《逻辑设计基础》PPT课件.ppt

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1、第八章第八章 组合电路的设计组合电路的设计2/11/20231逻辑设计基础 8.1 组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计n根据问题建立真值表。n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）。n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。2/11/20232逻辑设计基础例如：设计七段码显示例如：设计七段码显示2/11/20233逻辑设计基础F(a,b,c,d)=m(0,3,4,5,8,9,10,14,15)例题例题1-用三输入用三输入或非门或非门实现下

2、面函数实现下面函数2/11/20234逻辑设计基础通过上面的卡诺图化简可得：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：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。然后根据表达式，可画出相应的与或电路。然后利用利用7.5节讲的与或转为或非的方法，对与门节讲的与或转为或非的方法，对与门的输入端取反，得到或非电路的输入端取反，得到或非电路2/11/20235逻辑设计基础2/11/20236逻辑设计基础例例2：仅用与非门和反相器，实现如

3、下函数：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)P1612/11/20237逻辑设计基础先画出合图，找公共因子先画出合图，找公共因子2/11/20238逻辑设计基础各个输出函数的分图如下：各个输出函数的分图如下：2/11/20239逻辑设计基础图图 8-3（a）2/11/202310逻辑设计基础图图 8-3（b）2/11/202311逻辑设计基础8.3 门延迟和时序图门延迟和时序图2/11/202312逻辑设计基础2/11/202313逻辑设计基础2/11/202314逻辑设计基础8.4 组合逻辑电路中的冒险组合逻

4、辑电路中的冒险n竞争（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。n非临界竞争非临界竞争：不会产生错误后果的竞争称为。n临界竞争临界竞争：产生临时错误或永久性错误的竞争 称为。n冒险冒险:把临界竞争对电路产生的影响结果称为。2/11/202315逻辑设计基础冒险：冒险：（1）逻辑冒险（）逻辑冒险（*）通常指一个变量发生变化时所产生的通常指一个变量发生变化时所产生的冒险。冒险。（2）功能冒险）功能冒险 当两个或两个以上信号同时变化时，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，我们称之为错误，我们称之

5、为。2/11/202316逻辑设计基础2/11/202317逻辑设计基础2/11/202318逻辑设计基础Figure 8-9:Circuit with Hazard Removed2/11/202319逻辑设计基础2/11/202320逻辑设计基础2/11/202321逻辑设计基础8.5 逻辑电路的仿真与测试n验证电路在逻辑设计上是正确的。n证明逻辑信号的时序是正确的。n对电路中故障元件的仿真，有助于对电路测试。仿真采用四值逻辑四值逻辑：0、1、X（未知）、Z（高阻）2/11/202322逻辑设计基础图图 8-122/11/202323逻辑设计基础Table 8-1:AND and OR Functions for Four-Valued Simulation2/11/202324逻辑设计基础Figure 8-13:Logic Circuit with Incorrect OutputA=B=C=D=12/11/202325逻辑设计基础