0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

数字电路中组合逻辑电路设计步骤详解

jf_7CID84f3 来源:电子开发网 2023-02-03 09:56 次阅读

数字电路中的组合逻辑电路的设计与分析过程相反,本文小编主要跟大家介绍一下关于组合逻辑电路的设计步骤,顺便回顾一下组合逻辑电路的分析方法。

组合逻辑电路的设计,通常以电路简单,所用器件最少为目标。在前面所介绍的用代数法和卡诺图法来化简逻辑函数,就是为了获得最简的形式,以便能用最少的门电路来组成逻辑电路。但是,由于在设计中普遍采用中、小规模集成电路(一片包括数个门至数十个门)产品,因此应根据具体情况,尽可能减少所用的器件数目和种类,这样可以使组装好的电路结构紧凑,达到工作可靠而且经济的目的。

组合逻辑电路设计步骤

在教学过程中,学生对组合逻辑电路的设计过程觉得比较难。不知从何人手。笔者经过多年的教学,总结出组合逻辑电路的设计步骤如下,并举例说明。

组合逻辑电路设计是根据给出的逻辑问题,设计出一个组合逻辑电路去满足提出的逻辑功能要求。

组合逻辑电路的设计步骤如下:

1、仔细分析设计要求。做出输入,输出变量的逻辑规定。根据给出的条件,列出真值表。

2、将真值表写入卡诺图。化简。卡诺图法化简是一种很方便、很准确的化简方法,只要有足够的细心,化简结果就不会有问题。

3、画逻辑电路图。卡诺图法化简后得到最简的与一或表达式。若需要其他的形式,可先转化后再作图。下面用实际例子来详细分析。

例:某单位举办游艺晚会,男士持红票入场。女士持黄票入场。持绿票不管男女均可入场,试用与非门设计这个游艺晚会入场放行的逻辑控制电路

第一步:由题意找出输入、输出变量,列真值表。题中出现男、女、黄票、红票、绿票共五个变量。有人会建议设五个输入变量,可是若细细想来。可看出男、女为表示对立的变量。可用一个变量A的两种状态来表示。可设A=O为女,A=I表示男。

剩下的红票、黄票、绿票分别用B、C、D来表示,即B=I为持红票。B=O为没有红票;C=1为持黄票,C=0为没有黄票;D=l为持绿票,D=0为没有绿票;设L为输出变量,L=1可入场,L=0不可入场。根据上述逻辑规定,按题意列出真值表如附表。

第二步:将真值表写入卡诺图,化简。在画包围圈的过程中(如图l所示)。

35d8be82-a364-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

要注意以下几点:

1、包围圈越大越好(合并后得到的乘积项中因子最少)。

2、包围圈的个数越少越好(表达式乘积项项数最少)。

3、同一个“1”方块可以被圈多次(因为A+A=A,对逻辑函数的正确性无影响)。

4、每个圈要有新的成分,如果某一圈中所有的“1”方块均被别的包围圈包围,则此圈所表示的乘积项是多余的。

5、画包围圈时,可先圈大,后圈小。

6、不要遗漏任何方块(否则函数会出错)。

将各圈写成逻辑函数表达式的形式,并化成题中要求的形式,即得到:L=D+AB+AC=DABAC综上所述。可看出设输入、输出变量是逻辑电路设计的第一关键。

只有变量设得恰当,才能根据题意顺利地列出正确的真值表。卡诺图法化简是第二关键,不过只要按照化简规则。仔细分析作答,并化简成题里所需要的形式,然后根据逻辑表达式画出相应的逻辑电路图即可。

35f573ce-a364-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

延伸阅读:组合逻辑电路的分析步骤

1、分析组合逻辑电路的步骤大致如下:

已知逻辑图→写逻辑式 →运用逻辑代数化简或变换→ 列逻辑状态表→ 分析逻辑功能

例:某一组合逻辑电路如下图所示,试分析其逻辑功能。

3607d67c-a364-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

解:(1)由逻辑图写出逻辑式,并化简

3617802c-a364-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

(2)由逻辑式列出逻辑状态表(下表)

3627bd02-a364-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

(3)分析逻辑功能

只当A,B,C全为“0”或全为“1”时,输出Y才为“1”,否则为“0”。故该电路称为“判一致电路”,可用于判断三个输入端的状态是否一致。

2、综合组合逻辑电路的步骤大致如下:

已知逻辑要求→ 列逻辑状态表→ 写逻辑式→ 运用逻辑代数化简或变换→ 或逻辑图

例:试设计一逻辑电路供三人(A,B,C)表决使用。每人有一电键,如果他赞成,就按电键,表示“1”;如果不赞成,不按电键,表示“0”。表决结果用指示灯来表示,如果多数赞成,则指示灯亮,Y=1;反之则不亮,Y=0。

解:

(1)由题意列出逻辑状态

共有八种组合,Y=I的只有四种。逻辑状态表如下表所示。

36807b0e-a364-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

(2)由逻辑状态表写出逻辑式

3691b298-a364-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

(3)变换和化简逻辑式

对上式应用逻辑代数运算法则7,8,14进行变换和化简:

