第4章组合逻辑电路 上述“最佳化”是从满足工程实际需要提出的。显然, 最小化”电路不一定是“最佳化”电路,必须从经济指 标和速度、功耗等多个指标综合考虑,才能设计出最佳电 路。 组合逻辑电路可以采用小规模集成电路实现,也可以采 用中规模集成电路器件或存储器、可编程逻辑器件来实现。 虽然釆用中、大规模集成电路设计时,其最佳含义及设计 方法都有所不同,但采用传统的设计方法仍是数字电路设 计的基础。因此下面先介绍采用设计的实例
第4章 组合逻辑电路 上述“最佳化”是从满足工程实际需要提出的。显然， “最小化”电路不一定是“最佳化”电路，必须从经济指 标和速度、 功耗等多个指标综合考虑，才能设计出最佳电 路。 组合逻辑电路可以采用小规模集成电路实现，也可以采 用中规模集成电路器件或存储器、可编程逻辑器件来实现。 虽然采用中、大规模集成电路设计时，其最佳含义及设计 方法都有所不同，但采用传统的设计方法仍是数字电路设 计的基础。因此下面先介绍采用设计的实例
第4章组合逻辑电路 组合逻辑电路的设计一般可按以下步骤进行: ①逻辑抽象。将文字描述的逻辑命题转换成真值表叫逻辑抽象,首先 要分析逻辑命题,确定输入、输出变量;然后用二值逻辑的0、1两种状态 分别对输入、输出变量进行逻辑赋值,即确定0、1的具体含义;最后根据 输出与输入之间的逻辑关系列出真值表。 ②选择器件类型。根据命题的要求和器件的功能及其资源情况决定采 用哪种器件。例如,当选用MSI组合逻辑器件设计电路时,对于多输出函 数来说,通常选用译码器实现电路较方便,而对单输出函数来说,则选用 数据选择器实现电路较方便。 ③根据真值表和选用逻辑器件的类型,写出相应的逻辑函数表达式。 当采用SSI集成门设计时,为了获得最简单的设计结果,应将逻辑函数表 达式化简,并变换为与门电路相对应的最简式。 ④根据逻辑函数表达式及选用的逻辑器件画出逻辑电路图
第4章 组合逻辑电路 组合逻辑电路的设计一般可按以下步骤进行： ① 逻辑抽象。将文字描述的逻辑命题转换成真值表叫逻辑抽象，首先 要分析逻辑命题，确定输入、 输出变量；然后用二值逻辑的0、1两种状态 分别对输入、输出变量进行逻辑赋值，即确定0、1 的具体含义；最后根据 输出与输入之间的逻辑关系列出真值表。 ② 选择器件类型。根据命题的要求和器件的功能及其资源情况决定采 用哪种器件。例如，当选用MSI组合逻辑器件设计电路时，对于多输出函 数来说，通常选用译码器实现电路较方便，而对单输出函数来说，则选用 数据选择器实现电路较方便。 ③ 根据真值表和选用逻辑器件的类型，写出相应的逻辑函数表达式。 当采用SSI集成门设计时，为了获得最简单的设计结果，应将逻辑函数表 达式化简，并变换为与门电路相对应的最简式。 ④ 根据逻辑函数表达式及选用的逻辑器件画出逻辑电路图
第4章组合逻辑电路 【例4-3】设计一个一位全减器。 ①列真值表 全减器有三个输入变量:被减数An、减数Bn、低位向本 位的借位Cn;有两个输出变量:本位差D,、本位向高位的借 位Cn+1,其框图如图4-5(a)所示 表4-4全减器真值表 B D 0000 01 m0111 0 0 000
第4章 组合逻辑电路 【例4-3】设计一个一位全减器。 ① 列真值表。 全减器有三个输入变量：被减数An、减数Bn、低位向本 位的借位Cn；有两个输出变量：本位差Dn、本位向高位的借 位C n+1， 其框图如图4 - 5(a)所示。 表 4-4 全减器真值表 An Bn Cn Cn+1 Dn 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1
第4章组合逻辑电路 A B 0001 0011110 B 全减器 001|00 0 101 n+1 1|0 0|10 (b) 图4-5全减器框图及K图 (a)框图;(b)Cn+1;(c)Dn
第4章 组合逻辑电路 图 4-5 全减器框图及K图 (a) 框图; (b) Cn+1； (c) Dn 全 减 器 Dn Cn+1 An Bn Cn (a) 0 An Bn Cn 00 01 11 10 0 1 (b) 1 0 0 1 1 1 0 0 An Bn Cn 00 01 11 10 0 1 (c) 1 0 1 1 0 1 0
第4章组合逻辑电路 ②选器件。 选用非门、异或门、与或非门三种器件。 ③写逻辑函数式 首先画出Cn1和Dn的K图如图4-5(b)、(c)所示,然后根据 选用的三种器件将Cn1、D2分别化简为相应的函数式。由于 该电路有两个输出函数,因此化简时应从整体出发,尽量利 用公共项使整个电路门数最少,而不是将每个输出函数化为 最简当用与或非门实现电路时,利用圈0方法求出相应的与 或非式为
第4章 组合逻辑电路 ② 选器件。 选用非门、异或门、与或非门三种器件。 ③ 写逻辑函数式。 首先画出Cn+1和Dn的K图如图4-5(b)、(c)所示，然后根据 选用的三种器件将Cn+1、Dn分别化简为相应的函数式。由于 该电路有两个输出函数，因此化简时应从整体出发，尽量利 用公共项使整个电路门数最少，而不是将每个输出函数化为 最简当用与或非门实现电路时，利用圈0方法求出相应的与 或非式为