《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》課件15實踐任務(wù)4.1

實踐任務(wù)4.1用組合邏輯電路來實現(xiàn)全加器功能PART01學(xué)習(xí)目標PART02任務(wù)描述PART03知識鏈接PART04實踐準備PART05工作計劃PART06任務(wù)實施PART07學(xué)習(xí)評價目錄學(xué)習(xí)目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學(xué)習(xí)評價學(xué)習(xí)目標(1)了解組合邏輯電路；(2)掌握組合邏輯電路

的設(shè)計方法。學(xué)習(xí)目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學(xué)習(xí)評價在數(shù)字電路中，經(jīng)常會用到加法運算，又因為數(shù)字電路中處理的一般都是8位、16位、32位或64位的二進制數(shù)，所以本次實踐的內(nèi)容就是設(shè)計全加器實現(xiàn)兩個8位二進制數(shù)做加法的功能。在完成任務(wù)的過程中：進一步熟悉門電路概念、邏輯代數(shù)的布爾運算和邏輯電路的布爾分析；了解組合邏輯電路；掌握組合邏輯電路的設(shè)計方法。關(guān)鍵字：加法運算全加器兩個8位二進制數(shù)做加法加法運算全加器兩個8位二進制數(shù)做加法學(xué)習(xí)目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學(xué)習(xí)評價②邏輯代數(shù)的布爾運算①門電路概念③邏輯電路的布爾分析④組合邏輯電路⑤組合邏輯電路的設(shè)計方法學(xué)習(xí)目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學(xué)習(xí)評價④組合邏輯電路特點：沒有記憶元件、沒有反

饋連接電路；輸出狀態(tài)：電路任一時刻的輸出狀

態(tài)僅取決于該時刻的輸

入狀態(tài)，而與電路原有

狀態(tài)無關(guān)。結(jié)構(gòu)：組合邏輯電路在結(jié)構(gòu)上由各

類基本邏輯門電路組合而成，

實現(xiàn)各種不同的邏輯功能。組合邏輯電路學(xué)習(xí)目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學(xué)習(xí)評價其原理如下圖組合邏輯電路框圖所示。

④組合邏輯電路學(xué)習(xí)目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學(xué)習(xí)評價其原理如下圖組合邏輯電路框圖所示。

④組合邏輯電路學(xué)習(xí)目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學(xué)習(xí)評價⑤組合邏輯電路的設(shè)計方法組合邏輯電路的一般設(shè)計流程如圖所示，具體設(shè)計步驟如下：根據(jù)設(shè)計要求，確定輸入、輸出變量個數(shù)，并對它們進行邏輯賦值；一般總是把引起事件的原因定為輸入，而把事件的結(jié)果作為輸出；所謂邏輯賦值是指對輸入變量和輸出變量進行二進制編碼，其編碼的規(guī)則和含義由設(shè)計這根據(jù)事件選定。步驟1根據(jù)邏輯功能要求列出真值表；真值表是所有描述方法中最直接的描述方式，因此經(jīng)常首先根據(jù)給定的因果關(guān)系列出真值表。步驟2學(xué)習(xí)目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學(xué)習(xí)評價⑤組合邏輯電路的設(shè)計方法組合邏輯電路的一般設(shè)計流程如圖所示，具體設(shè)計步驟如下：根據(jù)真值表寫出相應(yīng)的與或表達式，然后用公式化簡法或卡諾圖化簡法進行化簡；根據(jù)需要，有時還要轉(zhuǎn)換成命題所要求的邏輯函數(shù)表達式。畫出邏輯電路圖。步驟4步驟3問題提出列真值表寫邏輯函數(shù)表達式化簡與變換畫組合邏輯圖學(xué)習(xí)目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學(xué)習(xí)評價⑤組合邏輯電路的設(shè)計方法案例

旅客列車分特快、直快和普快，并依此為優(yōu)先通行次序。某站在同一時間只能有一趟列車從車站開出，即只能給出一個開車信號，試畫出滿足上述要求的邏輯電路。解：步驟1設(shè)A、B、C分別代表特快、直快、普快，1為有車來，0為沒車來，開車

信號分別為YA、YB、YC，1為開車信號，0為沒有開車信號；

學(xué)習(xí)目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學(xué)習(xí)評價⑤組合邏輯電路的設(shè)計方法案例

旅客列車分特快、直快和普快，并依此為優(yōu)先通行次序。某站在同一時間只能有一趟列車從車站開出，即只能給出一個開車信號，試畫出滿足上述要求的邏輯電路。步驟2由題中給出的邏輯要求，列邏輯狀態(tài)真值表如下表所示：ABCYAYBYC000000001001010010011010100100101100110100111100學(xué)習(xí)目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學(xué)習(xí)評價⑤組合邏輯電路的設(shè)計方法案例

