南京郵電大學(xué)數(shù)字電路第四章習(xí)題.ppt

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2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 1 組合邏輯電路習(xí)題 一 組合邏輯電路的基本概念 二 SSI構(gòu)成的組合邏輯電路的分析和設(shè)計(jì) 三 MSI組合邏輯電路的工作原理及應(yīng)用 四 組合邏輯電路中的競(jìng)爭(zhēng)和冒險(xiǎn) 五 習(xí)題講解 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 2 4 2 4 12 4 14 1 4 4 4 4 7 3 4 15 1 4 18 例1 4 20 4 21 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 3 一 組合邏輯電路的基本概念 1 定義 2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1 電路由邏輯門構(gòu)成 不含記憶元件 2 輸入信號(hào)是單向傳輸?shù)?電路中不含反饋回路 3 功能描述 真值表 表達(dá)式 卡諾圖 電路圖 波形圖 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 4 二 SSI構(gòu)成的組合邏輯電路的分析和設(shè)計(jì) 1 分析步驟 1 從輸入端開(kāi)始 逐級(jí)推導(dǎo)出函數(shù)表達(dá)式 2 列真值表 3 確定邏輯功能 2 設(shè)計(jì)步驟 1 列真值表 2 寫(xiě)最簡(jiǎn)表達(dá)式 3 畫(huà)邏輯電路 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 5 三 MSI組合邏輯電路的工作原理及應(yīng)用 1 功能表 簡(jiǎn)化邏輯符號(hào) 2 典型應(yīng)用 1 用二進(jìn)制譯碼器設(shè)計(jì)組合邏輯電路 2 用數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)組合邏輯電路 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 6 2 邏輯冒險(xiǎn) 功能冒險(xiǎn)的檢查 3 冒險(xiǎn)的消除方法 四 組合邏輯電路中的競(jìng)爭(zhēng)和冒險(xiǎn) 1 競(jìng)爭(zhēng)和冒險(xiǎn)的概念 1 1型冒險(xiǎn)和0型冒險(xiǎn) 2 邏輯冒險(xiǎn)和功能冒險(xiǎn) 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 7 圖P4 2 五 習(xí)題講解 4 2分析圖P4 2電路的邏輯功能 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 8 解 1 從輸入端開(kāi)始 逐級(jí)推導(dǎo)出函數(shù)表達(dá)式 F1 A B C F2 A B C BC 2 列真值表 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 9 3 確定邏輯功能 假設(shè)變量A B C和函數(shù)F1 F2均表示一位二進(jìn)制數(shù) 那么 由真值表可知 該電路實(shí)現(xiàn)了全減器的功能 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 10 A B C F1 F2分別表示被減數(shù) 減數(shù) 來(lái)自低位的借位 本位差 本位向高位的借位 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 11 4 4設(shè)ABCD是一個(gè)8421BCD碼 試用最少與非門設(shè)計(jì)一個(gè)能判斷該8421BCD碼是否大于等于5的電路 該數(shù)大于等于5 F 1 否則為0 解 1 列真值表 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 12 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 13 3 畫(huà)邏輯電路 如下圖所示 2 寫(xiě)最簡(jiǎn)表達(dá)式 F A BD BC 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 14 題4 4圖 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 15 F A BD BC A B D C 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 16 4 7在雙軌輸入條件下用最少與非門設(shè)計(jì)下列組合電路 解 函數(shù)的卡諾圖如下所示 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 17 畫(huà)邏輯電路 如下圖所示 題4 7 3 圖 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 18 4 12試用74138設(shè)計(jì)一個(gè)多輸出組合網(wǎng)絡(luò) 它的輸入是4位二進(jìn)制碼ABCD 輸出為 F1 ABCD是4的倍數(shù) F2 ABCD比2大 F3 ABCD在8 11之間 F4 ABCD不等于0 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 19 解 由題意 各函數(shù)是4變量函數(shù) 故須將74138擴(kuò)展為4 16線譯碼器 讓A B C D分別接4 16線譯碼器的地址端A3 A2 A1 A0 可寫(xiě)出各函數(shù)的表達(dá)式如下 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 20 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 21 實(shí)現(xiàn)電路如下圖所示 