7.1组合逻辑电路的分析与设计(课件）-高二《电子技术基础与技能》同步教学（电子工业版）

项目七　装配八路抢答器 电子技术基础与技能 一 组合逻辑电路的分析与设计 二 常用组合逻辑电路 三 触发器 四 脉冲电路 五 555时基电路 目　录 情境引入 本项目将装配八路抢答器，可同时进行八路抢答。选手们按下按键后，数码管会显示抢答成功者的编号，同时蜂鸣器会发声，表示抢答成功。此时，抢答器处于锁存状态，其他选手抢答无效。本轮抢答结束后，可通过复位键进行复位。此时，数码管全灭，蜂鸣器停止发声，可进行下轮抢答。抢答器如右图所示 “中国诗词大会”是中央电视台首档全民参与的诗词节目（图7.1），该节目以“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”为基本宗旨，力求通过对诗词知识的比拼及赏析，分享诗词之美，感受诗词之趣，从古人的智慧和情怀中汲取营养。其中有一个描述线索题环节，要求选手根据线索进行抢答。 在很多知识竞赛中都有抢答环节，当主持人宣布抢答开始时，选手们会争先恐后地按下按键，最先按下按键的选手获得回答权。能实现抢答功能的电子产品称为抢答器。 双列直插式抢答器 贴片式抢答器 组合逻辑电路的分析与设计>组合逻辑电路的分析 一 组合逻辑电路的分析，即找出给定逻辑电路输出和输入之间的逻辑关系，确定逻辑电路的逻辑功能。在维修和仿制产品时，都需要对电路进行分析。 组合逻辑电路的分析一般按下列步骤进行。 （1）根据逻辑电路图，写出输出变量对应于输入变量的逻辑表达式。由输入端逐级向后推，写出每级电路输出对应于输入的逻辑表达式，直至推导出最终输出对应于输入的逻辑关系式，并进行化简。 （2）根据写出的逻辑表达式，列出对应的真值表。 （3）由逻辑表达式和真值表分析归纳出组合逻辑电路的逻辑功能。 1．基本概念 2．分析举例 例题1　试分析左图所示的组合逻辑电路。 解：①由逻辑图写出逻辑表达式。从每个元件的输入端到输出端，定义中间变量，依次写出各个逻辑门的逻辑表达式，最后写出输出与各输入之间的逻辑表达式，并进行化简。 ② 由逻辑表达式列出真值表 输　　入 输　　出 A B F 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 ③ 分析归纳逻辑功能。 由逻辑表达式和真值表可知，两个输入端相同时输出为0，两个输入端不同时输出为1，输出和输入之间为异或关系。 组合逻辑电路的分析与设计>组合逻辑电路的设计 一 组合逻辑电路的设计就是根据逻辑功能的要求，设计出实现该功能的最佳电路。逻辑电路设计是电子产品开发中的一个重要环节，一般按以下步骤进行。 （1）将文字描述的逻辑功能转换为真值表。这一步非常重要，要仔细分析设计要求，确定输入、输出变量及逻辑规定，分析输入、输出变量之间的逻辑关系，列出满足功能要求的真值表。 （2）由真值表写出逻辑表达式，并进行化简，化简形式应根据任务所要求采用的门电路类型而定。 通常对电子系统的要求有成本低、可靠性高、速度高等，所以逻辑表达式化简通常遵循如下原则：逻辑电路所用的门数量最少，所用门的种类最少；各个门的输入端要少；逻辑电路所用的级数要少；逻辑电路所用的连线要少。 （3）画出逻辑电路图。 1．基本概念 2．分析举例 例题2　设计一个三人表决电路，赞成为1，不赞成为0，多数赞成为通过，试用与门、非门实现。 解：①分析题意列出真值表。表决电路需要3个输入端，用A、B、C表示，赞成为1，不赞成为0；需要1个输出端，用F表示，通过为1，不通过为0。真值表见下表 输入 输出 A B C F 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 ② 由真值表写出逻辑表达式。 找到对应F=1的输入项，把输入项中为1的变量用对应的字母表示，为0的变量用字母的非状态表示，各输入变量组合成“与”关系，然后把所有的“与”项求和，即可得到需要的表达式。 ③ 变换和化简。 ④ 由逻辑表达式画出逻辑图，如图 常用组合逻辑电路 二 1．编码器 二进制编码器 2．译码器 二进制译码器 二-十进制编码器（BCD编码器） 数码显示器 显示译码 常用组合逻辑电路>编码器>二进制编码器 二 能够将各种输入信息编成二进制代码的电路称为二进制编码器。1位二进制代码0、1可以表示两种不同的输入信号，2位二进制代码组合00、01、10、11可以表示4种不同的输入信号，3位二进制代码组合000、001、010、011、100、101、110、111可以表示8种不同的输入信号，依此类推，n位二进制代码有2n种组合，可以表示 种不同的输入信号。也就是说， 2n 个输入信号进行n位二进制码编码，需要n个输出端口。 如图