第3章数字电子技术
3.4集成逻辑门电路
大纲要求：（1）掌握组合逻辑电路输入、输出的特点；
（2）了解组合逻辑电路的分析、设计方法及步骤；
（3）
3.4.1组合逻辑电路的特点
（1）组合逻辑电路是由各类逻辑门组成，电路中不含存储元件；
（2）组合逻辑电路的输入、输出之间没有反馈通路。
从功能上，组合逻辑电路在任意时刻的输出仅与当前的输入有关，而与电路以前的状态无关。
3.4.2组合逻辑电路的分析、设计方法及步骤
一．组合电路的分析方法
所谓组合逻辑电路的分析，就是根据给定的逻辑电路图，求出电路的逻辑功能。
分析步骤：
（1）由已知的逻辑图，写出相应的逻辑函数式；
（2）对函数式进行化简；
（3）根据化简后的函数式列真值表，找出其逻辑功能。
【例1】逻辑图如图1所示，分析该电路的逻辑功能。
图1
解：函数表达式为：
表1真值表
【例2】逻辑图如图2所示，分析该电路的逻辑功能。
图2
解：（1）写逻辑表达式
；；
表2真值表
电路的逻辑功能
电路的输出Y只与输入A、B有关，而与输入C无关。Y和A、B的逻辑关系为：A、B中只要一个为0，Y=1；A、B全为1时，Y=0。所以Y和A、B的逻辑关系为与非运算的关系。
用与非门实现
三．组合电路的设计方法
1．设计步骤：
（1）逻辑抽象：分析因果关系，确定输入/出变量定义逻辑状态的含意（赋值）列出真值表。
（2）写出函数式
（3）选定器件类型
（4）根据所选器件：对逻辑式化简（用门）
（5）画出逻辑电路图
【例3】设计一个监视交通信号灯状态的逻辑电路，要求在非“只有一只灯亮”时给出出错信号。
图3
1、抽象
输入变量:红（R）、黄（A）、绿（G）
输出变量：故障信号（Z）
用‘1’表示灯亮，“0”表示灯灭；
用Z表示输出，且“1”表示有故障。
得到真值表：表3
2、写出逻辑表达式
3.函数式化简
注意：在用门电路（即SSI）实现时要注意：
把函数式划成所用门要求的形式；
要把函数式划成最简。为此，要尽量使用卡诺图。
图4
得到函数式：
若用与非门：
5、画出逻辑图：如图5所示
图5
【例4】用逻辑电路实现下列功能：只有当三个裁判（包括裁判长），或裁判长和另一个裁判确认的情况下，才认为成功，按下按键，使灯亮；否则，表示失败。
解：（1）逻辑抽象：设定A、B、C三个逻辑变量为三个裁判，，其中A为裁判长。输入逻辑变量为1时表示按键按下，0表示未按下；F表示输出逻辑变量输出1表示成功，输出0表示失败。
（2）列出真值表：
输入 输出 输入 输出 ABC F ABC F 000 0 100 0 001 0 101 1 010 0 110 1 011 0 111 1 （3）根据真值表写出逻辑表达式：
（4）化简逻辑函数
(5)画出逻辑电路如图6所示。
图6
本章基本内容
(2)学习常用中规模集成模块
(1)掌握分析和设计组合电路的基本方法
加法器比较器
译码器编码器
选择器分配器
逻辑图
逻辑表达式
真值表
电路的逻辑功能
当输入A、B、C中有2个或3个为1时，输出Y为1，否则输出Y为0。所以这个电路实际上是一种3人表决用的组合电路：只要有2票或3票同意，表决就通过。
|
|
