📜  组合电路的构建

📅  最后修改于: 2021-09-27 15:10:28             🧑  作者: Mango

组合电路由逻辑门组成,其在任何时刻的输出都直接根据当前的输入组合确定,而不考虑先前的输入。组合电路示例:加法器、减法器、转换器和编码器/解码器。

在这里,我们将学习如何使用四个通用步骤构建和分析任何类型的组合电路。我将在一个组合电路的帮助下解释这个技巧,您可以将相同的方法应用于实现其他组合电路。

以下是构建和分析任何组合电路的四个步骤。

  • 步骤 1:确定电路的输入和输出数量。
    首先,我们必须通过考虑我们希望对电路执行哪种类型的逻辑运算来考虑电路的输入和输出。
    例如,我们必须创建一个可以添加两位的电路。为此,我们需要两个输入(一个用于第一位(A),另一个用于第二位(B))和两个输出,一个用于两位的和(S),另一个用于进位(C)。

    总的来说,我们需要 2 个输入和 2 个输出。至此,我们的第一步就完成了。

  • 步骤 2:创建真值表。
    在这一步中,我们必须为我们的电路创建真值表,因此首先我们将创建输入列并列出所有可能的输入组合。在我们的例子中, 2位最多可以有4 种组合(00 01 10 11)
    现在在输出中,我们有两列(Sum 和 Carry),如前所述。现在我们必须以我们正在构建电路的逻辑操作的方式填充输出列。

    在我们的电路中,我们想要加法,因此我们将添加这些输入位并将这些位的总和写入 (Sum) 列中,如果产生进位,我们将写入1否则写入。

    (进位)列中的0

  • 第 3 步:简化每个输出的布尔函数。
    在这一步中,我们只需根据上一步获得的真值表的输入和输出创建一个简化的布尔函数。
    对于总和,
    Sum = A'B + AB' = A XOR B 

    对于携带,

    Carry = AB = A AND B 
  • Step-4:使用第三步得到的布尔函数构建电路。
    对于求和,我们已经获得了 (A XOR B),因此我们将 A 和 B 连接到 XOR 门的输入并将其输出作为总和。对于进位,我们已经获得了 (A AND B),因此我们将 A 和 B 连接到与门的输入并将其输出作为进位。

    现在在这个电路中,如果你在 A 和 B 端提供输入。根据我们上面创建的真值表,您将获得 sum 和进位端的输出。至此,我们已经完成了创建组合电路的四个步骤。

因此,我们创建了一个名为Half Adder的组合电路。您可以应用相同的步骤来创建任何其他组合电路。