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 22 4 14試用74151實(shí)現(xiàn)下列函數(shù) 解 1 函數(shù)有4個(gè)輸入變量 而74151的地址端只有3個(gè) 即A2 A1 A0 故須對(duì)函數(shù)的卡諾圖進(jìn)行降維 即降為3維 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 23 D0 D3 D D4 D5 D6 D7 0 令A(yù) A2 B A1 C A0則 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 24 相應(yīng)的電路圖如下所示 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 25 4 函數(shù)有4個(gè)輸入變量 而74151的地址端只有3個(gè) 即A2 A1 A0 故須對(duì)函數(shù)的卡諾圖進(jìn)行降維 即降為3維 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 26 D1 D D2 D3 D4 D5 0 D6 1 相應(yīng)的電路圖如右圖所示 令A(yù) A2 B A1 C A0則 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 27 4 15用 74153實(shí)現(xiàn)下列函數(shù) 解 1 函數(shù)有4個(gè)輸入變量 而 74153的地址端只有2個(gè) 即A1 A0 故須對(duì)函數(shù)的卡諾圖進(jìn)行降維 即降為2維 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 28 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 29 D0 C D D1 C D D2 0 D3 CD 令A(yù) A1 B A0 則 相應(yīng)的電路圖如下圖所示 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 30 4 18用74283將8421BCD碼轉(zhuǎn)換為余3BCD碼 解 由于同一個(gè)十進(jìn)制數(shù)碼的余3BCD碼比相應(yīng)的8421BCD碼大3 故用一片74283既可以實(shí)現(xiàn) 電路圖如下所示 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 31 例1某與非電路的邏輯函數(shù)表達(dá)式為 試判斷該電路是否會(huì)出現(xiàn)邏輯冒險(xiǎn) 若可能產(chǎn)生 試用增加冗余項(xiàng)的方法予以消除 解 將表達(dá)式轉(zhuǎn)換為與或式 相應(yīng)的卡諾圖如下圖所示 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 32 由于圖中各卡諾圈相切 所以該電路可能出現(xiàn)邏輯冒險(xiǎn) 在表達(dá)式中增加冗余項(xiàng)BD 即 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 33 增加冗余項(xiàng)后 相應(yīng)邏輯電路中應(yīng)增加一個(gè)與非門 其與非表達(dá)式為 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 34 當(dāng)B D 1時(shí) 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 35 作業(yè)題 4 20 4 21 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 36 4 20用74283將8421BCD碼轉(zhuǎn)換為5421BCD碼 解法1 當(dāng)一個(gè)十進(jìn)制數(shù)碼大于等于5時(shí) 其5421BCD碼比相應(yīng)的8421BCD碼大3 其余情況下 兩種BCD碼一樣 故用一片7485和一片74283可以實(shí)現(xiàn) 電路圖如下所示 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 37 8421BCD碼轉(zhuǎn)換為5421BCD碼電路圖一 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 38 解法2 用門電路和74283實(shí)現(xiàn) 列真值表如下 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 39 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 40 B1 B0 A BD BC B1 B0 B3 B2 0 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 41 8421BCD碼轉(zhuǎn)換為5421BCD碼電路圖二 5421BCD 8421BCD A B C D 0 0 0 1 A B C D B Y2 Y3 Y1 Y0 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 42 解法3 用門電路和74283實(shí)現(xiàn) 列真值表如下 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 43 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 44 8421BCD碼轉(zhuǎn)換為5421BCD碼電路圖三 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 45 4 21設(shè)A A3A2A1A0 B B3B2B1B0是兩個(gè)4位二進(jìn)制數(shù) 試用7485和74157 四二選一MUX 構(gòu)成一個(gè)比較電路并能將其中大數(shù)輸出 試畫(huà)出邏輯圖 2020年2月20日星期四 第四章組合邏輯電路習(xí)題 46 題4 21圖