数电课件第四章 组合逻辑电路
21页1、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 (AB) 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, IABIAB0 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,
2、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S3
3、1S21S11S011001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,
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