《组合数字电路》PPT课件.ppt

第三章组合数字电路,3-2组合电路的分析,3-3组合电路的设计,3-4常用组合集成逻辑电路,3-5竞争与冒险,3-1导论,组合逻辑电路的定义,逻辑电路按其功能分为:组合逻辑电路和时序逻辑电路,电路任一时刻的输出状态只决定于该时刻各输入状态的组合，而与电路的原状态无关。,组合电路就是由门电路组合而成，电路中没有记忆单元，没有反馈通路。,3-1导论,一、数制,在十进制数中，每一位有09十个数码。计数规律：逢十进一。任意一个十进制数(S)10可以表示为,(S)10=kn-110n-1+kn-210n-2+.+k0100+k-110-1+.+k-m10-m,其中，ki：09十个数码中的任意一个m、n：正整数，n为整数位数，m为小数位数10：十进制的基数10i:称为第i位的权,1.十进制,【例如】,(2001.9)102103十0102十0101十1100十910-1,在二进制数中，每一位仅有0、1两个数码。计数规律：逢二进一。任意一个二进制数可以表示为,(S)2=kn-12n-1+kn-22n-2+.+k020+k-12-1+k-22-2+.+k-m2-m,2.二进制,其中，ki：只能取0或1m、n：正整数，n为整数位数，m为小数位数2：二进制的基数2i:称为第i位的权,【例如】(101.101)2=122十021十120十12-1十02-2十12-3,3.八进制,在八进制数中，每一位有07八个数码。计数规律：逢八进一。任意一个八进制数可以表示为,(S)8=kn-18n-1+kn-28n-2+.+k080+k-18-1+k-28-2+.+k-m8-m,其中，ki：07八个数码中的任意一个m、n：正整数，n为整数位数，m为小数位数8：八进制的基数8i:称为第i位的权,【例如】(67.73)8=681十780十78-1十38-2,4.十六进制,在十六进制数中，每一位有09、A（10）、B（11）、C（12）、D（13）、E（14）、F（15）十六个数码。计数规律：逢十六进一。任意一个十六进制数可以表示为,(S)16=kn-110n-1+kn-210n-2+.+k0100+k-110-1+k-210-2+.+k-m10-m,其中，ki：09、A、B、C、D、E、F十六个数码中的任意一个。m、n：正整数，n为整数位数，m为小数位数。16：十六进制的基数；16i:称为第i位的权,【例如】(8AE6)16=8163十A162十E161十3160,5、不同数制之间的转换,十进制二进制、八进制、十六进制,十进制整数转化成二进制数时，按除2取余方法进行十进制整数转化成八进制数时，按除8取余方法进行十进制整数转化成十六进制数时，按除16取余方法进,【例如】(725)10=(100001101)2(725)10=(1325)8(725)10=(2D5)16,十进制小数转换成二进制数时，按乘2取整的方法进行。十进制小数转换成八进制数时，按乘8取整的方法进行。十进制小数转换成十六进制小数时，按乘16取整的方法进行。,(0.8125)10=(0.1101)2(0.8125)10=(0.64)8(0.8125)10=(0.CF)16,二进制、八进制、十六进制转换成十进制,二进制、八进制或十六进制转换成等值的十进制数时，可按权相加的方法进行。,【例如】(1011.01)2=123十022十121十120十02-1十12-2=8+0+2+1+0+0.25=(11.25)10(167)8=182十681+780=64+48+7=(119)10(2A.7F)16=2161十10160十716-1十1516-2=(42.4960937)10,八进制、十六进制与二进制数的转换,一位八进制数表示的数值恰好相当于三位二进制数表示的数值。一位十六进制数表示的数值恰好相当于四位二进制数表示的数值。因此彼此之间的转换极为方便：只要从小数点开始，分别向左右展开。,【例如】(67731)8(110111111011001)2(3AB4)16(0011101010110100)2,二、编码,1.带符号的二进制数的编码,X1=+0.1101011,（真值）,X1=0.1101011,（机器数）,在数字系统中，表示机器数的方法很多，常用的有原码、反码和补码。,原码,当X0时，X原与X的区别仅在于符号位用0表示；当XB时,Y1=1当A=B时,Y2=1当AB3则AB，若A3B3则AB，若A3=B3则再比较低位,集成化四位数值比较器7485,【例】,用两片7485构成七位数值比较器。,分段比较：先比较高三位，若A6A5A4=B6B5B4，再比较低四位。,七位数码输入,用7485构成五位数值比较器,3-6组合电路中的竞争冒险,正向尖峰,负向尖峰,一、冒险的类型,1、0型险象,在一瞬间输出出现了一个不应该有的负脉冲，这个负脉冲就称0型险象。,2、1型险象,在一瞬间输出出现了一个不应该有的正脉冲，这个正脉冲就称1型险象。,二、冒险的判别,1.代数法,【例1】,注意,一个逻辑函数可能存在多个险象。,判别一个逻辑函数是否存在险象，一定要根据原函数表达式，而不能化简,三、消除冒险的方法,1.代数法,3、选通法,在产生竞争冒险门的输入端加一个选通与门，选通脉冲在电路稳定后再加上。,4、加滤波电容,在产生竞争冒险门的输出端与地之间加一个电容。因为冒险脉冲都很窄，加电容后可消除冒险脉冲。在TTL电路中该电容通常为几十几百PF。如上图所示。,