03组合逻辑电路数电(9)

数字电子技术教案——第三章 组合逻辑电路（39—76页）

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 得到逻辑式：

0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 121 144 169 196 225 Y7=m12+m13+m14+m15 Y6=m8+m9+m10+m11+m14+m15 Y5=m6+m7+m10+m11+m13+m15 Y4=m4+m5+m7+m9+m11+m12 Y3=m3+m5+m11+m13 Y2=m2+m6+m10+m14

Y1=0 Y0=m1+m3+m5+m7+m9+m11+m13+m15 选用16×8位ROM，存储矩阵接点连接图为：

ROM实现逻辑函数-1

（2）实现任意组合逻辑函数

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只需变换或门阵列的连接形式，便可得到任意逻辑函数。 例：用ROM实现下列各函数：

Y1?ABCD?ABC?ABC?ABC Y2?BC?AC

Y3?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD Y4?ABC?ABD?BCD

先化成最小项形式：

Y1=∑（2，3，4，5，8，9，14，15） Y2=∑（6，7，10，11，14，15） Y3=∑（0，3，6，9，12，15） Y4=∑（7，11，13，14，15） 选用16×4位ROM，存储矩阵接点连接图为：

ROM实现逻辑函数-2

[第25学时] 四．ROM容量扩展

以27256型ROM为例进行扩展，可进行字长扩展或字数扩展。

1．27256型ROM简述

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27256型ROM为28pins的32k×8位存储器。有15个地址变量（储存有215＝32768＝32k个字）、8位数据输出，并设有使能端OE、片选端CS，其中，OE=0时输出数据、OE=1时禁止输出且输出高阻，CS=0时ROM工作、CS=1不工作且输出高阻（无论OE为何值），故只有OE+OE=0时，ROM正常输出数据。

2．ROM字长扩展

用2片27256可将输出数据扩展为16位，使ROM存储量扩展为32k×16位。如下： 将两只芯片的8位地址线和控制线分别并联起来，同时进行控制。而两只8位芯片的数据线（共16根）串联起来，两个8位数据分别作为16位数据的高8位和低8位，构成16位输出数据。

ROM字长扩展

3．ROM字数扩展

用4片27256可将输出字数扩展为4×32k个，使ROM存储量扩展为4×32k×8位。如下：

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数字电子技术教案——第三章 组合逻辑电路（39—76页）

ROM字数扩展

15个地址码A0～A14分别接到各芯片的地址输入端，高位地址A15、A16作为2线～4线译码器74LS139的输入信号，经译码后产生的4个输出信号Y0～Y3分别接到4个芯片的使能端CS——对它们进行片选。根据A0～A16取值不同，每次只有1个芯片工作，可读出该芯片的8位数据，由此，有4×32k组的8位数据供使用，扩展成了4×32k×8位存储器（有17个地址信号A16、A15、…、A0，对应有217＝131072＝4×32k＝128k个字）。

[第26学时]

3.7 组合电路中的竞争冒险

一．竞争冒险概念及产生原因

1．竞争冒险

在组合电路中，当输入信号改变时，输出端会出现虚假信号——干扰脉冲的现象叫做竞争冒险。 在负载十分敏感的电路中，要设法消除竞争冒险。

2．产生原因

在数字电路中，任何一个门电路只要有两个输入信号同时向相反的方向变换（即由01变为10，或由10变为01），其输出端就可能产生干扰脉冲。

下图所示与门竞争冒险产生的原因：

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组合逻辑电路竞争冒险示意图

由于各种原因，输入信号A、B转换过程不可能完全相同，同时信号也不可能突变，使得在A、B同时变化的过程中，输出端产生了干扰脉冲信号。

二．有无竞争冒险的判别方法及消除方法

可采用引入封锁脉冲（在可能产生竞争冒险的过渡过程中引入负脉冲——0）、引入选通脉冲（选通作用时间在输入信号变换的过渡过程之后）、接入滤波电容、修改设计增加亢余项等方法，其中较为有效的是修改设计增加亢余项的方法。

1．有无竞争冒险的判别方法

写出逻辑表达式，作出卡诺图，若存在几何相邻的卡诺圈，则有竞争冒险；否则无竞争冒险。

2．消除竞争冒险的方法

增加亢余项——增加这两个卡诺圈中相邻最小项组成的（化简后的）乘积项即可。 例1：Y?AB?AC

从其卡诺图看出，两个乘积项AB、AC之间存在着相邻关系，因而可能出现竞争冒险。增加相邻方格化简组成的亢余项BC即可消除竞争冒险。

Y?AB?AC?BC

增加冗余项后并不改变电路的逻辑功能。 如根据公式，AB改变电路功能。

?AC?AB?AC?BC，而等号右边的

BC即为增加的冗余项——不

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例2：Y?ABC?BD?ACD

从卡诺图看出，三个乘积项ABC、BD、ACD之间存在着两个相邻关系，因而可能出现竞争冒险。增加两项亢余项ACD、ABC即可消除。

Y?ABC?BD?ACD?ACD?ABC

[第27、28学时]

复习小结、习题处理。

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