
第三章-组合逻辑电路ppt课件.ppt
82页经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用n n本章重点与难点:本章重点与难点:n n重点:本章重点有两个:重点:本章重点有两个:n n一是组合逻辑电路的基本分析、设计方一是组合逻辑电路的基本分析、设计方法n n二是常用组合电路的附加功能(如:使二是常用组合电路的附加功能(如:使能端、片选端等)能端、片选端等)n n难点:实际逻辑问题的数学抽象;难点:实际逻辑问题的数学抽象;n n 各种中规模集成电路器件的真值各种中规模集成电路器件的真值表的阅读和理解表的阅读和理解经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3.1 组合逻辑电路概述组合逻辑电路概述数字电路就结构和工作原理而言,可分为数字电路就结构和工作原理而言,可分为组合逻辑电路组合逻辑电路时序逻辑电路时序逻辑电路—无记忆元件无记忆元件—有记忆元件有记忆元件定义:任意时刻的输出状态只决定于该时刻的输入状态,定义:任意时刻的输出状态只决定于该时刻的输入状态, 而与原电路的状态无关。
而与原电路的状态无关组合组合组合组合逻辑逻辑逻辑逻辑电路电路电路电路X1X2X3:XnZ1Z2Z3:ZmZ1= f1(X1, X2, …Xn))Z2= f2(X1, X2, …Xn))Zm= fm(X1, X2, …Xn))它们之间的关系是:它们之间的关系是:……经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 根据逻辑图,写出逻辑函数的表达式,然后列根据逻辑图,写出逻辑函数的表达式,然后列出真值表,经卡诺图化简变换后,得知电路功能出真值表,经卡诺图化简变换后,得知电路功能这个过程就是组合逻辑电路的分析这个过程就是组合逻辑电路的分析1、概、概 述述3.2 组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的分析分析的目的:是为了确定电路的的逻辑功能分析的目的:是为了确定电路的的逻辑功能经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(1) 由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式;由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式;(2) 化简和变换各逻辑表达式;化简和变换各逻辑表达式;(3) 列出真值表;列出真值表;(4) 根据真值表和逻辑表达式对逻辑电路进行分析,根据真值表和逻辑表达式对逻辑电路进行分析,最后确定其功能。
最后确定其功能2. 组合逻辑电路的分析步骤:组合逻辑电路的分析步骤:化简化简得出结论(逻辑功能)得出结论(逻辑功能)逻辑电路图逻辑电路图写出逻辑表达式写出逻辑表达式分析方法:分析方法:3.2 组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的分析经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1000011101111000111011101001110010100000CBA例例1 已知逻辑电路如图所示,已知逻辑电路如图所示,分析该电路的功能分析该电路的功能1.根据逻辑图,写出输出逻辑表达式根据逻辑图,写出输出逻辑表达式2. 列写真值表列写真值表 3. 确定逻辑功能:确定逻辑功能: 解:解: 电路具有为奇校验功能电路具有为奇校验功能3.2 组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的分析经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用一个双输入端、双输出端一个双输入端、双输出端的组合逻辑电路如图所示,的组合逻辑电路如图所示,分析该电路的功能。
分析该电路的功能逻辑功能:逻辑功能:3.2 组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的分析解:解:例例20 01 01 00 1半加器半加器 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用C&2&3≥≥1 15ABF&1&4例例3 3::分析下图的逻辑功能分析下图的逻辑功能 只有当只有当A A,,B B,,C C全相同全相同时,输出才为时,输出才为“1”“1”,否,否则为则为“0”“0”此电路为此电路为““判一致电路判一致电路””经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 [例例4] 如图所示是一个可用于保险柜等场合的密码锁控如图所示是一个可用于保险柜等场合的密码锁控制电路开锁的条件是制电路开锁的条件是::(1) 要拨对密码;要拨对密码;(2) 要将开锁控制要将开锁控制开关开关 S 闭合如果以上两个条件都得到满足,开锁信号为闭合如果以上两个条件都得到满足,开锁信号为 1,报警信号为,报警信号为 0,锁打开而不发出报警信号。
