第六章组合逻辑电路(教案)-《电子技术基础与技能》同步教学(机械工业出版社第3版)

2024-03-16
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内容正文:

第六章 教案 授课班级 课程名称 电子技术基础与技能 教学内容 组合逻辑电路的基本知识 课堂类型 学时 学时 授课时间 教学目的 1、组合逻辑电路的特点 2、组合逻辑电路的分析步骤 教学重、难点 教学重、难点:组合逻辑电路的分析步骤 教学内容及步骤 备注 6.1 组合逻辑电路的基本知识 把逻辑门电路按一定的规律加以组合,就可以构成具有各种功能的逻辑电路,称之为组合逻辑电路。 6.1.1 组合逻辑电路的特点 【组合逻辑电路的特点】 在组合逻辑电路中任意时刻的输出只取决于该时刻的输入,与电路原来的状态无关。电路无记忆功能。生活中组合逻辑电路的实例有电子密码锁,银行取款机等。 【组合逻辑电路的结构】 组合逻辑电路主要由逻辑门电路构成,并且输出与输入之间没有反馈连接。其组成框图如图6-2所示。 图6-2 组合逻辑电路的组成框图 6.1.2 组合逻辑电路的分析 【组合逻辑电路的分析步骤】 根据已知的组合逻辑电路(逻辑图),运用逻辑电路运算规律,确定其逻辑功能的过程,称为组合逻辑电路的分析。其分析步骤为:  (1) 由逻辑图写表达式:根据给定的逻辑电路图,从输入到输出逐级推出输出表达式。 (2)化简表达式。 (3)由化简后的表达式列出真值表。 (4)描述逻辑功:用文字概括出电路的逻辑功能。 上述组合逻辑电路识图分析的过程可表述为: 逻辑图 逻辑表达式 化简 真值表 电路的逻辑功能 案例解析 【例6-1】试分析图6-3所示电路的逻辑功能。 图6-3 逻辑电路图 【解析】(1)由逻辑图写输出F的逻辑表达式为: (2) 化简 = AB+AC+BC (3)列出真值表,如表6-1所示。 表6-1 真值表 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 (4)确定电路的逻辑功能。 由表6-1真值表可知,三个输入变量A、B、C,只要有两个或两个以上变量取值为1 时,输出才为1,其余情况输出均为0。由此可见,该电路实现的是少数服从多数的表决器逻辑功能。 【例6-2】分析下图6-4所示组合逻辑电路的逻辑功能。 图6-4 组合逻辑电路 【解析】(1)由逻辑图写输出F的逻辑表达式 由于上式已是最简式,所以不用再化简。 (2)列出对应真值表 如表6-2所示。 表6-2 真值表 A B Z1 Z2 Z3 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 (3)确定电路的逻辑功能。 通过对真值表的分析,可以发现,当输入A<B、A=B、A>B时,三个输出Z1、Z2、Z3分别输出高电平1。所以,Z1表示A<B;Z2表示A=B;Z3表示A>B。这是一个一位数值比较电路。 【例6-3】分析图6-5描述波形对应组合逻辑电路的功能。 图6-5 输入信号和输出信号波形 【解析】 波形图是描述电路的方法之一。根据已知输入输出波形图,可以直接写出电路真值表,如表6-3所示。 表6-3 真值表 输入变量 输出变量 A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 分析真值表可知,该组合逻辑电路的功能是:当输入A、B相同时,输出为0;而当输入A、B不同时,输出为1。该电路反映了输入、输出之间 “异或” 的逻辑关系。 注意:(1)在对组合逻辑电路的进行分析的时候,各步骤间不一定每个步骤都需要,如:当表达式已经成为最简时,可省略化简;当已知逻辑函数的工作波形图时,不需要列出表达式,而直接列出真值表。 (2)不是每个电路均可用简练的文字来描述其功能。 第六章 教案 授课班级 课程名称 电子技术基础与技能 教学内容 组合逻辑电路的设计 课堂类型 学时 学时 授课时间 教学目的 组合逻辑电路的设计步骤 教学重、难点 教学重、难点:组合逻辑电路的设计步骤 教学内容及步骤 备注 *6.1.3组合逻辑电路的设计 与分析过程相反,组合逻辑电路的设计是根据给定的实际逻辑问题,求出实现其逻辑功能的最简单的逻辑电路。 【组合逻辑电路的设计步骤】 (1)分析设计要求,确定输入、输出变量并赋值:根据实际问题确定哪些是输入变量,哪些是输出变量;并确定什么情况下为1,什么情况下为0;将实际问题转化为逻辑问题。 (2)列真值表:根据逻辑功能的描述列真值表。 (3)写
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