数字电路基础:组合逻辑设计

相信对数字电路有点了解的朋友都知道,数字电路中分组合逻辑和时序逻辑电路,今天跟大家介绍一下数字电路技术中的组合逻辑电路设计。

组合逻辑电路的特点

逻辑电路中,任意时刻输出仅仅取决于该时刻的输入,与电路原来的状态无关。组合逻辑电路的简单例子如下所示:
上图逻辑电路中有三个输入信号A、B和CI,两个输出信号S和CO。只要输入信号改变,输出信号会变成相应的状态,和过去的状态无关。

编码器逻辑电路

编码器的逻辑功能就是对输入的每一个高低电平编写成一个对应的二进制代码。一个普通的的编码器组合逻辑电路如下所示:
上面是一个8线-3线编码器的逻辑电路图,我们在设计之前一般会用逻辑真值表列出逻辑电路的输入输出组合,这样可以更清晰明了地明白输入输出的逻辑关系,上面组合逻辑的的逻辑真值表如下图所示:
同时,我们设计过程中也可以通过逻辑表达式,描述要设计的电路的逻辑关系,上面译码器的逻辑表达式如下所示:
Y2=I4+I5+I6+I7;Y1=I2+I3+I6+I7;Y0=I1+I3+I5+I7;
以上介绍的就是一种普通编码器的逻辑电路实现例子,实现的功能是输入端有8根信号,同一时间只能有一根信号为高电平,把这8位信号编码成3位信号。
组合逻辑电路的设计方法一般分为以下几个步骤:
1. 进行逻辑抽象
2. 写出逻辑函数式
3. 选定器件类型
4. 将逻辑函数化简或变成变换成适当的形式。
5. 根据化简或变换后的逻辑函数式,画出逻辑电路连接图。
6. 工艺设计。

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