2022-2023学年高二物理竞赛课件：组合逻辑电路的设计

组合逻辑电路的设计 组合逻辑电路的设计 根据逻辑功能要求 逻辑电路 设计 (1) 由逻辑要求，列出逻辑状态表 (2) 由逻辑状态表写出逻辑表达式 (3) 简化和变换逻辑表达式 (4) 画出逻辑图 设计步骤如下： 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 (3) 用“与非”门构成逻辑电路 在一种组合中，各输入变量之间是“与”关系 各组合之间是“或”关系 A BC 00 1 0 01 11 10 1 1 1 1 由卡图诺可知，该函数不可化简。 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 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 (4) 逻辑图 Y C B A 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 & & & & & & & & 1 0 1 0 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 例 2: 某工厂有A、B、C三个车间和一个自备电站，站内有两台发电机G1和G2。G1的容量是G2的两倍。如果一个车间开工，只需G2运行即可满足要求；如果两个车间开工，只需G1运行，如果三个车间同时开工，则G1和 G2均需运行。试画出控制G1和 G2运行的逻辑图。 设：A、B、C分别表示三个车间的开工状态： 开工为“1”，不开工为“0”； G1和 G2运行为“1”，不运行为“0”。 (1) 根据逻辑要求列状态表 首先假设逻辑变量、逻辑函数取“0”、“1”的含义。 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 逻辑要求：如果一个车间开工，只需G2运行即可满足要求；如果两个车间开工，只需G1运行，如果三个车间同时开工，则G1和 G2均需运行。 开工 “1” 不开工 “0” 运行 “1” 不运行 “0” (1) 根据逻辑要求列状态表 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 A B C G1 G2 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 (2) 由状态表写出逻辑式 A BC 00 1 0 01 11 10 1 1 1 1 或由卡图诺可得相同结果 (3) 化简逻辑式可得： 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 A B C G1 G2 1 0 0 0 1 1 0 1 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 (4) 用“与非”门构成逻辑电路 由逻辑表达式画出卡诺图，由卡图诺可知，该函数不可化简。 A BC 00 1 0 01 11 10 1 1 1 1 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 (5) 画出逻辑图 A B C A B C & & & & & & & & & G1 G2 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 20.8 加法器 20.8.1 二进制 十进制：0~9十个数码，“逢十进一”。 在数字电路中，常用的组合电路有加法器、编码器、译码器、数据分配器和多路选择器等。下面几节分别介绍这几种典型组合逻辑电路的基本结构、工作原理和使用方法。 在数字电路中，为了把电路的两个状态 (“1”态和“0”态)与数码对应起来，采用二进制。 二进制：0，1两个数码，“逢二进一”。 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 20.8.2 半加器 半加：实现两个一位二进制数相加，不考虑来自低位的进位。 A B 两个输入 表示两个同位相加的数 两个输出 S C 表示半加和 表示向高位的进位 逻辑符号： 半加器： CO A B S C  下一页 总目录 章目录 返回 上一页 半加器逻辑状态表 A B S C 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 逻辑表达式 逻辑图 & =1 . . A B S C 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 $