"與其輸出依賴于當(dāng)前輸入和先前輸出狀態(tài)的時(shí)序邏輯電路不同，這些狀態(tài)賦予它們某種形式的記憶，組合邏輯電路的輸出僅由它們當(dāng)前輸入狀態(tài)的邏輯函數(shù)確定，即在任何給定時(shí)刻為邏輯“0”或邏輯“1”。

其結(jié)果是組合邏輯電路沒(méi)有反饋，對(duì)其輸入信號(hào)進(jìn)行的任何更改將立即影響輸出。換句話說(shuō)，在組合邏輯電路中，輸出在任何時(shí)候都取決于其輸入的組合。因此，組合電路是無(wú)記憶的。

因此，如果其輸入條件之一發(fā)生狀態(tài)變化，從0到1或1到0，輸出結(jié)果也將發(fā)生變化，因?yàn)槟J(rèn)情況下，組合邏輯電路沒(méi)有“內(nèi)存”、“時(shí)序”或“反饋環(huán)”在其設(shè)計(jì)中。

一、組合邏輯

組合邏輯電路由基本的邏輯 NAND、NOR 或 NOT 門組成，這些門被“組合”或連接在一起以產(chǎn)生更復(fù)雜的開(kāi)關(guān)電路。這些邏輯門是組合邏輯電路的構(gòu)建模塊。

組合電路的一個(gè)示例是解碼器，它將其輸入處的二進(jìn)制編碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為多個(gè)不同的輸出線，一次產(chǎn)生等效的十進(jìn)制編碼。

組合邏輯電路可以非常簡(jiǎn)單或非常復(fù)雜，任何組合電路都可以只用 NAND 和 NOR 門實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗鼈儽环诸悶?ldquo;通用”門。

規(guī)定組合邏輯電路功能的三種主要方法是：

1.布爾代數(shù) - 這形成了代數(shù)表達(dá)式，顯示邏輯電路對(duì)每個(gè)輸入變量(True 或 False)的操作，其結(jié)果為邏輯“1”輸出。

2.真值表 - 真值表通過(guò)提供一個(gè)簡(jiǎn)明的列表來(lái)定義邏輯門的功能，該列表以表格形式顯示門可能遇到的每個(gè)輸入變量的所有輸出狀態(tài)。

3.邏輯圖 - 這是邏輯電路的圖形表示，顯示了每個(gè)單獨(dú)邏輯門的布線和連接，由特定的圖形符號(hào)表示，實(shí)現(xiàn)邏輯電路。而這三種邏輯電路表示都在下面顯示。

所有這三個(gè)邏輯電路表示如下所示。

由于組合邏輯電路僅由單獨(dú)的邏輯門組成，它們也可以被視為“決策電路”，而組合邏輯是將邏輯門組合在一起以處理兩個(gè)或更多信號(hào)，以根據(jù)每個(gè)邏輯門的邏輯函數(shù)生成至少一個(gè)輸出信號(hào)。根據(jù)每個(gè)邏輯門的邏輯函數(shù)生成至少一個(gè)輸出信號(hào)。由單獨(dú)的邏輯門組成的常見(jiàn)組合電路包括復(fù)用器、解復(fù)用器、編碼器、解碼器、全加器和半加器等。”

二、組合邏輯的分類

組合邏輯分類組合邏輯最常見(jiàn)的用途之一是在復(fù)用器和分復(fù)用器類型的電路中。在這里，多個(gè)輸入或輸出連接到一個(gè)公共信號(hào)線，邏輯門用于解碼地址以選擇單個(gè)數(shù)據(jù)輸入或輸出開(kāi)關(guān)。

復(fù)用器由兩個(gè)獨(dú)立的組件組成，一個(gè)邏輯解碼器和一些固態(tài)開(kāi)關(guān)。但在我們討論復(fù)用器、解碼器和分復(fù)用器的詳細(xì)信息之前，我們首先需要了解這些設(shè)備如何在設(shè)計(jì)中使用這些“固態(tài)開(kāi)關(guān)”。

三、固態(tài)開(kāi)關(guān)

