2022-2023学年高二物理竞赛课件：组合逻辑电路的分析方法

组合逻辑电路的分析方法 （逐级推导法） 给定逻辑图 逻辑表达式 化简或变换 列真值表 逻辑功能描述 1、用SSI门电路设计 给定逻辑功能 逻辑抽象，得出真值表 列写逻辑表达式 选择器件类型和数目 将逻辑表达式化简或作适当变换 画出逻辑图 组合逻辑电路的分析方法 熟练掌握组合逻辑电路的设计方法 2、用MSI组合逻辑器件设计 （1）用二进制译码器 将待求函数化成最小项之和的形式 由最小项的反函数组成的与非式 两次取反 去掉下反号 高位对高位 确定函数输入变量与译码器输入端的对应关系 画连线图 所用器件： 译码器和与非门 （2）用数据选择器 将待求函数化成最小项之和的形式 写出数据选择器的输出函数表达式 高位对高位 确定函数输入变量与数据选择器地址输入端的对应关系 画连线图 对照比较 确定数选器数据输入端的表达式（0、1、原变量、反变量） 令 ，则A点的引力势能为： 引力对质点所做的功等于质点引力势能增量的负值。 地球表面的物体所受的重力即为万有引力，在地面上不太高的h处，引力势能为： 其中： 即为地球表面附近的重力加速度。 4、保守力和势能： “任意两点间做功与路径无关”与“沿任意闭合路径做功为零”这两种说法是等效的。 A B x y o L1 L2 满足上式的作用力称为保守力，即： 保守力做功与路径无关，说明在保守力场中存在一个仅由空间位置决定的物理量，该物理量即为势能。 由前面讨论知：保守力做功等于势能增量的负值。 不能满足 的力称为非保守力（如摩擦力等）。 对非保守力场，不能引入“势能”的概念。 空间两点间的势能差具有确定的值，但空间某一点的势能值是相对的。只有当势能零点选定以后，空间各点的势能才有确定的值。  保守力是物体间的相互作用，所以势能属于相互作用的物体系统：  重力势能属于质点和地球组成的“重力系统”； 弹性势能属于质点和弹簧组成的“弹性系统”； 引力势能属于相互作用的两个质点组成的“引力系统”； （3）用其他的中规模组合电路 利用全加器的异或运算功能； 利用加法器的求和功能； 利用比较器的比较输出； 利用编码器的优先编码功能； 应用中规模组件设计电路要注意的问题： 对逻辑表达式的变换与化简的目的是使其尽可能与组合逻辑器件的形式一致，而不是尽量化简。 设计时应考虑合理充分应用组合器件的功能，尽量用同类的、较少的和较简单的器件满足设计要求。 当组合器件的功能用不完时，要对多余的输入、输出端作适当的处理；当一个组合器件不能满足设计要求时，应对器件进行适当的扩展。 了解组合电路中的竞争－冒险现象 产生原因－－检查方法－－消除方法 在Q=0时，J端出现正向干扰，在Q=1时，K端出现正向干扰：触发器的状态只能根据输入端的信号（正向干扰信号）改变一次的现象称为一次变化现象。 一次变化现象降低了抗干扰能力 主从JK触发器要求J、K信号在CP上升沿前加入， CP =1期间保持不变， CP下降沿时触发器状态发生改变。 一次变化现象： 对于主从触发器，若时钟有效电平期间采集的输入信号变化过： （1）S、R变过，按最后采集的翻转 （2）J、K变过：Q原先为0时只能接受置1信号；Q原先为1时只能接受置0信号；且触发器只能翻转一次 已知主从JK触发器J、K的波形如图所示，画出输出Q的波形图（设初始状态为0）。 6 1 K CP J 5 4 2 3 继续 10 主从SR-FF 主从JK-FF 0 1 第二个CLK＝1： 输出Qn+1=0. 0 1 1 第三个CLK=1： 输出Qn+1=1 $