2022-2023学年高二物理竞赛课件：用功能组件设计组合电路

用功能组件设计组合电路 用功能组件设计组合电路 例： 全加器的输出逻辑方程为： 写成最小项之和的形式： 用双2-4线译码器实现，电路如下： S(A,B,CI)=m1+m2+m4+m7=m1m2m4m7 CO(A,B,CI)=m3+m5+m6+m7=m3m5m6m7 电路图 8421BCD码 余3码 例：某项竞赛由四位裁判通过投票决定成功与否，若判成功至 少需要三票；若是两票赞成，两票反对，则竞赛必须重来； 若至少有一票赞成，则判竞赛失败。试用中规模组件设计 这种竞赛判决电路。 解： 设输入A、B、C、D代表四位裁判的投票： 判决器有三个输出： F1表成功，F2表重做，F3表失败 1表赞成，0表反对 真值表： 三个输出函数表达式： 用4-16线译码器构成判决器 另解：改用有互补输出的MUX，并降维， 三个输出之间有关系：F2=F1F3 降维： 以D作为图记变量 0 1 2 4 5 6 7 3 0 1 2 3 4 5 6 7 变换为： 逻辑电路为： 4-7 组合电路中的竞争与险象 在组合电路中，信号经由不同的途径达到某一会合 点的时间有先有后 由于竞争使组合电路输出产生瞬间的错误，即发生了险象(毛刺） 一、产生竞争冒险的原因 1 A F=A A G 1 G 2 & 由于G1门的延迟时间tpd输出端出现了一个正向窄脉冲。 竞争： 险象： F 1.产生“1冒险” 例：电路如图，已知输入波形，画输出波形。 2.产生“0冒险” 1 A F=A+A G 1 G 2 ≥1 二、冒险现象的识别 1、可采用代数法来判断一个组合电路是否存在冒险： 写出组合逻辑电路的逻辑表达式，当某些逻辑变量取特定值（0或1）时，如果表达式能转换为： 则存在1冒险； 则存在0冒险。 F 例： 判断图示电路是否存在冒险，如有，指出冒险类型， 画出输出波形。 解：写出逻辑表达式： 若输入变量A＝B＝1，则有： 因此，该电路存在0冒险。A＝B＝1 时L的波形。 A=1 B=1 C E F 在或非门电路中： 表达式为： 若输入变量A＝B＝0，则有： 因此，该电路存在1冒险。 画出A＝B＝1 时L的波形。 例： 判断函数 是否存在冒险： 解：如果令A＝C＝0，则有 因此，该电路存在l冒险。 $