固態(tài)開(kāi)關(guān)由晶體管組成的標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯器件只能單向傳遞信號(hào)電流，使它們成為“單向”設(shè)備，是傳統(tǒng)電機(jī)械開(kāi)關(guān)或繼電器的劣質(zhì)模仿。然而，由場(chǎng)效應(yīng)晶體管組成的一些CMOS開(kāi)關(guān)器件充當(dāng)幾乎完美的“雙向”開(kāi)關(guān)，使它們成為固態(tài)開(kāi)關(guān)的理想選擇。

固態(tài)開(kāi)關(guān)有各種不同類型和額定值，有許多不同的應(yīng)用場(chǎng)景。它們基本上可以分為3個(gè)不同的主要組別用于開(kāi)關(guān)應(yīng)用，在這個(gè)組合邏輯部分，我們只會(huì)看一下模擬開(kāi)關(guān)的類型，但對(duì)于所有類型，包括數(shù)字類型，原理都是相同的。

四、固態(tài)開(kāi)關(guān)應(yīng)用

模擬開(kāi)關(guān) - 用于數(shù)據(jù)切換和通信、視頻和音頻信號(hào)切換、儀器和過(guò)程控制電路等。

數(shù)字開(kāi)關(guān) - 用于高速數(shù)據(jù)傳輸、開(kāi)關(guān)和信號(hào)路由、以太網(wǎng)、局域網(wǎng)、USB和串行傳輸?shù)取?/p>

電源開(kāi)關(guān) - 電源和一般的“待機(jī)電源”開(kāi)關(guān)應(yīng)用，開(kāi)關(guān)更大電壓和電流等。

五、模擬雙向開(kāi)關(guān)

模擬或“模擬”開(kāi)關(guān)在其“開(kāi)”狀態(tài)下切換數(shù)據(jù)或信號(hào)電流，并在其“關(guān)”狀態(tài)下阻斷它們。通常，快速在“開(kāi)”和“關(guān)”狀態(tài)之間切換由施加在開(kāi)關(guān)的控制門上的數(shù)字信號(hào)控制。

理想的模擬開(kāi)關(guān)在“開(kāi)”(或閉合)時(shí)具有零電阻，并且在“關(guān)”(或斷開(kāi))時(shí)具有無(wú)窮電阻，其RON值小于1Ω的開(kāi)關(guān)通常是可用的。

六、固態(tài)模擬開(kāi)關(guān)

通過(guò)將N通道MOSFET與P通道MOSFET并聯(lián)，信號(hào)可以雙向傳遞，使其成為“雙向”開(kāi)關(guān)，而N通道或P通道器件攜帶更多信號(hào)電流取決于輸入到輸出電壓的比率。兩個(gè)MOSFET由兩個(gè)內(nèi)部的非反相和反相放大器進(jìn)行“開(kāi)”或“關(guān)”切換。

七、接點(diǎn)類型

與機(jī)械開(kāi)關(guān)一樣，模擬開(kāi)關(guān)有各種形式或接點(diǎn)類型，取決于它們提供的“極”和“throw”的數(shù)量。因此，“SPST”(單極單刀)和“SPDT”(單極雙刀)等術(shù)語(yǔ)也適用于固態(tài)模擬開(kāi)關(guān)，具有“打破前閉合”和“閉合前打破”配置。

八、模擬開(kāi)關(guān)類型

單個(gè)模擬開(kāi)關(guān)可以組合成標(biāo)準(zhǔn)IC封裝，形成具有多個(gè)開(kāi)關(guān)配置的設(shè)備，如SPST(單極單刀)和SPDT(單極雙刀)以及多通道復(fù)用器。

在單個(gè)IC封裝中最常見(jiàn)且最簡(jiǎn)單的模擬開(kāi)關(guān)是74HC4066，它具有4個(gè)獨(dú)立的雙向“開(kāi)/關(guān)”開(kāi)關(guān)在一個(gè)單一封裝中。然而，最廣泛使用的CMOS模擬開(kāi)關(guān)變體是被稱為“多通道雙向開(kāi)關(guān)”的那些，也被稱為“復(fù)用器”和“分復(fù)用器”IC。

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