数电课件第四章 组合逻辑电路

数值比较器：用来完成两个二进制数大小比较的逻辑电路。,设AB时Y (AB)1；AB时Y (A<B) 1；AB时Y (A=B) 1。,4.3.5 数值比较器,一、1位数值比较器,真值表,逻辑表达式,逻 辑 图,二、多位数值比较器,四位数值比较器简化真值表,比较两个多位数大小时，可以自高而低逐位比较，只有在高位相等时才比较低位。,逻辑表达式,说明：只比较两个4位数时，没有来自低位的比较结果，只需令IA=B1， IABIA<B0 即可。,74LS85逻辑功能示意图,例：(扩展应用)用两片74LS85组成一个8位数值比较器。,把8位二进制数分成两部分来比较，低四位用第一片比较，高四位用第二片比较；,方法：,例：(扩展应用)用两片74LS85组成一个8位数值比较器。,优先进行高四位的比较，高位相等时再比较低四位。 因此将低位片的输出端接高位片的级联输入端。,把8位二进制数分成两部分来比较，低四位用第一片比较，高四位用第二片比较；,方法：,例：(扩展应用)用两片74LS85组成一个8位数值比较器。,把8位二进制数分成两部分来比较，低四位用第一片比较，高四位用第二片比较；,方法：,优先进行高四位的比较，高位相等时再比较低四位。 因此将低位片的输出端接高位片的级联输入端。,低位片已经是最低位，所以其I(A=B)=1,另两个接地。,例：(扩展应用)用两片74LS85组成一个8位数值比较器。,把8位二进制数分成两部分来比较，低四位用第一片比较，高四位用第二片比较；,方法：,优先进行高四位的比较，高位相等时再比较低四位。 因此将低位片的输出端接高位片的级联输入端。,低位片已经是最低位，所以其I(A=B)=1,另两个接地。,例：试用加法器和数值比较器实现1位十进制数的8421BCD码相加。,提示：用二进制加法器将两个BCD码相加时，会把BCD码作为普通的二进制代码处理：,0000,1001,1010,1111,10000,0000,1001,10000,11000,10001,二进制的和,BCD码的和,10010,和 9 BCD码 =二进制+0110,和 < =9 BCD码 =二进制+0000,和 < =9,有进位也加6,用比较器比较S31S21S11S01是否9；,加法器1进行两个BCD码的相加运算，和S31S21S11S01是普通二进制代码；,全加器2完成加6运算：,全加器2完成加6运算：,若S31S21S11S011001时(和9)，则令加数B3B2B1B0=0110,若S31S21S11S011001时(和9)，则令加数B3B2B1B0=0000,当和9时Y(AB)=0,和9时Y(AB)=1,所以将B2B1接Y(AB).,控制B2B1为11或00，完成加6或不加的运算,另外，当两数之和15后C1将产生进位，此时和小于9，也应执行加6操作，,所以当C1=1或YAB=1时，加法器2都应对和加6，因此将C1与Y(AB)相或后再接B1、B2.,或门输出为1表示此时和大于16或大于9，对于BCD码而言两种情况都应该产生进位，因此或门的输出就是最终的进位。,或门输出为1表示此时和大于16或大于9，对于BCD码而言两种情况都应该产生进位，因此或门的输出就是最终的进位。,4.4 组合电路中的竞争-冒险现象,竞争冒险现象：由于竞争的存在，而在电路的输出端可能出现尖峰脉冲的现象，称为竞争冒险现象。,竞争：门电路的两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变（一个从1变为0，另一个从0变为1）的现象。,产生竞争冒险的原因：主要由于门电路的延迟。,说明： 1、有竞争现象时不一定都会产生尖峰脉冲； 2、只要竞争存在，就有可能出现违背稳态下逻辑关系的尖峰脉冲。,冒险现象的判别（了解）,当输出端的逻辑函数在一定条件下能够化成Y=A+A或者Y=AA的形式，则可判定存在竞争 冒险现象。 例如Y=AC+BC， 改变A、 B的取值判断是否出现冒险。 当A=1，B=1时，Y=C+C，可判定存在竞争 冒险现象。,(1) 通过逻辑表达式判断 ：,(2) 通过计算机仿真判断,(3) 通过实验判断,消除竞争冒险的方法,一、接入滤波电容,二、引入选通脉冲,三、修改逻辑设计,优点：简单易行；缺点：增加输出电压波形的上升时间和下降时间，使波形变坏。,优点：不需要增加电路元件；缺点：使正常的输出信号也变成脉冲信号。,优点：效果较好；缺点：适用范围很有限。,增加冗余项 消除竞争冒险,