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组合逻辑电路设计实例分析

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:设计一个电路,用以判别一位8421码是否大于5。表10-3真值表续表表的上部表示当输入A,B,C,D代表8421码的值在0~5时,输出F为0;输入的值在6~9之间时,F为1。因为输入A,B,C,D表示8421码,所以A,B,C,D的值在1010~1111是不可能出现的,这在逻辑电路设计中称为“约束条件”。图10-5例10-3卡诺图③ 根据选择的器件类型,求出相应的表达式。

组合逻辑电路设计实例分析

【例10-3】设计一个电路,用以判别一位8421码是否大于5。大于5时,电路输出1,否则输出0。

解:① 根据题意列出真值表

假设输入端的8421码用四个变量A,B,C,D表示,网络的输出用F表示,可以得到表10-3所示的真值表。

表10-3 真值表

续表

表的上部表示当输入A,B,C,D代表8421码的值在0~5时,输出F为0;输入的值在6~9之间时,F为1。因为输入A,B,C,D表示8421码,所以A,B,C,D的值在1010~1111是不可能出现的,这在逻辑电路设计中称为“约束条件”。既然这些输入组合不会出现,也就不必关心其对应的输出值是0还是1,这在真值表和卡若图中称为“任意项”或“无关项”,用d或φ或x表示。在逻辑设计中还有一种情况:某些输入组合可以出现,然而输出是任意的,可以为0也可以为1,显然,也可以作为任意项处理。

② 求最简的与或表达式。

由表10-3所示的真值表可得如图10-5所示的含有无关项的卡诺图。

图10-5 例10-3卡诺图

③ 根据选择的器件类型,求出相应的表达式。

例如选择与非门实现电路,对最简与或表达式两次求反,可求出函数的与非-与非表达式

④ 画逻辑图,如图10-6所示。

图10-6 例10-3逻辑图

(www.xing528.com)

【例10-4】用或非门和非门实现图10-6所示的电路。

解:① 用或非门实现。

用或非门实现图10-6所示的电路,可以用下述方法:

第一步,将函数F表示在卡诺图上,如图10-7所示。

图10-7 例10-4卡诺图

第二步,圈卡诺图中的0方格,得到的最简与或表达式为:

第三步,用反演规则求出F的最简与或表达式:

第四步,对F两次求反,得到F的最简或非表达式:

第五步,画逻辑图,如图10-8所示。

图10-8 例10-4逻辑图

② 用与或非门实现前面的步骤相同,只是在求最简与或表达式后用一次求反得到F的最简与或非表达式:

由F的与或非表达式画出逻辑图如图10-9。

图10-9 与或非表达式逻辑图

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