拨错密码则开,锁打开而不发出报警信号拨错密码则开锁信号为锁信号为 0,,报警信号为报警信号为 1,锁打不开而警铃报警试分析,锁打不开而警铃报警试分析该电路的密码是多少该电路的密码是多少开锁信号开锁信号)(报警信号报警信号)11&1&&经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用11&1&&开锁信号开锁信号报警信号报警信号当当 A = 1 B = 0 C = 0 D = 1 时,时,F1 = 1 密码密码:1001密码拨对时,密码拨对时,F1 = 1 , F2 = 0 密码拨错时,密码拨错时,F1 = 0 , F2 = 1 断开断开 S 时,时,F1 = 0 , F2 = 0 密码锁电路不工作密码锁电路不工作[解解]S闭合后为闭合后为“1”经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用例例5 试分析下图所示组合逻辑电路的逻辑功能试分析下图所示组合逻辑电路的逻辑功能解:解:1 1、根据逻辑电路写出各输出端的逻辑表达式,并进行化、根据逻辑电路写出各输出端的逻辑表达式,并进行化简和变换。
简和变换X = A经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2 2、列写真值表、列写真值表X = A真值表真值表 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 Z Y X C B A000011110011110001011010经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用这个电路逻辑功能是对输入这个电路逻辑功能是对输入的二进制码求反码最高位为的二进制码求反码最高位为符号位,符号位,0表示正数,表示正数,1表示负表示负数,正数的反码与原码相同;数,正数的反码与原码相同;负数的数值部分是在原码的基负数的数值部分是在原码的基础上逐位求反础上逐位求反3、确定电路逻辑功能、确定电路逻辑功能真值表真值表 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 Z Y X C B A000011110011110001011010经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3.2 组合逻辑电路的设计 一一. 组合逻辑电路的设计步骤组合逻辑电路的设计步骤 1.1.根据实际逻辑问题确定输入、输出变量,并定根据实际逻辑问题确定输入、输出变量,并定义逻辑状态的含义;义逻辑状态的含义;2.2.根据输入、输出的因果关系,列出真值表;根据输入、输出的因果关系,列出真值表;3.3.由真值表写出逻辑表达式,根据需要简化和变由真值表写出逻辑表达式,根据需要简化和变换逻辑表达式;换逻辑表达式;4.4.画出逻辑图。
画出逻辑图经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3.2 组合逻辑电路的设计 一一. 组合逻辑电路的设计步骤组合逻辑电路的设计步骤 原则:原则:最简(要求所用器件的种类和数量都尽可能最简(要求所用器件的种类和数量都尽可能 少,且器件之间的连线也最少少,且器件之间的连线也最少) ) 根据题意列真值表根据题意列真值表逻辑式逻辑式化简化简卡诺图卡诺图化简化简画逻辑电路图画逻辑电路图写最简逻辑式写最简逻辑式经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用二. 设计举例 试用与非门和反相器试用与非门和反相器设计一个优先排队电路火车有特快、设计一个优先排队电路火车有特快、直快和慢车它们进出站的优先次序是:直快和慢车它们进出站的优先次序是:特快、直快、特快、直快、 慢车慢车,,同一时刻只能有一列车进出同一时刻只能有一列车进出解:解:例例1 1 当特快当特快A=1A=1时,无论直快时,无论直快B B,慢车,慢车C C 为何值,为何值,L LA A=1=1,,L LB B= L= LC C=0=0;;当直快当直快B=1B=1,且,且A= 0 A= 0 时,无论时,无论C C为何值,为何值,L LB B=1=1,,L LA A = =L LC C=0=0;;当慢车当慢车C=1C=1,且,且A=B=0 A=B=0 时,时,L LC C=1=1,,L LA A= L= LB B=0=0。
