數字電路根據邏輯功能的不同特點,可以分成兩大類,一類叫組合邏輯電路(簡稱組合電路),另一類叫做時序邏輯電路(簡稱時序電路)。組合邏輯電路在邏輯功能上的特點是任意時刻的輸出僅僅取決于該時刻的輸入,與電路原來的狀態無關。而時序邏輯電路在邏輯功能上的特點是任意時刻的輸出不僅取決于當時的輸入信號,而且還取決于電路原來的狀態,或者說,還與以前的輸入有關。接下來小編給大家介紹一下組合電路的工作原理以及組合電路和時序電路的區別。
1.組合電路的工作原理
組合邏輯電路是指在任何時刻,輸出狀態只決定于同一時刻各輸入狀態的組合,而與電路以前狀態無關,而與其他時間的狀態無關。其邏輯函數如下:
Li=f(A1,A2,A3……An) (i=1,2,3…m)
其中,A1~An為輸入變量,Li為輸出變量。
組合邏輯電路的特點歸納如下:
1、輸入、輸出之間沒有返饋延遲通道;
2、 電路中無記憶單元。
對于第一個邏輯表達公式或邏輯電路,其真值表可以是惟一的,但其對應的邏輯電路或邏輯表達式可能有多種實現形式,所以,一個特定的邏輯問題,其對應的真值表是惟一的,但實現它的邏輯電路是多種多樣的。在實際設計工作中,如果由于某些原因無法獲得某些門電路,可以通過變換邏輯表達式變電路,從而能使用其他器件來代替該器件。同時,為了使邏輯電路的設計更簡潔,通過各方法對邏輯表達式進行化簡是必要的。組合電路可用一組邏輯表達式來描述。設計組合電路直就是實現邏輯表達式。要求在滿足邏輯功能和技術要求基礎上,力求使電路簡單、經濟、可靠、實現組合邏輯函數的途徑是多種多樣的,可采用基本門電路,也可采用中、大規模集成電路。其一般設計步驟為:
1、分析設計要求,列真值表;
2、進行邏輯和必要變換。得出所需要的最簡邏輯表達式;
3、 畫邏輯圖。
2.組合電路和時序電路的區別
組合邏輯電路與時序邏輯電路的區別體現在輸入輸出關系、有無存儲(記憶)單元、結構特點上。
1、輸入輸出關系
組合邏輯電路是任意時刻的輸出僅僅取決于該時刻的輸入,與電路原來的狀態無關。時序邏輯電路是不僅僅取決于當前的輸入信號,而且還取決于電路原來的狀態,或者說,還與以前的輸入有關。
2、有無存儲(記憶)單元
組合邏輯電路沒有存儲記憶,時序邏輯電路卻包含了存儲記憶。
3、結構特點
組合邏輯電路只是包含了電路,但是時序邏輯電路包含了組合邏輯電路+存儲電路,輸出狀態必須反饋到組合電路的輸入端,與輸入信號共同決定組合邏輯的輸出。
常用組合邏輯電路——算術運算電路
1、半加器
兩個數A、B相加,只求本位之和,暫不管低位送來的進位數,稱之為“半加”。
完成半加功能的邏輯電路叫半加器。實際作二進制加法時,兩個加數一般都不會是一位,因而不考慮低位進位的半加器是不能解決問題的。
2、全加器
兩數相加,不僅考慮本位之和,而且也考慮低位來的進位數,稱為“全加”。實現這一功能的邏輯電路叫全加器。