22-组合逻辑电路

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

1. 根据电路图写出表达式
2. 化简
3. 列真值表
4. 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

1. 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
2. 列真值表（为了和逻辑函数建立关系）
3. 写出逻辑函数表达式
4. 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

1. 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