3)根据题意,变换成与非形式)根据题意,变换成与非形式 经过逻辑抽象,可列真值表:经过逻辑抽象,可列真值表:2)写出逻辑表达式写出逻辑表达式1)由题意进行逻辑抽象由题意进行逻辑抽象 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用二. 设计举例 4)画出逻辑电路图画出逻辑电路图经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用设计一个表决电路,该电路输入为设计一个表决电路,该电路输入为A、、B、、C,输出是,输出是L当输入有两个或两个以上为当输入有两个或两个以上为1时,输出为时,输出为1,其他情况输出,其他情况输出为为0用与非门设计该表决电路用与非门设计该表决电路解:解:例例2 LABC+5V+5V要设要设计的计的逻辑逻辑电路电路二. 设计举例 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用设计一个表决电路,该电路输入为设计一个表决电路,该电路输入为A、、B、、C,输出是,输出是L。
当输入有两个或两个以上为当输入有两个或两个以上为1时,输出为时,输出为1,其他情况输出,其他情况输出为为0用与非门设计该表决电路用与非门设计该表决电路解:解:例例2 1)) 根据题意可列出真值表根据题意可列出真值表 2)) 画出卡诺图画出卡诺图 3)简化和变换逻辑表达式)简化和变换逻辑表达式 L = AB+AC+BC 00010111BCACACAB二. 设计举例 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 3)简化和变换逻辑表达式)简化和变换逻辑表达式 L = AB+AC+BC 4)画出逻辑电路图画出逻辑电路图经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用某董事会有一位董事长和三位董事,就某项议题进行表决,某董事会有一位董事长和三位董事,就某项议题进行表决,当满足以下条件时决议通过:有三人或三人以上同意;或当满足以下条件时决议通过:有三人或三人以上同意;或者有两人同意,但其中一人必须是董事长试用两输入与者有两人同意,但其中一人必须是董事长。
试用两输入与非门设计满足上述要求的表决电路非门设计满足上述要求的表决电路 例例3 解解 1) 逻辑抽象逻辑抽象 2) 列出真值表;列出真值表; 3) 画出卡诺图,求输出画出卡诺图,求输出L的表达式;的表达式; 假设:用变量假设:用变量A、、B、、C、、D表示输入,表示输入,A代表董事长,代表董事长,B、、C、、D代代表董事,表董事,1表示同意,表示同意,0表示不同意;表示不同意; 用用L表示输出,表示输出,L==1,代表决议通过,,代表决议通过,L==0,代表不通过代表不通过 4) 画出由与非门组成的逻辑电路画出由与非门组成的逻辑电路 2. 设计举例设计举例 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用L = AB + AC + AD + BCD01111111 2) 2) 列出真值表列出真值表 3) 3) 画出输出画出输出L L的卡的卡诺图并化简得诺图并化简得 BCDABAD4) 4) 画出由与非门组成的逻辑电路画出由与非门组成的逻辑电路 00000001AC经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用L = AB + AC + AD + BCD4) 4) 画出由与非门组成的逻辑电路。
画出由与非门组成的逻辑电路 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用例例例例4 4::::设计一个三变量奇偶检验器设计一个三变量奇偶检验器设计一个三变量奇偶检验器设计一个三变量奇偶检验器 要求要求要求要求: : 当输入变量当输入变量当输入变量当输入变量A A、、、、B B、、、、C C中有奇数个同时为中有奇数个同时为中有奇数个同时为中有奇数个同时为“1”“1”时,输出为时,输出为时,输出为时,输出为“1”“1”,否则为,否则为,否则为,否则为 “0” “0”用“ “与非与非与非与非” ”门实现 (1) 1) 列逻辑状态表列逻辑状态表列逻辑状态表列逻辑状态表 (2) (2) 写出逻辑表达式写出逻辑表达式写出逻辑表达式写出逻辑表达式取取 Y=“1”( 或或Y=“0” ) 列逻辑式列逻辑式取取 Y = “1”对应于对应于Y=1,,若输入变量为若输入变量为若输入变量为若输入变量为“1”“1”,,,,则取输入变量本身则取输入变量本身则取输入变量本身则取输入变量本身( (如如如如 A A ) );;;;若输入变量为若输入变量为若输入变量为若输入变量为“0”“0”则取则取则取则取其反变量其反变量其反变量其反变量( (如如如如 A A ) )。
