組合邏輯電路集成（七）.ppt

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1、3.3用中規(guī)模集成器件實(shí)現(xiàn)組合邏輯電路結(jié)束放映3.3.1用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)組合邏輯電路3.3.2用譯碼器實(shí)現(xiàn)組合邏輯電路3.3.3用全加器實(shí)現(xiàn)組合邏輯電路3.3用中規(guī)模集成器件實(shí)現(xiàn)組合邏輯電路采用中規(guī)模集成器件實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)1.方法及依據(jù)中規(guī)模集成器件都具有某種確定的邏輯功能，可以寫出輸出和輸入關(guān)系的邏輯函數(shù)表達(dá)式。采用集成器件實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)時(shí)，可以將要實(shí)現(xiàn)的邏輯函數(shù)表達(dá)式進(jìn)行變換，使之盡可能地與某種集成器件的邏輯函數(shù)表達(dá)式類似。一般來說，使用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)單輸出函數(shù)；使用譯碼器和附加邏輯門實(shí)現(xiàn)多輸出函數(shù)；對(duì)一些具有某些特點(diǎn)的邏輯函數(shù)，如

2、輸出信號(hào)為輸入信號(hào)的相加，則采用加法器來實(shí)現(xiàn)。采用中規(guī)模集成器件設(shè)計(jì)組合邏輯電路既可省去繁瑣的設(shè)計(jì)，也可以避免設(shè)計(jì)中帶來的錯(cuò)誤，以提高電路的可靠性。1.用具有n個(gè)地址輸入端的數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)m變量的邏輯函數(shù)1).(m=n)2).(mn)2.利用譯碼器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)3.采用全加器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)2.要求掌握的內(nèi)容例0試用八選一電路實(shí)現(xiàn)解：將A、B、C分別從A2、A1、A0輸入，作為輸入變量，把Y端作為輸出F。因?yàn)檫壿嫳磉_(dá)式中的各乘積項(xiàng)均為最小項(xiàng)，所以可以改寫為根據(jù)八選一數(shù)據(jù)選擇器的功能，令1).(m=n)具體電路見圖3-

3、21：例3-5電路圖D0=D3=D5=D7=1D1=D2=D4=D6=0S＝001101010CAB0001101101D0D1D2D6D4D3D7D5CAB00011011011111[解]：畫出器件圖，作出真值表對(duì)比…完成電路FQA0A1D0D1D2D3ABCA2D4D5D6D7EN例：用8選1數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)：F=AB+AB+AB2).(m

4、，那么，多余的(m-n)個(gè)變量就要反映到MUX的數(shù)據(jù)輸入Di端，即Di是多余輸入變量的函數(shù)，簡(jiǎn)稱余函數(shù)。因此設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是如何求出函數(shù)Di。確定余函數(shù)Di可以采用:1.代數(shù)法2.降維K圖法3.擴(kuò)展法3).(m>n)【例1】試用4選1MUX實(shí)現(xiàn)三變量函數(shù)：解：①首先選擇地址輸入，令A(yù)1A0=AB，則多余輸入變量為C，余函數(shù)Di=f(c)。②確定余函數(shù)Di。用代數(shù)法將F的表達(dá)式變換為與Y相應(yīng)的形式：=1.代數(shù)法將F與Y對(duì)照可得圖2例2之邏輯圖n變量的邏輯函數(shù)，可以用n維(即n變量)K圖表示，也可以用(n-1)、(n-2)、…維K圖表示

5、，這種(n-1)、(n-2)、…維K圖稱為降維K圖。降維的方法是在圖(a)中先求出在AB各組取值下F與C變量之間的函數(shù)關(guān)系，然后將它們分別填入圖(b)的降維K圖中。從圖(b)中看出，該K圖中除了填0、1外，還填入了變量C，因此它又稱為引入變量K圖。如果選擇4選1MUX的地址輸入A1A0=AB，將圖(c)所示Y的K圖和圖(b)F的K圖相對(duì)照，則很容易求出多余函數(shù)：2.降維K圖法【例2】試用8選1MUX實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)：①畫出F的四變量K圖如圖4-25(a)所示。圖4–25例4-8在F之K圖上確定Di②選擇地址變量，確定余函數(shù)Di。原則上，地

6、址變量的選擇是任意的，但選擇合適了才能使電路簡(jiǎn)化。若選擇A2A1A0=ABC，則引入變量為D。在圖4-25(a)F之K圖上，確定8選1MUX數(shù)據(jù)輸入Di的范圍，如圖(a)中虛線所示?；?jiǎn)各子K圖求得余函數(shù)為：D0=D,D1=0,D2=1,D3=D,D4=D,D5=0,D6=1,D7=D，函數(shù)F可表示為其邏輯圖如圖4-26(a)所示。圖4例2的邏輯圖片1片2【例3】用8選1數(shù)選器實(shí)現(xiàn)函數(shù)F(A,B,C,D)=∑m(1,5,6,7,9,11,12,13,14)ABCDF0000000100100011010001010110011101

7、000111輸入輸出ABCDF1000100110101011110011011110111101011110輸入輸出真值表3.擴(kuò)展法用8選1數(shù)選器實(shí)現(xiàn)函數(shù)F(A,B,C,D)=∑m(1,5,6,7,9,11,12,13,14)擴(kuò)展法:兩片八選一實(shí)現(xiàn)ABCDF0000000100100011010001010110011101000111輸入輸出ABCDF1000100110101011110011011110111101011110輸入輸出真值表片2片1片3片3如何用四選一數(shù)選器實(shí)現(xiàn)上述函數(shù)F(A,B,C,D)=∑m(1,5,6,7,

8、9,11,12,13,14)？F(A,B,C,D)=∑m(1,5,6,7,9,11,12,13,14)擴(kuò)展法:4＋1五片四選一實(shí)現(xiàn)【例5】用8選1數(shù)選器實(shí)現(xiàn)函數(shù)F(A,B,C,D,E)=∑m(0,1,3,9