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* §5-2 组合逻辑电路分析与设计方法 学习要点： 分析与设计原则、方法 组合逻辑电路中的竞争与冒险 组合逻辑电路分析与设计方法 5-2-1 组合逻辑电路的分析方法 5-2-2 组合逻辑电路的设计方法 退出 5-2-3 组合逻辑电路的竞争与冒险 一般按以下步骤进行分析： 1）根据给定的逻辑电路图，写出输出端的逻辑表达式。 2）对逻辑表达式进行化简和变换，得到最简表达式。 3）根据最简逻辑表达式列出真值表。 4）根据真值表分析电路的逻辑功能。 上述分析步骤，可用下图来描述。 5-2-1 组合逻辑电路的分析方法 逻辑图 逻辑表达式 最简表达式 真值表 说明电路功能 化简 列表 分析 推导 例5.2.1 分析图示电路的逻辑功能。 =1 =1 A B C Y 解 1）根据逻辑图写输出函数逻辑表达式为 上式为最简式，不需要再化简。 2）列出逻辑函数的真值表。 3）分析逻辑功能：由真值表可看出，在三个输入变量A、B、 C中，其取值有奇数个1时，输出Y为1，否则Y为0。 因此，上图所示电路为三位判奇电路，也称奇校验电路。 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 Y C B A 输 出 输 入 由学生练习：分析下图所示电路的逻辑功能。（此电路是一种输入不一致鉴别器） ——根据给出的实际问题，求出能够实现这一逻辑要求的最简 逻辑电路 设计步骤如下： Y 1 1 1 ≥1 C B A 5-2-2 组合逻辑电路的设计方法 1. 分析设计要求 由题意确定输入、输出变量及它们的相互关系，并对各变量进行逻辑赋值，即确定什么情况下取值为1，什么情况下取值为0，这一步是设计逻辑电路的关键。 2. 列真值表 根据输入、输出的逻辑要求，列出真值表。 3. 写出逻辑表达式并化简。 根据真值表写相应的逻辑表达式，用卡诺图法(或代数法)进行化简，并转换为命题所要求的逻辑表达式。 4. 画逻辑图 根据最简逻辑表达式，画出相应的逻辑图。 上述设计步骤，可用下图描述。 分析 实际问题 真值表 逻辑表达式 最简表达式 逻辑图 逻辑赋值 化简 卡诺图化简 例5.2.2 设计一个A、B、C三人表决电路，当表决某个提案时，多数 人同意，提案通过，同时A具有否定权。用与非门实现。 解 1）分析设计要求，列真值表。 设A、B、C三人同意提案时用1表示，否则用0， Y为表决结果，提案通过用1，否则用0。注意A有否定权 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 Y C B A 输 出 输 入 3）根据上式画逻辑图。 2）由真值表填入卡诺图化简并转化为题目要求的形式： 5-2-3 组合逻辑电路的竞争与冒险 竞争——信号经过导线和门电路存在时间延迟。因此同一个门的 一组输入信号由于通过不同数目的门或经过不同长度导 线的传输，产生延迟不同。即到达门的先后顺序有区 别，称“竞争”。 冒险——门电路因输入端的竞争而导致输出产生不应有的尖峰干 扰脉冲现象，称“冒险”。 举例：——见黑板 避免“竞争-冒险”的方法——加封锁脉冲等。 练习1：5.7 分析下图b）所示组合逻辑电路的功能。 ≥1 ≥1 ≥1 ≥1 A B Y (b) 练习2：设计一个交通信号灯的检测报警电路。当信号灯正常工作 时，红、黄、绿三个灯中只有一个灯亮，其余两灯灭，否则说明 信号灯发生故障，此时应发出报警信号。用与非门实现。 课后小结——见黑板