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1、电工电子技术项目项目十电子课件项目十项目十 组合逻辑电路及其应用组合逻辑电路及其应用任务二 电路的基本物理量的计算与测量任务一组合逻辑电路的分析任务二组合逻辑电路的设计技能训练组合逻辑电路的设计与测试任务一组合逻辑电路的分析一、组合逻辑电路分析的步骤分析组合逻辑电路的主要目的是为了确定已知组合逻辑电路的功能。一般运用如下分析步骤：（1）由组合电路的逻辑图写出组合电路各输出端的逻辑表达式。（2）运用代数法或卡诺图法化简和变换逻辑表达式。（3）写出各输出端的真值表。（4）根据逻辑表达式和真值表对组合逻辑电路进行分析，最后确定其功能。二、组合逻辑电路分析举例下面通过例题来具体说明组合逻辑电路分析的方
2、法和步骤：例10.1已知某组合逻辑电路如图10-1所示，请运用组合逻辑电路分析方法，分析该电路的功能。解步骤一，根据图10-1写出输出端Y的逻辑表达式为Y=(AB)C（10-1)步骤二，化简，由于式（10-1）已经是符合分析的要求了，所以不需要再化简了。步骤三，根据输出端逻辑表达式，写出真值表，如表10-1所示。图10-1例10.2组合逻辑电路任务一组合逻辑电路的分析步骤四，分析真值表后，可发现当输入端A、B、C三个输入变量中，1的取值有奇数个时，输出端Y输出为1;反之，输出端Y输出为0。从真值表分析后可知，该电路可以用来检查3位二进制码的奇偶性，即输入的二进制码含有奇数个1时，其输出信号为有
3、效信号，所以此电路又称为奇校验电路。任务一组合逻辑电路的分析例10.210.2已知某电路为一个双输入端、双输出端的组合逻辑电路，如图10-2所示，请分析该组合逻辑电路的功能。图10-2例10.2组合逻辑电路任务一组合逻辑电路的分析解步骤一，根据图10-2写出输出端Y1和Y2的逻辑表达式。任务一组合逻辑电路的分析步骤三，根据输出端逻辑表达式，写出真值表，如表10-12所示。任务一组合逻辑电路的分析步骤四，分析真值表后，可发现当输入端A、B两个输入变量都是0时，输出端Y1为0，Y2也为0；当输入端A、B两个输入变量有一个为1时，输出端Y1为1，Y2为0；当输入端A、B两个输入变量都是1时，输出端Y
4、1为0，Y2为1。图10-24组合电路的输出结果符合二进制数相加的结果，即A、B分别为1位二进制数，Y1为它们的和，Y2为向高位的进位。这种电路可实现两个1位的二进制数相加，又称半加器，是运算器中基本单元电路之一。对于某些电路，可用波形图的方法来进行分析。一般首先画出输入波形，根据输入波形，逐级画出输出波形，最后根据组合逻辑电路的输入和输出波形图确定其功能。任务一组合逻辑电路的分析例如：例10.1的波形图如图10-3所示，例10.2的波形图如图10-4所示。图10-3例10.1的波形图分析图图10-4例10.2的波形图分析图任务一组合逻辑电路的分析任务二组合逻辑电路的设计一、组合逻辑电路设计的
5、步骤组合逻辑电路的设计过程与组合逻辑的分析过程相反，其过程是根据给定的逻辑功能的要求，找出用最小逻辑门来实现逻辑功能的电路，组合逻辑电路设计一般可按以下步骤进行：（1）分析给定的逻辑功能，列出相应的真值表。（2）根据真值表写出相应的逻辑表达式，并进行化简。（3）根据化简后的逻辑表达式，画出逻辑电路图。下面通过例题来具体说明组合逻辑电路分析的方法和步骤。二、组合逻辑电路设计举例例10.310.3设计一个三人表决器，实现“少数服从多数”的原则。解步骤一，分析给定的逻辑功能，列出相应的真值表。假设三人意见为变量A、B、C，表决结果为L。根据“少数服从多数”的原则，得到如表10-3所示的真值表。A B
6、 CL00000101001110010111011100000000任务二组合逻辑电路的设计步骤二，根据真值表写出相应的逻辑表达式，并进行化简。步骤三，根据化简后的逻辑表达式，画出逻辑电路图，如图10-5所示。图10-5例10.3的电路逻辑图任务二组合逻辑电路的设计技能训练组合逻辑电路的设计与测试一、实验目的掌握组合逻辑电路的设计与测试方法。二、实验器件（1）5V直流电源（2）逻辑电平开关（3）逻辑电平显示器（4）直流数字电压表、（5）CC40112（74LS00）CC40123（74LS20）CC4030（74LS86）CC4081（74LS08）74LS542(CC4085)CC4001
7、(74LS02)三、实验原理（1）使用中、小规模集成电路来设计组合电路是最常见的逻辑电路。设计组合电路的一般步骤如图10-6所示。技能训练组合逻辑电路的设计与测试根据设计任务的要求建立输入、输出变量，并列出真值表。然后用逻辑代数或卡诺图化简法求出简化的逻辑表达式。并按实际选用逻辑门的类型修改逻辑表达式。根据简化后的逻辑表达式，画出逻辑图，用标准器件构成逻辑电路。最后，用实验来验证设计的正确性。（2）组合逻辑电路设计举例。用“与非”门设计一个表决电路。当四个输入端中有三个或四个为“1”时，输出端才为“1”。设计步骤：根据题意列出真值表如表10-4所示，再填入卡诺图表10-5中。技能训练组合逻辑电
8、路的设计与测试技能训练组合逻辑电路的设计与测试由卡诺图得出逻辑表达式，并演化成“与非”的形式根据逻辑表达式画出用“与非门”构成的逻辑电路如图10-5所示。图10-5表决电路逻辑图技能训练组合逻辑电路的设计与测试用实验验证逻辑功能在实验装置适当位置选定三个14P插座，按照集成块定位标记插好集成块CC4012。按图10-7接线，输入端A、B、C、D接至逻辑开关输出插口，输出端Z接逻辑电平显示输入插口，按真值表（自拟）要求，逐次改变输入变量，测量相应的输出值，验证逻辑功能，与表2.1进行比较，验证所设计的逻辑电路是否符合要求。技能训练组合逻辑电路的设计与测试四、实验内容（1）设计用与非门及用异或门、与门组成的半加器电路。要求按本文所述的设计步骤进行，直到测试电路逻辑功能符合设计要求为止。（2）设计一个一位全加器，要求用异或门、与门、或门组成。（3）设计一位全加器，要求用与或非门实现。（4）设计一个对两个两位无符号的二进制数进行比较的电路；根据第一个数是否大于、等于、小于第二个数，使相应的三个输出端中的一个输出为“1”，要求用与门、与非门及或非门实现。技能训练组合逻辑电路的设计与测试五、实验报告（1）列写实验任务的设计过程，画出设计的电路图。（2）对所设计的电路进行实验测试，记录测试结果。（3）组合电路设计体会。技能训练组合逻辑电路的设计与测试谢谢大家谢谢大家