0 0 0 0 A A B B C Y Y0 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(3) (3) 用用用用“ “与非与非与非与非” ”门构成逻辑电门构成逻辑电门构成逻辑电门构成逻辑电路路路路在一种组合中,各输入变量之间是在一种组合中,各输入变量之间是在一种组合中,各输入变量之间是在一种组合中,各输入变量之间是“ “与与与与” ”关系关系关系关系各组合之间是各组合之间是各组合之间是各组合之间是“ “或或或或” ”关关关关系系系系ABC00100111101111由卡诺图可知,该函数不可化简由卡诺图可知,该函数不可化简由卡诺图可知,该函数不可化简。
由卡诺图可知,该函数不可化简 0 0 0 0 A A B B C Y Y0 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3.3 3.3 常用组合逻辑电路及中规模集成器件常用组合逻辑电路及中规模集成器件3.3.1 编码器编码器3.3.2 译码器译码器3.3.3 数据选择器数据选择器3.3.4 加法器加法器3.3.5 比较器比较器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3.3.1 编码器编码器编码:赋予二进制代码特定含义的过程称为编码编码:赋予二进制代码特定含义的过程称为编码。
如:如:8421BCD码中用码中用1000表示数字表示数字8编码器:具有编码功能的逻辑电路编码器:具有编码功能的逻辑电路编码器的逻辑功能:能将每一组输入信息变换为相编码器的逻辑功能:能将每一组输入信息变换为相应二进制的代码输出应二进制的代码输出•如如4线线-2线编码器:将输入的线编码器:将输入的4个状态分别编成个状态分别编成4个个2位二进制数码输出;位二进制数码输出;•如如8-38-3编码器:将输入的编码器:将输入的8 8个状态分别编成个状态分别编成8 8个个3 3位二进制数码输出;位二进制数码输出;•如如BCD编码器:将编码器:将10个输入分别编成个输入分别编成10个个4位位8421BCD码输出经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用编码器的分类:编码器的分类:普通编码器:任何时候只允许一个编码输入信号有普通编码器:任何时候只允许一个编码输入信号有效,否则输出就会发生混乱效,否则输出就会发生混乱优先编码器:允许同时输入两个以上的有效编码信优先编码器:允许同时输入两个以上的有效编码信号当同时输入几个有效编码信号时,优先编码器号。
当同时输入几个有效编码信号时,优先编码器能按预先设定的优先级别,只对其中优先权最高的能按预先设定的优先级别,只对其中优先权最高的一个进行编码一个进行编码普通编码器普通编码器优先编码器优先编码器3.3.1 编码器编码器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1. 普通4 线─2线编码器(1) 逻辑图3.3.1 编码器编码器1. 普通普通4 线线─2线编码器线编码器((2)) 逻辑框图逻辑框图4输输入入Y1Y0二二进进制制码码输输出出编码器的输入为高电平有效编码器的输入为高电平有效((3)) 逻辑功能表逻辑功能表3.3.1 编码器编码器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用该电路存在的问题:该电路存在的问题:•当所有的输入都为当所有的输入都为0时,电时,电路的输出路的输出Y1Y0 = ??Y1Y0 = 00•和真值表中第一行的输出编和真值表中第一行的输出编码相同,无法区分是哪个输码相同,无法区分是哪个输入信号的编码。
入信号的编码•普通编码器不能同时输入普通编码器不能同时输入两个以上的有效编码信号两个以上的有效编码信号1. 普通普通4 线线─2线编码器线编码器3.3.1 编码器编码器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用十个按键十个按键 输出代码输出代码控制使能标志控制使能标志 2. 键盘输入键盘输入8421BCD码编码器码编码器((1 1)) 逻辑图逻辑图经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用((2 2)功能表)功能表 该编码器为输入低电平有效该编码器为输入低电平有效2. 键盘输入键盘输入8421BCD码编码器码编码器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 3. 优先编码器优先编码器 优先编码器的提出:优先编码器的提出: 如果有两个或更多输如果有两个或更多输入信号有效,将会出现入信号有效,将会出现输出混乱输出混乱。
