A班数电第四章
100页1、数字电路与系统,第四章 组合逻辑电路,目的与要求:,第四章 组合逻辑电路,掌握组合逻辑电路的定义、特点。2.掌握组合电路的分析方法和设计方法。3.掌握常用中规模器件及其应用。,重点与难点:,组合电路的分析和设计方法。,4.1组合逻辑电路分析 4.2常用组合逻辑电路的介绍 4.3单元级组合逻辑电路的分析方法 4.4组合逻辑电路的设计 4.5组合逻辑电路中的竞争与冒险,第四章 组合逻辑电路,4.1组合逻辑电路分析, 组合逻辑电路概念,输入:,逻辑关系:Fi = fi (X1、X2、Xn) i = (1、2、m), 组合电路的特点 电路由逻辑门构成,不含记忆元件 输出与输入间无反馈延迟回路 输出与电路原来状态无关,输出:,X1、X2、Xn,F1、F2、Fm,4.1.1 组合逻辑电路概述,组合电路某一时刻的输出仅与该时刻的输入有关,而与电路前一时刻的状态无关。,例1:试分析图所示逻辑电路的功能。,结论:电路为少数服从多数的三变量表决电路。,解(1)逻辑表达式,(2)列真值表,(3)分析电路的逻辑功能,多数输入变量为1,输出F为1;,多数输入变量为0,输出 F为0,4.1.2 组合逻辑电路分析,
2、4.1组合逻辑电路分析,例2:电路如图所示,分析该电路的逻辑功能。,解:(1)由逻辑图逐级写出表达式,(2)化简与变换:,(3)由表达式列出真值表。,(4)分析逻辑功能 : 当A、B、C三个变量一致时,输出为“1”,所以这个电路称为“一致电路”。,4.1组合逻辑电路分析,4.2常用组合逻辑电路的介绍,4.2.1加法器,不考虑低位进位,将两个1位二进制数相加的逻辑运算,半加器的真值表,逻辑表达式,逻辑电路图,C = AB,1.半加器(Half Adder),逻辑符号图,全加器进行加数、被加数和低位来的进位信号的相加,2.全加器(Full Adder),逻辑符号图,逻辑电路图,逻辑表达式,全加器真值表,4.2常用组合逻辑电路的介绍,两个半加器构成一个全加器,4.2常用组合逻辑电路的介绍,3.中规模4位二进制数并行加法器,1)串行进位加法器-采用四个1位全加器组成,低位的进位信号送给邻近高位作为输入信号。 任一位的加法运算必须在低一位的运算完成之后才能进行。,串行进位加法器运算速度不高。,4.2常用组合逻辑电路的介绍,2) 超前进位集成4位加法器74LS283,74LS283逻辑符号,74L
3、S283引脚图,低位来的进位,进位输出,4.2常用组合逻辑电路的介绍,74LS283逻辑图,4.2常用组合逻辑电路的介绍,3) 74LS283的扩展应用,例1 用两片74LS283构成一个8位二进制数加法器,在片内是超前进位,而片与片之间是串行进位。,4.2常用组合逻辑电路的介绍,4.2.2数值比较器,1 数值比较器的逻辑功能,1位比较器真值表,1位数值比较器对两个1位二进制数A、B进行比较,数值比较器完成对两个二进制数A、B进行大小比较,真值表,逻辑表达式,逻辑图,4.2常用组合逻辑电路的介绍,先从高位比起,高位不等时,即可区别数值的大小,当高位相等,再比较低位数,比较结果由低位决定,2.多位数值比较器的设计原则,4.2常用组合逻辑电路的介绍,74LS85的引脚图,74LS85比较器不仅能完成两个4位二进制数的大小比较,还能扩展为更多位数的数值比较,74LS85的逻辑符号,3.集成4位数值比较器74LS85,4.2常用组合逻辑电路的介绍,74LS85的逻辑电路图,4.2常用组合逻辑电路的介绍,74LS85功能表,4.2常用组合逻辑电路的介绍,用两片7485组成8位数值比较器(串联扩展
4、方式),低位片,高位片,低四位,高四位,输出,在位数较多或速度有较高要求时应采取并联方式,4.集成数值比较器的位数扩展(串联方式),4.2常用组合逻辑电路的介绍,例2 试比较两个7位二进制整数的大小,4.2常用组合逻辑电路的介绍,4.2.3编码器,编码,编码器的通用逻辑符号如图所示:,在选定的一系列二进制数码中,赋予每个二进 制数码以某一固定含义。,编码器,能完成编码功能的电路。,编码器有n个输入端,m个输出端,n和m应满足什么样的关系?,4.2常用组合逻辑电路的介绍,1. 4线2线编码器,(2)逻辑功能表,此编码器的输入为高电平有效。,(1)逻辑框图,4.2常用组合逻辑电路的介绍,2. 8线3线优先编码器74148,8个信号输入端/I0/I7,使能输入端(/ST),3个编码输出端 (QcQbQa),输出使能标志(Ys),逻辑电路图,4.2常用组合逻辑电路的介绍,1)逻辑电路图,引脚图,逻辑符号图,2) 优先编码器74148的逻辑符号图、引脚图,4.2常用组合逻辑电路的介绍,3)74148的扩展应用,用二片74148构成16位输入、4位二进制码输出的优先编码器如图所示,试分析其工作原理
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