组合逻辑电路分析

1、什么是组合逻辑电路？

在模拟电子线路中放大器可分为普通放大器和带负反馈放大器两大类，数字逻辑电路也可分为两大类电路:组合逻辑电路和时序逻辑电路。这里只介绍组合逻辑电路，时序电路方面的内容将在后面的章节里介绍。

　　组合逻辑电路模型如下图所示，其可以有若个输入变量和若干个输出变量，其每个输出变量是其输入的逻辑函数，其每个时刻的输出变量的状态仅与当时的输入变量的状态有关，与本输出的原来状态及输入的原状态无关，也就是输入状态的变化立即反映在输出状态的变化。

上面的组合逻辑电路的模型可以用函数式表示为：

Y1=F1(X1,X2,X3,…Xn)

Y2=F2(X1,X2,X3,…Xn)

Y3=F3(X1,X2,X3,…Xn)

……

Ym=Fm(X1,X2,X3,…Xn)

　　上面的表达式也可简化为：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Yi=Fi(X1,X2,X3,…Xn) 　　i=1,2,3,…m

　　组合逻辑电路的表示除上面的函数表达式之外不可以由真值表、卡诺图、逻辑电路图来表达。

2、组合逻辑电路的分析方法

　　组合逻辑电路分析一般是根据已知逻辑电路图求出其逻辑功能的过程，其广泛用于系统仿制、系统维修等领域，是学习技术、追踪技术的必备手段。

　　组合逻辑电路分析实际上是根据逻辑图写出其逻辑表达式、真值表，并根据其归纳出其逻辑功能，理论上讲其分析过程并不难，但要说明其具体的功能，须跟平时的知识积累密不可分。

　　组合逻辑电路的分析可分为以下几步：

　　1.分别用代号标出每的输出端；

　　2.根据逻辑关系写出每输出端对应的逻辑关系表达式；并向下写，直至写出终输出端的表达式；

　　3.列出初输入状态与终输出状态输出的真值表（注意：输入、输出变量的排列顺序可能会影响其结果的分析，一般按ABC或F3F2F1的顺序排列）；

　　4.根据真值表或表达式分析出逻辑电路的功能。

3、组合逻辑电路分析举例

　　例　分析下图a的逻辑功能。

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步：在各级的输出用代号将其标注出来，如下图a所示；

第二步：写出各级的输出表达式，终写出输出与输入的逻辑关系表达式；

第三步：列出逻辑函数对应的真值表；

A B F2 F1

0 0 0 0

0 1 0 1

1 0 0 1

1 1 1 0

　　第四步：对真值表进行分析。

　　从对上表的真值进行分析不难看出，输出F2是输入变量AB的与关系，F1是输入变量AB的异或关系，这仅仅是一种逻辑分析，而不是终的分析结果，终的分析结果须找到其实际的用途。

　　其实际的功能是：如果AB对应是两个二进制数的输入，输出F2、F1分别输入的两数和的进位、本位的和，其实际的功能实际是一个求和电路或加法器，由于一个完整的加法器还须能接收前的进位输出，故该电路通常称为半加器(Half Adder)。

　　在上面图中的图b符号实际上是其半加器逻辑符号，实际用进位Co取代F2,和S取代F1的符号。

　　从上面的分析过程看，组合逻辑电路的分析并不难，但是要找出其终的功能须一些知识的积累。