必须根据轻重缓急,规定好这些外设允许操作的必须根据轻重缓急,规定好这些外设允许操作的先后次序,即优先级别先后次序,即优先级别 识别多个编码请求信号的优先级别,并进行相应识别多个编码请求信号的优先级别,并进行相应编码的逻辑部件称为优先编码器编码的逻辑部件称为优先编码器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4 线线─2 线优先编码器(设计)线优先编码器(设计)((1)列出功能表)列出功能表高高低低((2)写出逻辑表达式)写出逻辑表达式((3)画出逻辑电路(略))画出逻辑电路(略) 3. 优先编码器优先编码器 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3.3.2 3.3.2 译码器译码器译码:译码:译码器的分类:译码器的分类: 唯一地址译码器唯一地址译码器将一系列代码转换成与之对应的有效信号将一系列代码转换成与之对应的有效信号 二进制译码器二进制译码器 二二——十进制译码器十进制译码器显示译码器显示译码器常见的唯一地址译码器:常见的唯一地址译码器: 译码是编码的逆过程,即将某个二进制码翻译码是编码的逆过程,即将某个二进制码翻译成特定的信号,即电路的某种状态。
译成特定的信号,即电路的某种状态译码器的概念与分类译码器的概念与分类译码器:译码器: 具有译码功能的逻辑电路称为译码器具有译码功能的逻辑电路称为译码器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1. 二进制译码器二进制译码器 当使能输入端当使能输入端EI为有效电平时,对应每一组输入为有效电平时,对应每一组输入代码,只有其中一个输出端为有效电平,其余输出代码,只有其中一个输出端为有效电平,其余输出端则为相反电平端则为相反电平 n 个输个输入端入端1个使个使能输入能输入端端EI2n个输个输出端出端3.3.2 3.3.2 译码器译码器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2. 2 线线─4线译码器的逻辑电路线译码器的逻辑电路Y0Y1Y2Y3功能表功能表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用集成电路译码器集成电路译码器1. 74138集成译码器集成译码器 3 3个个输输入入端端3 3个个控控制制端端8 8个个输输出出端端经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用74138集成译码器功表能 一个一个3 3线线–8–8线译码器能产生三变量函数的全部最小项。
线译码器能产生三变量函数的全部最小项基于这一点用该器件能够方便地实现三变量逻辑函数基于这一点用该器件能够方便地实现三变量逻辑函数经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用74138工作条件工作条件 :: G1=1,,G2A=G2B=0例例1 用一个用一个3 3线线–8–8线译码器实现函数线译码器实现函数集成译码器集成译码器74138的应用举例的应用举例:经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用bcdfe3. 七段显示译码器七段显示译码器((1 1)最常用的显示器有:半导体发光二极管和液晶显示器最常用的显示器有:半导体发光二极管和液晶显示器 共阳极显示器共阳极显示器共阴极显示器共阴极显示器显示器分段布局图显示器分段布局图ag经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用abcdfga b c d e f g1 1 1 1 1 1 00 1 1 0 0 0 01 1 0 1 1 0 1e 共阴极显示器共阴极显示器集成电路译码器集成电路译码器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3.3.3 数据选择器(自学)3.3.1 数据选择器的定义与功能数据选择器的定义与功能3.3.2 集成电路数据选择器集成电路数据选择器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用数据选择:在通道选择数据选择:在通道选择信号的作用下,将多个信号的作用下,将多个通道的数据分时传送到通道的数据分时传送到公共的数据通道上去的。
公共的数据通道上去的数据选择器:是指能实现数据选择功能的逻辑电数据选择器:是指能实现数据选择功能的逻辑电路它的作用相当于多个输入的单刀多掷开关,路它的作用相当于多个输入的单刀多掷开关,又称又称“多路开关多路开关” 通道选择通道选择数据输出数据输出 I0 I1 1n2I- 3.3.3 数据选择器数据选择器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1、、4选选1数据选择器数据选择器4 选选 1 数据选择器数据选择器4 4 路数据路数据输入端输入端2 2 位地址位地址码输入端码输入端使能信号输使能信号输入端,低电入端,低电平有效平有效1 1路数据输路数据输出端出端((1)逻辑电路)逻辑电路经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用0 0D0D1D2D30 11 