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1、4.3.1 简单电路的设计1. 逻辑抽象分析因果关系，确定输入/输出变量定义逻辑状态的含意（赋值）列出真值表2. 从真值表写出逻辑函数式3. 选定器件的类型4. 根据所选器件，化简或变换逻辑函数式：若用SSI的门电路，则要求将逻辑式化为最简式若用MSI组合逻辑电路，则要求将逻辑式变换成所用器件的逻辑式相似的形式。若用PLD，则可以通过在计算机上运行EDA软件自动完成。5. 画出逻辑电路图,4.3 组合逻辑电路的设计方法,例：设计一个三人表决逻辑电路，规定必须有两人以上同意，方案方可通过。,1. 逻辑抽象 三人态度为A、B、C，且1状态代表同意，0状态代表不同意。表决结果以Z表示，且1为提案通过
2、，0为未通过。,2. 写出逻辑表达式,3. 选用小规模集成的门电路4. 化简,用与门和或门,用与非门,5. 画出逻辑图,一、 选用译码器和门电路1. 逻辑抽象2. 写出逻辑表达式3. 变换4. 画出逻辑图,采用中规模集成的常用组合逻辑电路设计,二、选用数据选择器1. 逻辑抽象2. 写出逻辑表达式：Z=ABC+ABC+ABC +ABC3. 变换：4. 画出逻辑图,4.3.2 复杂电路的设计采用层次化的设计方法将整个逻辑电路划分成若干个比较大的顶级模块。再将其逐级划分成更小的模块，直到划分为能够实现的、规模较小的底层模块电路为止。实现方式自顶向下：从获得最佳电路性能出发进行模块的划分和设计，并不考
3、虑这些模块是否已经存在。自底向上：力图将电路划分成已经有的电路模块（标准集成器件）。,例：要求为某旅店设计一个客房服务呼叫系统。已知该旅店有19号共9个房间。每间内设置有一个呼叫开关，分别为K1K9。当1号房间的呼叫开关K1合上时，无论其他房间里的呼叫开关K2K9是否合上，服务员值班室的数码管显示器应显示数字1。当K1没有合上而K2合上时，无论K3K9是否合上，数码显示器应显示数字2。依此类推，只有当K1K8全未合上而K9合上时，才显示数字9。,客房服务呼叫系统,解：,优先编码器,代码转换电路,七段译码器,显示驱动电路,数码显示电路,4.4 组合逻辑电路中的竞争冒险现象,一、什么是“竞争” 两
4、个输入信号“同时向相反的逻辑电平变化”，称存在“竞争”二、只要存在输入信号的竞争，就有可能产生输出尖峰脉冲噪声的危险，这种现象称为“竞争冒险”现象。,AA型(1型)冒险,A+A型(0型)冒险,消除竞争冒险现象的方法一、在输出端与地之间并联滤波电容 缺点：增加了门电路的传输延迟时间，并使输出电压波形的边沿变缓。二、引入选通信号 将选通信号的有效作用时间选在输入信号变化结束后， S=1期间的输出信号不会出现尖峰。,如 Y=AB+AC 在 B=C=1的条件下，Y=A+A ，可能将有负向尖峰脉冲出现。,三、修改逻辑设计,若将原逻辑关系 改为 Y=AB+AC+BC,则可在B=C=1时，使Y=A+A+1=
5、1，,确保没有负向尖峰脉冲出现，消除了原逻辑设计中的竞争 冒险。,形式为Y=AA的可能将出现正向尖峰脉冲；,形式为Y=A+A的可能将出现负向尖峰脉冲。,只要逻辑函数在一定的条件下能化成Y=AA 或 Y=A+A 的形式，则可判定其电路有竞争冒险的可能。,重点： 组合逻辑电路的概念 组合逻辑电路的分析与设计方法常用组合电路模块的功能及应用 组合电路的竞争-冒险的判断难点： 灵活运用常用组合电路模块进行电路设计,第5章 触发器,1. 由或非门组成的SR锁存器,电路有两个互补的输出端,Q端的状态定义为电路输出状态“0”态：Q=0、Q=1“1”态：Q=1、Q=0,R、S输入信号为高电平有效,R端称为复位
6、端或清零（0）端,S端称为置位（1）端,5.1 SR锁存器,1) 工作原理,R=0、S=0,状态不变,0,0,若初态 Q = 1,1,0,1,若初态 Q = 0,0,1,0,0,0,现态：输入信号作用前Q端的状态，现态用Q 表示。,次态：输入信号作用后Q端的状态，次态用Q *表示。,0,1,无论初态Q为0或1，锁存器的次态为1态。 信号消失后新的状态将被记忆下来。,0,1,若初态 Q = 1,1,0,1,若初态 Q = 0,0,1,0,0,1,0,R=0、S=1,置1,1,无论初态Q 为0或1，锁存器的次态为0态。 信号消失后新的状态将被记忆下来。,1,0,若初态 Q = 0,0,1,0,若初态 Q = 1,1,0,0,0,0,1,R=1、S=0,置0,1,1,1,0,0,S=1 、 R=1,无论初态Q 为0或1，触发器的次态Q*和Q*都为0 。,状态不确定,当S、R 同时回到0时，由于两个或非门的延迟时间无法确定，使得触发器最终稳定状态也不能确定。,触发器的输出既不是0态，也不是1态,由或非门组成的SR锁存器的特性表:,特性方程：Q* = S+RQ（约束条件: SR = 0）,功能,3）工作波形,（设初态为0）,提问：锁存器的特点及逻辑功能的描述方法？,掌握组合逻辑电路的设计方法。,作业： P151 5.1,掌握或非门组成的SR锁存器的工作原理。,
