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CH6 組合邏輯設計與應用（一）

CH6 組合邏輯設計與應用（一）. Teacher ： D. Jin-Hua Hong. Outline . 組合邏輯函數的實作過程 實驗目的 實驗項目. 組合邏輯函數的實作過程. 一個典型的數位組合電路之設計會包含下列步驟： 1. 問 題的陳述 2. 撰寫真值表 3. 化成布林代數 4. 簡化布林代數 5. 電路實作. 例子. 1. 問題陳述： 設計一個警報系統來保護二門跑車。

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Presentation Transcript

  1. CH6 組合邏輯設計與應用（一） Teacher： D. Jin-Hua Hong

  2. Outline • 組合邏輯函數的實作過程 • 實驗目的 • 實驗項目

  3. 組合邏輯函數的實作過程 一個典型的數位組合電路之設計會包含下列步驟： 1. 問題的陳述 2. 撰寫真值表 3. 化成布林代數 4. 簡化布林代數 5. 電路實作

  4. 例子 1. 問題陳述： 設計一個警報系統來保護二門跑車。 構想是在他的汽車鑰匙上有一個”防盜控制”紐，只要防盜控制鈕在ON的狀態下，任何一個門被打開時即會警鈴大作，若是他自己要用車時，先OFF掉防盜控制鈕即可關掉警鈴。 • 接下來決定此問題的輸入、輸出與函數功能： 輸入（Input）：A=左側開關偵測 B=右側開關偵測 S=防盜控制鈕 輸出（Output）：Logic 1=門開了，防盜器ON，警鈴大作。 Logic 0=門關著，防盜器OFF，警鈴不會 響。

  5. 2. 撰寫真值表： 因為有A、B、S三個變數，會有23個可能組合，及一個輸出變數Alarm，真值表如下：

  6. 3. 化成布林代數： Alarm=ABS+ABS+ABS 4. 簡化布林代數： Alarm=BS+AS

  7. 5. 電路實作： 採用兩層次電路，AND-OR或NAND-NAND。 F(A,B,S)=BS+AS （AND-OR電路） =（AS‧BS） （NAND-NAND電路） 再選用適當的IC來完成組合邏輯函數電路。

  8. 實驗目的 • 學習「基本邏輯閘」之簡單應用。 • 利用實習過程瞭解如何用布林代數來設計「組合邏輯電路」。 • 利用套裝IC來瞭解加法器與比較器的設計及應用。

  9. 實驗項目 • 項目一 設計題1 • 項目二 設計題2 • 項目三 全加法器實習 • 項目四 比較器實習1 • 項目五 比較器實習2

  10. 項目一 設計題1（P6-6 實作二） • 一部汽車警示燈動作與否由下列因素影響： • 汽油不足 • 水量不足 • 駕駛人坐好但未繫安全帶及關門 其中一項成立，警示燈即亮，請明確定義輸入與輸出、真值表並畫出電路。 • 工作需求：Quartus II模擬、麵包板實作。

  11. 項目二 設計題2（P6-7 驗收三） • 在某一商業團體中，各股東所擁有股份分配入下：A擁有45%、B擁有30%、C擁有15%、D擁有10%。設計一個投票指示器，有4個按鈕，有3個LED顯示燈，今以各股東分配額來產生亮燈情形： • 當超過半數時（含50%），亮LED-1、LED-2。 • 當超過25%時（含25%），亮LED-2。 • 全數通過時，3個LED全亮。 • 工作需求：Quartus II模擬、麵包板實作。

  12. 項目三 全加法器實習 • 利用7483計算2+5與14+8的結果（MAX+plus II模擬、麵包板實作）。 • 工作需求：Quartus II模擬、麵包板實作。

  13. 7483

  14. 項目四 比較器實習1（P8-3 實作二） • 試設計出1位元比較器（課本有錯，請找出正確的電路）。 • 工作需求：Quartus II模擬、麵包板實作。

  15. 項目五 比較器實習2 • 利用4位元比較器 (7485) 比較下列數值： • 工作需求：Quartus II模擬、麵包板實作。

  16. 附錄

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