01 1=10000D0001D1010D2011D3=0功能表功能表((((2 2)数据选择器工作原理及逻辑功能)数据选择器工作原理及逻辑功能)数据选择器工作原理及逻辑功能)数据选择器工作原理及逻辑功能经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用集成电路数据选择器集成电路数据选择器74LS151 8 8 路数据路数据输入端输入端3 3 个地址个地址输入端输入端1 1个使能个使能输入端输入端2 2个互补个互补输出端输出端74LS151的逻辑图的逻辑图1、、 集成电路数据选择器集成电路数据选择器74LS151的逻辑图的逻辑图 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用D7WYEN74LS151D6D5D4D3D2D1D0CB A74LS151功能框图功能框图74LS151引脚图引脚图2、、74LS151示意框图和引脚图示意框图和引脚图经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3、、74LS151的功能表的功能表•当当EN=0时,时,Y的表达式为的表达式为:•当当EN=1时,时,Y=0 。
无效无效输出输出 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4、、8选选1数据选择器的扩展数据选择器的扩展:((1)位的扩展)位的扩展:二位八选一的二位八选一的连接方法连接方法经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4、、8选选1数据选择器的扩展数据选择器的扩展:((2)字的扩展)字的扩展:16选选1数据选择器:数据选择器:数据输入端:数据输入端:16路路通道地址码:通道地址码:4位16选选1数据选择器数据选择器16选选1数据选择数据选择器的连接器的连接经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用5、数据选择器、数据选择器74LS151的应用的应用((1)数据选择器组成逻辑函数产生器)数据选择器组成逻辑函数产生器•当当EN=0时:输出时:输出Y的表达式为的表达式为: 控制控制Di ,就可得到不同的逻辑函数。
就可得到不同的逻辑函数D7WYEN74LS151D6D5D4D3D2D1D0CB A0a、将函数变换成最小项表达式、将函数变换成最小项表达式b、将使能端、将使能端EN接低电平接低电平c、地址信号、地址信号C、、B、、A作为函数的输入变量作为函数的输入变量d、数据输入、数据输入D0~D7作为控制信号作为控制信号• 组成函数产生器的一般步骤组成函数产生器的一般步骤经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用例例4.3.1 试用试用8选选1数据选择器数据选择器74LS151产生逻辑函数产生逻辑函数 L = m3D3+ m5D5+ m6D6+ m7D7D3=D5=D6=D7=1 ,,D0=D1=D2=D4=0 ,,解:解:5、数据选择器、数据选择器74LS151的应用的应用将逻辑函数化为最小项表达式:将逻辑函数化为最小项表达式:74151的输出即为逻辑函数的输出即为逻辑函数L 当当经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用,001010011100101110111=D1=1=D2=0=D3=0=D4=1=D5=1=D6=0=D7=1((2)用)用8选选1数据选择器实现并行数据到串行数据的转换数据选择器实现并行数据到串行数据的转换并并 入入串串 出出八选一数据选择器八选一数据选择器三位二三位二进制进制计数器计数器5、数据选择器、数据选择器74LS151的应用的应用 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3.3.4 加法器加法器1 1 0 11 0 0 1+011010011 两个二进制数相加时,有两种情况:一种不考虑低位来的进位,两个二进制数相加时,有两种情况:一种不考虑低位来的进位,另一种考虑低位来的进位。
加法器也因此分为半加器和全加器另一种考虑低位来的进位加法器也因此分为半加器和全加器半加器半加器全加器全加器两个两个4 4 位二进制数相加的过程位二进制数相加的过程: :经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1. 半加器(半加器(Half Adder)) 不考虑低位进位,将两个不考虑低位进位,将两个1位二进制数位二进制数A、、B相加的器件相加的器件 • 半加器的真值表半加器的真值表• 逻辑表达式逻辑表达式• 逻辑图逻辑图1000C011110101000SBA 表表4.5.1 半加器的真值表半加器的真值表C = AB 图图4.5.14.5.1((b b))3.3.4 3.3.4 加法器加法器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2. 全加器(全加器(Full Adder)) 1110111010011100101001110100110010100000CiSiCi-1BiAi 全加器真值表全加器真值表 全加器能进行加数、被加数和低位来的进位信号相加,全加器能进行加数、被加数和低位来的进位信号相加,并根据求和结果给出该位的进位信号。
