数电4_1——组合逻辑电路概述

1.概述

1.1 组合逻辑电路的特点——无记忆，无存储，有延时

• 任意时刻的输出仅仅取决于该时的输入，与电路原来的状
  态无关。
• 在电路结构上信号的流向是单向性的，没有从输出端到输入端的反馈。电路的基本组成单元是逻辑门电路，不含记忆元件。
• 由于门电路有延时，故组合逻辑电路也有延迟
  时间。

1.2 逻辑功能的描述

• 逻辑功能的描述可以用逻辑函数、逻辑图及真值表来实现。由于逻辑图不够直观，一般需要将其转换成逻辑函数或真值表的形式
• 对于任何一个多输入、多输出的组合逻辑电路来讲，都可以用下图所示框图来表示
  

2. 组合逻辑电路的分析与设计

2.1 组合逻辑电路的分析方法

2.1.1 分析方法

• 组合逻辑电路分析就是给定某逻辑电路，分析其逻辑功能，分析的步骤为：

1. 【写逻辑式】由所给电路写出输出端的逻辑式
2. 【化简】将所得的逻辑式进行化简
3. 【写真值表】由化简后的逻辑式写出输出输入的真值表
4. 【分析】由真值表分析电路的逻辑功能，即是做什么用的

2.1.2 例子

a. 由图得：
$Y=((A(ABC)')'((ABC)'B)'((ABC)'C)')'$
b. 化简：
$Y=((A(ABC)')'((ABC)'B)'((ABC)'C)')'$
$=A(ABC)'+B(ABC)'+C(ABC)'$
$=(A+B+C)(ABC)'$
$=(A+B+C)(A'+B'+C')$
$=AB'+AC'+A'B+BC'+A'C+B'C$
【这个时候可以直接写出真值表。也可以用卡诺图再化简】

c. 真值表

2.2 组合逻辑电路的设计方法

2.2.1 设计流程

• 组合逻辑电路的设计就是根据给出的实际逻辑问题，求出实现这一逻辑功能的最简单逻辑电路：所谓的最简就是指实现的电路所用的器件数最少、器件的种类最少、器件之间的连线也最少
• 其步骤为:

1. 进行逻辑抽象：
   ①【输入输出】分析事件的逻辑因果关系，确定输入变量和输出变量
   ②【状态赋值】定义逻辑状态的含义，即逻辑状态的赋值
   ③【真值表】根据给定的逻辑因果关系列出逻辑真值表
2. 写出逻辑函数式：由得到的真值表写出输出变量的逻辑函数式
3. 选定器件的类型：根据对电路的具体要求和实际器件资源情况而定
4. 将逻辑函数化简或变换成适当形式：如与非－与非式，或非－或非式等
5. 根据化简或变换后的逻辑函数式，画出逻辑电路的连接图
6. 工艺设计
   

2.2.2 例子

要求：设两个一位二进制数A和B，试设计判别器，若A>B,则输出Y为1，否则输出Y为0

1. 写出真值表
   

2. 由真值表写出逻辑式（有需要可以借助卡诺图）
   

3. 画出电路图