(赋值)列出真值表2.从真值表写出逻辑函数式3.选定器件

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4.3.1简单电路的设计1.逻辑抽象•分析因果关系,确定输入/输出变量•定义逻辑状态的含意(赋值)•列出真值表2.从真值表写出逻辑函数式3.选定器件的类型4.根据所选器件,化简或变换逻辑函数式:若用SSI的门电路,则要求将逻辑式化为最简式若用MSI组合逻辑电路,则要求将逻辑式变换成所用器件的逻辑式相似的形式。若用PLD,则可以通过在计算机上运行EDA软件自动完成。5.画出逻辑电路图4.3组合逻辑电路的设计方法例:设计一个三人表决逻辑电路,规定必须有两人以上同意,方案方可通过。1.逻辑抽象三人态度为A、B、C,且1状态代表同意,0状态代表不同意。表决结果以Z表示,且1为提案通过,0为未通过。输入变量输出ABCZ00000010010001111000101111011111ABCCABCBABCAZ2.写出逻辑表达式BCACABZ))()()(())((BCACABBCACABZABCCABCBABCAZ3.选用小规模集成的门电路4.化简用与门和或门用与非门5.画出逻辑图至与非门即可。接、、、,并将、、按照上式,只需==765301276537653)(mmmmCABAAAmmmmmmmmABCCABCBABCAZ一、选用译码器和门电路1.逻辑抽象2.写出逻辑表达式3.变换4.画出逻辑图ABCCABCBABCAZ采用中规模集成的常用组合逻辑电路设计301201101001)DA(A)DA(A)DAA()DAA(Y1),正常工作状态下(S=1即可。C、DC、DD0、两式对照,则得到D1(AB)C)B(ACB)A(0)BA=(C)CAB(CBABCAZB:A、A令A321001二、选用数据选择器1.逻辑抽象2.写出逻辑表达式:Z=A’BC+AB’C+ABC’+ABC3.变换:4.画出逻辑图4.3.2复杂电路的设计采用层次化的设计方法1.将整个逻辑电路划分成若干个比较大的顶级模块。2.再将其逐级划分成更小的模块,直到划分为能够实现的、规模较小的底层模块电路为止。实现方式1.自顶向下:从获得最佳电路性能出发进行模块的划分和设计,并不考虑这些模块是否已经存在。2.自底向上:力图将电路划分成已经有的电路模块(标准集成器件)。例:要求为某旅店设计一个客房服务呼叫系统。已知该旅店有1~9号共9个房间。每间内设置有一个呼叫开关,分别为K1~K9。当1号房间的呼叫开关K1合上时,无论其他房间里的呼叫开关K2~K9是否合上,服务员值班室的数码管显示器应显示数字1。当K1没有合上而K2合上时,无论K3~K9是否合上,数码显示器应显示数字2。依此类推,只有当K1~K8全未合上而K9合上时,才显示数字9。客房服务呼叫系统代码转换电路数字显示电路10线-4线优先编码器七段显示译码器驱动电路七段数码显示器……K1K9解:1112123134152637485910Q09Q17Q26Q314U174LS147A5QA11B1QB10C2QC9D4QD8BI3QE6QF13QG12U374LS4923456781RP1300K1SW-SPSTK2SW-SPSTK3SW-SPSTK4SW-SPSTK5SW-SPSTK6SW-SPSTK8SW-SPSTK9SW-SPSTK7SW-SPST12U2:A74LS0434U2:B74LS0456U2:C74LS041312U2:D74LS0412456U4:A74LS20121312U5:A74LS10123U6:A74LS00456U6:B74LS001098U6:C74LS003456U5:B74LS10910118U5:C74LS10121312U7:A74LS10131211U6:D74LS00123U8:A74LS003456U7:B74LS10优先编码器代码转换电路七段译码器显示驱动电路数码显示电路4.4组合逻辑电路中的竞争-冒险现象一、什么是“竞争”两个输入信号“同时向相反的逻辑电平变化”,称存在“竞争”二、只要存在输入信号的竞争,就有可能产生输出尖峰脉冲噪声的危险,这种现象称为“竞争-冒险”现象。AA’型(1型)冒险A+A’型(0型)冒险消除竞争-冒险现象的方法一、在输出端与地之间并联滤波电容缺点:增加了门电路的传输延迟时间,并使输出电压波形的边沿变缓。二、引入选通信号将选通信号的有效作用时间选在输入信号变化结束后,S=1期间的输出信号不会出现尖峰。如Y=AB+A’C在B=C=1的条件下,Y=A+A’,可能将有负向尖峰脉冲出现。三、修改逻辑设计若将原逻辑关系改为Y=AB+A’C+BC则可在B=C=1时,使Y=A+A’+1=1,确保没有负向尖峰脉冲出现,消除了原逻辑设计中的竞争—冒险。形式为Y=AA’的可能将出现正向尖峰脉冲;形式为Y=A+A’的可能将出现负向尖峰脉冲。只要逻辑函数在一定的条件下能化成Y=AA’或Y=A+A’的形式,则可判定其电路有竞争—冒险的可能。重点难点重点:组合逻辑电路的概念组合逻辑电路的分析与设计方法常用组合电路模块的功能及应用组合电路的竞争-冒险的判断难点:灵活运用常用组合电路模块进行电路设计第5章触发器1.由或非门组成的SR锁存器电路有两个互补的输出端Q端的状态定义为电路输出状态“0”态:Q=0、Q’=1“1”态:Q=1、Q’=0R、S输入信号为高电平有效R端称为复位端或清零(0)端S端称为置位(1)端5.1SR锁存器1)工作原理R=0、S=0状态不变00若初态Q=1101若初态Q=001000现态:输入信号作用前Q端的状态,现态用Q表示。次态:输入信号作用后Q端的状态,次态用Q*表示。01无论初态Q为0或1,锁存器的次态为1态。信号消失后新的状态将被记忆下来。01若初态Q=1101若初态Q=0010010R=0、S=1置11无论初态Q为0或1,锁存器的次态为0态。信号消失后新的状态将被记忆下来。10若初态Q=0010若初态Q=1100001R=1、S=0置011100S=1、R=1无论初态Q为0或1,触发器的次态Q*和Q’*都为0。状态不确定当S、R同时回到0时,由于两个或非门的延迟时间无法确定,使得触发器最终稳定状态也不能确定。触发器的输出既不是0态,也不是1态由或非门组成的SR锁存器的特性表:SRQ(现态)Q*(次态)0000001101000110100110111100#1110#特性方程:Q*=S+R’Q(约束条件:SR=0)功能保持置0置1不定3)工作波形(设初态为0)QQ’提问:锁存器的特点及逻辑功能的描述方法?RS00010010111101小结掌握组合逻辑电路的设计方法。作业作业:P1515.1掌握或非门组成的SR锁存器的工作原理。

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