旅客列車分特快、直快和普快，并依此為優(yōu)先通行次序。某站在同一時間只能有一趟列車從車站開出，即只能給出一個開車信號，試畫出滿足上述要求的邏輯電路。步驟3根據(jù)真值表寫出的對應(yīng)函數(shù)式表達式如下：

學(xué)習(xí)目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學(xué)習(xí)評價⑤組合邏輯電路的設(shè)計方法案例

旅客列車分特快、直快和普快，并依此為優(yōu)先通行次序。某站在同一時間只能有一趟列車從車站開出，即只能給出一個開車信號，試畫出滿足上述要求的邏輯電路。步驟4根據(jù)函數(shù)式表達式畫出邏輯電路圖如下圖所示：學(xué)習(xí)目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學(xué)習(xí)評價在數(shù)字電路中，做加法運算時，加數(shù)和被加數(shù)都是二進制數(shù)，即

和

。因此，在數(shù)字電路中，所謂的加法運算就是二進制數(shù)的加法運算，而不是日常生活中的十進制數(shù)的加法運算。二進制數(shù)相加運算的計算邏輯如下表所示。10加數(shù)被加數(shù)結(jié)果進位0000011010101101二進制數(shù)學(xué)習(xí)目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學(xué)習(xí)評價在數(shù)字電路中，做加法運算時，加數(shù)和被加數(shù)都是二進制數(shù)，即

和

。因此，在數(shù)字電路中，所謂的加法運算就是二進制數(shù)的加法運算，而不是日常生活中的十進制數(shù)的加法運算。二進制數(shù)相加運算的計算邏輯如下表所示。10加數(shù)被加數(shù)結(jié)果進位0000011010101101二進制數(shù)二進制數(shù)的加法運算學(xué)習(xí)目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學(xué)習(xí)評價在數(shù)字電路中，加法器分為和，半加器這種加法運算只考慮了兩個加數(shù)本身，而沒有考慮由低位來的進位，所以稱為半加。全加器這種加法運算不僅考慮兩個加數(shù)本身，而且還考慮由低位來的進位。半加器全加器半加器全加器半加器不僅考慮兩個加數(shù)本身，而且還考慮由低位來的進位。只考慮了兩個加數(shù)本身，而沒有考慮由低位來的進位。學(xué)習(xí)目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學(xué)習(xí)評價工作組織因本任務(wù)相對簡單，因此以個人為單位，完成整個任務(wù)。工作方案制定項目具體實施步驟。工作用具準備設(shè)計類任務(wù)，無需工具準備。學(xué)習(xí)目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學(xué)習(xí)評價第一步當暫時只考慮兩個一位二進制數(shù)相加時，根據(jù)設(shè)計要求，確定輸入、

輸出變量個數(shù)，并對它們進行邏輯賦值，且填入下框輸入加數(shù)A被加數(shù)B進位C0進位C1結(jié)果D學(xué)習(xí)目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學(xué)習(xí)評價第二步根據(jù)邏輯功能要求列出真值表，且將真值表填入下框輸入輸出Ci-1AiBiDiCi0000000110010100110110010101011100111111學(xué)習(xí)目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學(xué)習(xí)評價第三步根據(jù)真值表寫出相應(yīng)的與或表達式，然后用公式化簡法或卡諾圖化簡

法進行化簡簡化Di=Ci-1AiBi+Ci-1AiBi+Ci-1AiBi+Ci-1AiBi

=Ci-1⊕Ai⊕BiCi=Ci-1AiBi+Ci-1AiBi+Ci-1AiBi+Ci-1AiBi

=AiBi+Ci-1(Ai⊕Bi)學(xué)習(xí)目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學(xué)習(xí)評價第四步在下框中畫出邏輯電路圖，并設(shè)定該邏輯電路圖的符號，也填入下框=1Ci-1AiBi=1DiCi&≥1&

CICOCi-1AiBiCiDi學(xué)習(xí)目標任務(wù)描述知識鏈接實踐準備工作計劃任務(wù)實施學(xué)習(xí)評價第五步在下框中依據(jù)第四步設(shè)定的符號畫出8位二進制數(shù)相加的邏輯電路圖

CICO0A0B0C0D0

CICOC0A1B1C1D1

CICOC1A2B2C2D2

CICOC2A3B3C3D3

CICOC3A4B4C4D4

CICOC4A5B5C5D5

CICOC5A6B6C6D6

CICOC6A7B7C7D7D0D1D