逻辑设计基础.ppt

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1、2018/9/25,逻辑设计基础,1,第八章 组合电路的设计,2018/9/25,逻辑设计基础,2,8.1 组合逻辑电路的设计,根据问题建立真值表。用卡诺图化简，得到最简的表达式。最简的积之和式（和之积）可以直接得到最简二级门电路。为减少使用的门或者输入端的数目，也可对表达式进行适当的因式分解（或展开）。当电路有多个输出时，尽量利用公共项来减少门和输入端的数目，不再最求最简表达式。,2018/9/25,逻辑设计基础,3,例如：设计七段码显示,2018/9/25,逻辑设计基础,4,F( a, b, c, d) = m(0, 3, 4, 5, 8, 9, 10, 14, 15),例题1-用三输入或

2、非门实现下面函数,2018/9/25,逻辑设计基础,5,通过上面的卡诺图化简可得：f= abcd+abcd+abc+abc+acd = bd(ac+ac)+abc+ac(b+d)利用反演规则，可得：f = b+d+(a+c)(a+c)(a+b+c)a+c+bd 根据表达式，可画出相应的与或电路。然后利用7.5节讲的与或转为或非的方法，对与门的输入端取反，得到或非电路,2018/9/25,逻辑设计基础,6,2018/9/25,逻辑设计基础,7,例2：仅用与非门和反相器，实现如下函数: f1 = m(0,2,3,4,5) f2 = m(0,2,3,4,7) f3 = m(1,2,6,7) P161

3、,2018/9/25,逻辑设计基础,8,先画出合图，找公共因子,2018/9/25,逻辑设计基础,9,各个输出函数的分图如下：,2018/9/25,逻辑设计基础,10,图 8-3 （a）,2018/9/25,逻辑设计基础,11,图 8-3 （b）,2018/9/25,逻辑设计基础,12,8.3 门延迟和时序图,2018/9/25,逻辑设计基础,13,2018/9/25,逻辑设计基础,14,2018/9/25,逻辑设计基础,15,8.4 组合逻辑电路中的冒险,竞争（race）:多个信号到达某一共同点（汇合点）有时差而引起的现象。非临界竞争：不会产生错误后果的竞争称为。临界竞争：产生临时错误或永久

4、性错误的竞争 称为。冒险: 把临界竞争对电路产生的影响结果称为。,2018/9/25,逻辑设计基础,16,冒险：（1）逻辑冒险（*） 通常指一个变量发生变化时所产生的冒险。（2）功能冒险 当两个或两个以上信号同时变化时，由于信号变化的速度不同，所引起的输出端错误，我们称之为。,2018/9/25,逻辑设计基础,17,2018/9/25,逻辑设计基础,18,2018/9/25,逻辑设计基础,19,Figure 8-9: Circuit with Hazard Removed,2018/9/25,逻辑设计基础,20,2018/9/25,逻辑设计基础,21,2018/9/25,逻辑设计基础,22,8.5 逻辑电路的仿真与测试,验证电路在逻辑设计上是正确的。证明逻辑信号的时序是正确的。对电路中故障元件的仿真，有助于对电路测试。仿真采用四值逻辑： 0、1、X（未知）、Z（高阻）,2018/9/25,逻辑设计基础,23,图 8-12,2018/9/25,逻辑设计基础,24,Table 8-1:AND and OR Functions for Four-Valued Simulation,2018/9/25,逻辑设计基础,25,Figure 8-13: Logic Circuit with Incorrect Output,A=B=C=D=1,