组合逻辑电路
电路分为组合逻辑电路和时序逻辑电路
电路分类
组合逻辑电路
组合逻辑电路:电路的输出与当时的输入有关系,输入发生变化,输出就会跟着变。
组合逻辑电路没有反馈,没有记忆元件,仅仅由门电路构成。
时序逻辑电路
时序逻辑电路:输出不仅仅取决于当时的输入,还与之前的状态有关
时序逻辑电路要有反馈线和记忆元件(将过去的状态记录保存下来)。
组合逻辑电路研究方法
分析
给出电路图,分析出电路的功能。
设计(综合)
提出所要完成的功能,用电路图实现逆过程。
组合逻辑电路所用的器件
- SSI:小规模集成电路(由最基本的门电路构成的电路,就是小规模电路)
- MSI:中规模集成电路
- LSI:大规模集成电路
- VLSI:超大规模集成电路
SSI组合逻辑电路的分析
通过电路图,分析功能。
分析步骤
- 根据电路图写出表达式
- 化简
- 列真值表
- 分析,确定功能
例1
- 同或门
例2
实际逻辑电路有多个输出,不管输入有多少,输出表达式是由输出端的个数决定的
- 三个输入,有三个表达式
- 列出真值表
- 分析功能
F2:A、B相同得1,不同得0;
F1:A>B得1
F3:A<B得1
所以这个电路可以进行两个一位二进制数的比较
SSI组合逻辑电路的设计
根据电路画出电路图。
组合逻辑电路设计步骤
- 明确功能,确定变量,定义变量名称,几个输入,几个输出,什么时候为1,什么时候为0
- 列真值表(为了和逻辑函数建立关系)
- 写出逻辑函数表达式
- 化简,画出电路图或者波形图
例1
设计四位奇检验电路,出现奇数个1,输出为1,出现不是奇数个1,输出为0
- 输入四位二进制数,输出0,1明确,直接列真值表
写真值表也要找规律,方便记忆
使用异或门实现
例2
设计四位二进制取反加一电路。四位二进制取反加一,输出还是四位。
每个输出对应一个表达式
注意
在进行设计的时,有时候需要指定某种门电路实现。在实现电路的时候,门的种类使用的少,器件的使用效率比较高。使用比较多的是与非门或者是或非门,也就是说,得到函数逻辑表达式之后,将其化为与非的形式。
函数表达式化成与非的形式,非两次就可以。
- 非门可以看作是与非门的特殊情况,将与非门的输入端子连在一起即可