值表列真值表10A B C DF0 0 0 000 0 0 100 0 1 000 0 1 100 1 0 000 1 0 110 1 1 010 1 1 11A B C DF1 0 0 011 0 0 111 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 11(3)画逻辑电路，如下图所示：画逻辑电路，如下图所示：(2)写最简表达式写最简表达式AB CD 111011111010010110100
6、F=A+BD+BC =A BD BC12134.10 电话室对电话室对3种电话编码控制，按紧急次序排列种电话编码控制，按紧急次序排列优先权高低是：火警电话、急救电话、普通电话，优先权高低是：火警电话、急救电话、普通电话，分别编码为分别编码为11，10，01。试设计该编码电路。试设计该编码电路。解：设火警为解：设火警为A，急救为，急救为B，普通为，普通为C，列真值表为：，列真值表为：14ABCF1=A+BABC F2=154.14 试用试用74151实现下列函数：实现下列函数：解：解：(1)函数有函数有4个输入变量个输入变量，而，而74151的地址的地址端只有端只有3个，即个，即A2、A1、A0
7、，故须对函数的卡，故须对函数的卡诺图进行降维，即降为诺图进行降维，即降为3维。维。1610111101110010110100ABCD 00001DDDD010110100ABCD6D7D5D41D2D3D1D0010110100A2A1A0D0=D3=D,D1=D2=D,D4=D5=D6=D7=0 令令A=A2、B=A1、C=A0 则：则：17相应的电路图如下所示：相应的电路图如下所示：18(4)函数有函数有4个输入变量个输入变量，而，而74151的地址端只的地址端只有有3个，即个，即A2、A1、A0，故须对函数的卡诺图，故须对函数的卡诺图进行降维，即降为进行降维，即降为3 维。维。1011
8、11101110010110100ABCDD6D7D5D41D2D3D1D0010110100A2A1A0 1D00100DD010110100ABC19D0=D7=D,D1=D,D2=D3=D4=D5=0。D6=1,相应的电路图相应的电路图如右图所示：如右图所示：令令A=A2、B=A1、C=A0 则：则：204.15 用用74153实现下列函数：实现下列函数：解：解：(1)函数有函数有4个输入变量个输入变量，而，而74153的地址的地址端只有端只有2个，即个，即 A1、A0，故须对函数的卡诺图，故须对函数的卡诺图进行降维，即降为进行降维，即降为 2 维。维。21101111101110010
9、110100ABCD0C D0C D0CD11ABD2D00D10D311A1A0 0D001DDDD010110100ABC22D0=C D,D1=C D,D2=0,D3=CD,令令A=A1、B=A0，则：则：相应的电路图如下图所示：相应的电路图如下图所示：234.18 用用74283将将8421BCD码转换为余码转换为余3BCD码。码。解：由于同一个十进制数码的余解：由于同一个十进制数码的余3BCD码比相应码比相应的的8421BCD码大码大 3，故用一片，故用一片74283既可以实现，既可以实现，电路图如下所示：电路图如下所示：24 4.22 分析如下图所示的组合网络中，当分析如下图所示的
10、组合网络中，当 ABCD 从从0100向向1101变化时和变化时和 ABCD 从从 1000 向向1101变化变化时，是否会出现冒险？试用增加多余项和取样脉时，是否会出现冒险？试用增加多余项和取样脉冲的方法来避免冒险现象。冲的方法来避免冒险现象。25解解：1.当当 ABCD 从从0100向向1101变化时：变化时：AB CD 111101111111101100101101001.F(0,1,0,0)=F(1,1,0,1)；2.有有2个变量同时变化；个变量同时变化；3.BC对应的卡诺圈中有对应的卡诺圈中有“0”也有也有“1”；所以，此时电路中存在功能冒险。所以，此时电路中存在功能冒险。先判断是
11、否有功能冒险，函数先判断是否有功能冒险，函数F的卡诺图如下的卡诺图如下图所示：图所示：26AB CD 111101111111101100101101001.F(1,0,0,0)=F(1,1,0,1)；2.有有2个变量同时变化；个变量同时变化；3.AC对应的卡诺圈中全对应的卡诺圈中全部为部为“1”；所以，此时电路中不存在功能冒险。所以，此时电路中不存在功能冒险。2.当当 ABCD 从从1000向向1101变化时：变化时：先判断是否有功能冒险，函数先判断是否有功能冒险，函数F的卡诺图如下的卡诺图如下图所示：图所示：27再判断是否有逻辑冒险：再判断是否有逻辑冒险：AB CD 11110111111110110010110100 即即AC=10 时，存在时，存在0型逻辑冒险。型逻辑冒险。由卡诺图可知，由卡诺图可知，C D和和AD对应的卡诺圈部分相切，对应的卡诺圈部分相切，而相切部分又没被其它卡而相切部分又没被其它卡诺圈包围，所以存在逻辑诺圈包围，所以存在逻辑冒险。冒险。28AB CD 11110111111110110010110100+AC+AB增加多余项的方法消除逻辑冒险：增加多余项的方法消除逻辑冒险：加取样脉冲法避免冒险：加取样脉冲法避免冒险：29