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1、2023/8/2,逻辑设计基础,1,第八章 组合电路的设计,2023/8/2,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。,2023/8/2,逻辑设计基础,3,例如：设计七段码显示,2023/8/2,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-用三输入或非门实现下面函数,2023/8/2,
2、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,2023/8/2,逻辑设计基础,6,2023/8/2,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)P161,2023/8/2,逻辑设计基础,8,先画出合图，找公共因子,2023/
3、8/2,逻辑设计基础,9,各个输出函数的分图如下：,2023/8/2,逻辑设计基础,10,图 8-3（a）,2023/8/2,逻辑设计基础,11,图 8-3（b）,2023/8/2,逻辑设计基础,12,8.3 门延迟和时序图,2023/8/2,逻辑设计基础,13,2023/8/2,逻辑设计基础,14,2023/8/2,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。,2023/8/2,逻辑设计基
4、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。,2023/8/2,逻辑设计基础,17,2023/8/2,逻辑设计基础,18,2023/8/2,逻辑设计基础,19,Figure 8-9:Circuit with Hazard Removed,2023/8/2,逻辑设计基础,20,2023/8/2,逻辑设计基础,21,2023/8/2,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）,2023/8/2,逻辑设计基础,23,图 8-12,2023/8/2,逻辑设计基础,24,Table 8-1:AND and OR Functions for Four-Valued Simulation,2023/8/2,逻辑设计基础,25,Figure 8-13:Logic Circuit with Incorrect Output,A=B=C=D=1,