并根据求和结果给出该位的进位信号3.3.4 3.3.4 加法器加法器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2. 全加器(全加器(Full Adder)) • 全加器的真值表全加器的真值表• 逻辑表达式逻辑表达式• 逻辑图逻辑图采用包围采用包围0 0的方法进行化简得的方法进行化简得 :: 逻辑图逻辑图3.3.4 3.3.4 加法器加法器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2. 全加器(全加器(Full Adder)) • 全加器的真值表全加器的真值表• 逻辑表达式逻辑表达式• 逻辑图逻辑图3.3.4 3.3.4 加法器加法器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3. 由两个半加器构成一个全加器由两个半加器构成一个全加器3.3.4 3.3.4 加法器加法器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3.3.5 比较器比较器 表表4.4.1 1位比较器真值表位比较器真值表1. 1位数值比较器位数值比较器 将两个将两个1位二进制位二进制数数A、、B进行比较进行比较 数值比较器就是对两数数值比较器就是对两数A A、、B B进行比较,以判断其进行比较,以判断其大小的逻辑电路。
大小的逻辑电路• 真值表真值表• 逻辑表达式逻辑表达式• 逻辑图逻辑图1 1位数值比较器的逻辑图位数值比较器的逻辑图 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用组合逻辑电路中的竞争冒险组合逻辑电路中的竞争冒险不考虑门的延时时间不考虑门的延时时间考虑门的延时时间考虑门的延时时间, ,当当A=0 B=1 产生的竞争冒险的原因产生的竞争冒险的原因经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用竞争竞争: :当一个逻辑门的两个输入端的信号同时向相反当一个逻辑门的两个输入端的信号同时向相反方向变化,而变化的时间有差异的现象方向变化,而变化的时间有差异的现象冒险冒险: :两个输入端的信号取值的变化方向是相反时,两个输入端的信号取值的变化方向是相反时,如门电路输出端的逻辑表达式简化成两个互补信号相如门电路输出端的逻辑表达式简化成两个互补信号相乘或者相加,由竞争而可能产生输出干扰脉冲的现象乘或者相加,由竞争而可能产生输出干扰脉冲的现象。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用消去竞争冒险的方法消去竞争冒险的方法1. 1. 发现并消除互补变量发现并消除互补变量 A B C 1 & L B = C = 0时时为消掉为消掉AA,变换逻辑函数式为,变换逻辑函数式为 ))((CABAL+ ++ += =可能出现竞争冒险可能出现竞争冒险AAF = =BCBAACF+ ++ += =经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2. 2. 增加乘积项增加乘积项, ,避免互补项相加避免互补项相加 , 当当A=B=1时,根据逻辑表达式有时,根据逻辑表达式有CBACL+=当当A=B=1时时CBACL+=CBACL+=+ ABCCL+=AB 0 1 A 0 0 0 1 0 1 1 1 L B C 00 01 11 10 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3. 3. 输出端并联电容器输出端并联电容器 如果逻辑电路在较慢速度下工作,为了消去竞如果逻辑电路在较慢速度下工作,为了消去竞争冒险,可以在输出端并联一电容器,致使输出波争冒险,可以在输出端并联一电容器,致使输出波形上升沿和下降沿变化比较缓慢,可对于很窄的负形上升沿和下降沿变化比较缓慢,可对于很窄的负跳变脉冲起到平波的作用。
