电工和电子学--章节10门电路和组合逻辑电路.ppt

第10章 门电路和组合逻辑电路 概述 1. 模拟信号 10.1 基本逻辑运算及门电路 1、 二极管的开关特性 2、 三极管的开关特性 一、基本逻辑运算 1、“与”逻辑 2. “或”逻辑关系 3. “非”逻辑关系 10.2 逻辑代数 1. 常量与变量的关系 10.3 逻辑函数的化简 10.4 组合逻辑电路的分析 组合逻辑电路的 10.5 两种常用的组合逻辑电路 一、键盘输入8421BCD码编码器 二、七段显示 译码器 二-十进制显示译码器 10.6 组合逻辑电路的一般设计方法 例1、设计加法器 1、 半加器 2 全加器 （1)根据真值表画出卡诺图 如: A BC 00 1 0 01 11 10 1 1 1 1 将输出变量为“1”的填入对应的小方格,为“0”的可不填。 0 0 0 0 A B C Y 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 （2)根据逻辑式画出卡诺图 A BC 00 1 0 01 11 10 1 1 1 1 将逻辑式中的最小项分别用“1”填入对应的小方格。如果逻辑式中最小项不全，可不填。 如: 注意：如果逻辑式不是由最小项构成，一般应先化为最小项，或按例7方法填写。 3、应用卡诺图化简逻辑函数 A BC 00 1 0 01 11 10 1 1 1 1 例6. 用卡诺图表示并化简。 解：? (a)将取值为“1”的相邻小方格圈成圈， 步骤 1.卡诺图 2.合并最小项 3.写出最简“与或”逻辑式 (b)所圈取值为“1”的相邻小方格的个数应为2n，(n=0,1,2…) A BC 00 1 0 01 11 10 1 1 1 1 解： 三个圈最小项分别为： ?合并最小项 ?写出简化逻辑式 卡诺图化简法：保留一个圈内最小项的相同变量，而消去相反变量。 00 A BC 1 0 01 11 10 1 1 1 1 解： 写出简化逻辑式 多余 AB 00 01 11 10 CD 00 01 11 10 1 1 1 1 相邻 例6. 应用卡诺图化简逻辑函数 (1) (2) 解： 写出简化逻辑式 AB 00 01 11 10 CD 00 01 11 10 1 例7. 应用卡诺图化简逻辑函数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 含A均填“1” 注意： 1.圈的个数应最少 2.每个“圈”要最大 3.每个“圈”至少要包含一个未被圈过的最小项。 组合逻辑电路：任何时刻电路的输出状态只取决于该时刻的输入状态，而与该时刻以前的电路状态无关。 组合逻辑电路框图 X1 Xn X2 Y2 Y1 Yn . . . . . . 组合逻辑电路 输入 输出 (1) 由逻辑图写出输出端的逻辑表达式 (2) 运用逻辑代数化简或变换 (3) 列逻辑真值表 (4) 分析逻辑功能 已知逻辑电路 确定 逻辑功能 分析步骤： 例 1：分析下图的逻辑功能 (1) 写出逻辑表达式 Y = Y2 Y3 = A AB B AB . . . A B . . A B . A . . A B B Y1 . A B Y Y3 Y2 . . (2) 应用逻辑代数化简 Y = A AB B AB . . . = A AB +B AB . . = AB +AB 反演律 = A (A+B) +B (A+B) . . 反演律 = A AB +B AB . . (3) 列逻辑真值表 A B Y 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 Y= AB +AB =A B 逻辑式 (4) 分析逻辑功能 输入相同输出为“0”，输入相异输出为“1”， 称为“异或”逻辑关系。这种电路称“异或”门。 =1 A B Y 逻辑符号 (1) 写出逻辑式 例 2：分析下图的逻辑功能 . A B . Y = AB AB . A?B 化简 1 1 . B A Y A B = AB +AB (2) 列逻辑真值表 Y= AB +AB (3) 分析逻辑功能 输入相同输出为“1”,输入相异输出为“0”,称为“判一致电路”(“同或门”) ,可用于判断各输入端的状态是否相同。 =A B =1 A B Y 逻辑符号 =A B A B Y 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1