9-4 组合逻辑电路的分析与设计(课件）-《电工电子技术与技能》同步教学（电子工业版）

项目九 组合逻辑电路 教学导航 知识重点：1. 与门、非门、或门、与非门的逻辑关系 2. 逻辑代数基本公式 3. 组合逻辑电路分析与设计方法 4. 编码器、译码器逻辑功能 知识难点：1. 逻辑函数的化简 2. 组合逻辑电路的设计 3. 编码器、译码器应用 教学导航 必须掌握的理论知识：1. 与门、非门、或门、与非门的表示符号；逻 辑关系；逻辑函数表示式；真值表；其他基本逻辑门的表示符号和逻辑关系；常用集成逻辑单元使用知识 2. 二进制计数制；逻辑代数基本公式及基本化简方法 3. 组合逻辑电路分析与设计方法 4. 编码器、译码器逻辑功能；数码显示器工作原理；集成编码器、译码器、显示译码器使用知识 5. 加法器逻辑功能 必须掌握的技能：数字集成单元的使用及电路组装的基本操作知识 主要内容 9.1 基本逻辑关系和基本逻辑门电路 9.2 集成门电路 9.3 逻辑代数 9.4 组合逻辑电路的分析与设计 9.5 编码器 9.6 译码器 9-4 组合逻辑电路的分析与设计 组合逻辑电路的分析 据逻辑电路图写逻辑函数关系式并化简 由最简逻辑函数关系式写真值表 分析逻辑功呢 组合逻辑电路的设计 分析逻辑功能 列写真值表 写逻辑函数关系式并化简 画逻辑电路图 9.4.1组合逻辑电路的分析 这类问题是指给出逻辑电路图，分析该电路图完成的逻辑功能。其分析步骤为： 逻辑 电路图 列逻辑关系式化简 列出 真值表 分析 逻辑功能 例9－4 分析图9—8所示组合逻辑电路的逻辑功能。 解： 由图，我们首先写出输出C和S的逻辑表达式 C＝AB S＝AB 然后，根据表达式列出真值表，见下表。 9—8 例9—4的组合逻辑电路 输入变量 输出函数 A B S C 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 提示！ 半加器也是一种专用集成电路，其图形符号见下图。其功能是进行算数加法运算。但该电路只能进行两个二进制数的本位相加运算，没有考虑从低位来的进位。 半加器逻辑符号 Ai Bi Ci Si Ci+1 Ai Bi Ci Si Ci+1 逻辑图 逻辑符号 思考？ 下面加法器既可进行本位求和又考虑低位进位，称为全加器。你能分析出其逻辑功能吗？ 9.4.2 组合逻辑电路的设计 给出需完成的逻辑功能，设计出逻辑电路。其步骤与上述的分析正好相反，步骤为 分析 逻辑功能 列出 真值表 列逻辑关系式化简 画逻辑 电路图 交通信号灯有红、黄、绿三盏灯，分别用字母、、表示。正常工作状态有三种组合，即绿灯亮，红、黄灯暗；绿、黄灯亮，红灯暗；红灯亮，绿、黄灯暗。 当三盏灯出现其他组合情况时，就表明控制电路出现了故障。这时故障检测电路应及时发出信号，通知管理维修人员及时排除故障。 解： 这个电路的输入逻辑变量是三盏灯、、的亮、暗状态，规定灯亮用1表示、灯暗用0表示。电路输出是故障信号 ，发生故障时是1、正常工作时是0。 三个输入信号（三盏信号灯）共有八种可能的状态组合，其中三种是正常工作状态，用0表示。除此之外的五种组合就是故障状态，用1表示。 例9－5 要求设计一个交通信号灯故障检测电路。 第一步，根据设计要求，对输入、输出逻辑变量进行分析。 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 第二步，根据以上分析，列出该逻辑问题的真值表如表9—9所示。 表9—9 例9－5的真值表 表中第1、3、6、7、8行所示的变量组合中，只要有一种情况出现，就使输出1，这是一种或逻辑关系。而在每一行的输入变量之间，则是与逻辑关系。例如第1行，当0、0、0的条件全都具备时，才能使1。用与逻辑关系表达，就应该理解为1、1、1这三个条件全都具备时，1.所以每一乘积项组成的原则应该是