跳变脉冲起到平波的作用4~20pF 组合可编程逻辑器件组合可编程逻辑器件1 PLD的结构、表示方法及分类的结构、表示方法及分类2 组合逻辑电路的组合逻辑电路的PLD实现实现组合可编程逻辑器件组合可编程逻辑器件可编程逻辑器件是一种可以由用户定义和设置可编程逻辑器件是一种可以由用户定义和设置逻辑功能的器件该类器件具有逻辑功能实现逻辑功能的器件该类器件具有逻辑功能实现灵活、集成度高、处理速度快和可靠性高等特点灵活、集成度高、处理速度快和可靠性高等特点经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 PLD的结构、表示方法及分类的结构、表示方法及分类与门与门阵列阵列或门或门阵列阵列乘积项乘积项和项和项PLD主体主体输入输入电路电路输入信号输入信号互补互补输入输入输出输出电路电路输出函数输出函数反馈输入信号反馈输入信号• 可由或阵列直接输出,构成组合输出;可由或阵列直接输出,构成组合输出;• 通过寄存器输出,构成时序方式输出通过寄存器输出,构成时序方式输出1、、PLD的基本结构的基本结构经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用与门与门阵列阵列或门或门阵列阵列乘积项乘积项和项和项互补互补输入输入经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2. PLD的的逻辑符号表示方法逻辑符号表示方法(1)(1) 连接的方式连接的方式经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(2)(2)基本门电路的表示方式基本门电路的表示方式F1=A•B•C与门与门或门或门A B C DF1 AB C& L AB C≥1L DF1=A+B+C+D经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用三态输出缓冲器三态输出缓冲器输出恒等于输出恒等于0 0的与门的与门输出为输出为1 1的与门的与门输入缓冲器输入缓冲器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(3) (3) 编程连接技术编程连接技术 PLD表示的与门表示的与门熔丝工艺的与门原理图熔丝工艺的与门原理图经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用VCC+(5V) R 3kW L D1 D2 D3 A B C A、、B、、C有一个输入低电平有一个输入低电平0VA、、B、、C三个都输入高电平三个都输入高电平+5V5V0V5V L VCC A B C D 5V5V5VL=A•B•C低低电平电平高电平高电平经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用连接连接连接连接连接连接断开断开A、、B、、C 中有一个为中有一个为0A、、B、、C 都为都为1输出为输出为0;;输出为输出为1。
L=AC断开断开连接连接连接连接断开断开L=ABCXX器件的开关状态不同器件的开关状态不同, 电路实现逻辑函数也就不同电路实现逻辑函数也就不同1 0 11 1 1经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3.PLD的分类的分类PROMPLAPALGAL低密度可编程逻辑器件低密度可编程逻辑器件((LDPLD))EPLDCPLDFPGA高密度可编程逻辑器件高密度可编程逻辑器件((HDPLD))可编程逻辑器件可编程逻辑器件((PLD))按集成密度划分为按集成密度划分为经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2、按结构特点划分、按结构特点划分n简单简单PLD (PAL,,GAL)n复杂的可编程器件复杂的可编程器件(CPLD) :CPLD的代表芯片如:的代表芯片如:Altera的的MAX系列系列n现场可编程门阵列现场可编程门阵列(FPGA)经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用PLD中的三种与、或阵列中的三种与、或阵列与阵列、或阵列与阵列、或阵列均可编程均可编程(PLA)与阵列固定,或阵与阵列固定,或阵列可编程列可编程(PROM)与阵列可编程,或与阵列可编程,或阵列固定阵列固定(PAL和和GAL等等)按按PLD中的与、或阵列是否编程分中的与、或阵列是否编程分经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 组合逻辑电路的组合逻辑电路的 PLD 实现实现 例例1 1 由由PLA构成的逻辑电路如图所构成的逻辑电路如图所示,试写出该电路的逻辑表达式,示,试写出该电路的逻辑表达式,并确定其逻辑功能并确定其逻辑功能。
写出该电路的逻辑表达式:写出该电路的逻辑表达式:经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用AnBnCnAnBnAnCnBnCn全加器全加器AnBnCnAnBnCnAnBnCn经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用试写出该电路的逻辑表达式试写出该电路的逻辑表达式。