36a65f22-a364-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

(4)由逻辑式画逻辑图

由上式画出的逻辑图如下图所示。

36b93e62-a364-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

审核编辑:汤梓红

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 逻辑电路
    +关注

    关注

    13

    文章

    494

    浏览量

    42611
  • 电路设计
    +关注

    关注

    6673

    文章

    2451

    浏览量

    204193
  • 数字电路
    +关注

    关注

    193

    文章

    1605

    浏览量

    80592
  • 组合逻辑电路

    关注

    6

    文章

    70

    浏览量

    14649

原文标题:数字电路中组合逻辑电路设计步骤详解(教程)

文章出处:【微信号:传感器与检测威廉希尔官方网站 ,微信公众号:传感器与检测威廉希尔官方网站 】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    数字电路设计之同步时序逻辑电路

    作者: 小鱼,Xilinx学术合作 一. 概述 时序逻辑示意图,如下图所示。数据从一个寄存器出来,经过组合逻辑到达下一个寄存器。 在学习数字电路的过程
    的头像 发表于 12-25 14:39 5199次阅读
    <b class='flag-5'>数字电路设计</b>之同步时序<b class='flag-5'>逻辑电路</b>

    组合逻辑电路PPT电子教案

    ;nbsp;     在数字电路数字电路可分为组合逻辑电路和时序
    发表于 09-16 16:05

    组合逻辑电路设计实验

    组合逻辑电路设计一、实验目的1. 熟悉组合逻辑电路的基本设计方法;2. 练习用门电路、译码器、数据选择器设计
    发表于 09-12 16:41 0次下载

    组合逻辑电路设计基础

    讲述组合逻辑电路设计基础
    发表于 05-06 10:29 0次下载

    数字逻辑电路设计课程

    数字逻辑电路设计课程 数字逻辑电路的设计包括两个方面:基本逻辑功能电路设计
    发表于 05-24 16:05 0次下载

    组合逻辑电路的设计与测试介绍

    数字电路 实验一 组合逻辑电路的设计与测试
    发表于 11-17 18:23 1次下载

    组合逻辑电路的特点详解

    数字电路根据逻辑功能的不同特点,可以分成两大类,一类叫组合逻辑电路(简称组合电路),另一类叫做时
    发表于 01-30 16:24 3.9w次阅读
    <b class='flag-5'>组合</b><b class='flag-5'>逻辑电路</b>的特点<b class='flag-5'>详解</b>

    组合逻辑电路设计步骤详解(教程)

    组合逻辑电路的设计与分析过程相反,本文小编主要跟大家介绍一下关于组合逻辑电路的设计步骤,顺便回顾一下组合
    发表于 01-30 16:46 12.2w次阅读
    <b class='flag-5'>组合</b><b class='flag-5'>逻辑电路设计</b><b class='flag-5'>步骤</b><b class='flag-5'>详解</b>(教程)

    组合逻辑电路和时序逻辑电路比较_组合逻辑电路和时序逻辑电路有什么区别

    组合逻辑电路和时序逻辑电路都是数字电路组合逻辑电路逻辑
    发表于 01-30 17:26 9.4w次阅读
    <b class='flag-5'>组合</b><b class='flag-5'>逻辑电路</b>和时序<b class='flag-5'>逻辑电路</b>比较_<b class='flag-5'>组合</b><b class='flag-5'>逻辑电路</b>和时序<b class='flag-5'>逻辑电路</b>有什么区别

    数字电路基础之组合逻辑电路的详细资料概述

    本文档的主要内容详细介绍的是数字电路基础之组合逻辑电路的详细资料概述包括了:1.组合逻辑电路的特点2.
    发表于 10-17 08:00 0次下载
    <b class='flag-5'>数字电路</b>基础之<b class='flag-5'>组合</b><b class='flag-5'>逻辑电路</b>的详细资料概述

    数字电路教程之组合逻辑电路课件详细资料免费下载

    本文档的主要内容详细介绍的是数字电路教程之组合逻辑电路课件详细资料免费下载主要内容包括了:一 概述 二 组合逻辑电路的分析和设计方法 三 若
    发表于 12-28 08:00 14次下载
    <b class='flag-5'>数字电路</b>教程之<b class='flag-5'>组合</b><b class='flag-5'>逻辑电路</b>课件详细资料免费下载

    常用的组合逻辑电路

    组合逻辑电路和时序逻辑电路数字电路两种重要的逻辑电路类型,它们主要区别在于其输出信号的依赖关
    的头像 发表于 02-04 16:00 4406次阅读

    组合逻辑电路逻辑功能的测试方法

    一、引言 组合逻辑电路数字电路的重要组成部分,它仅由逻辑电路(如与门、或门、非门等)和输入
    的头像 发表于 07-30 14:38 1174次阅读

    分析组合逻辑电路的设计步骤

    组合逻辑电路数字电路的一种基本类型,它由逻辑门组成,根据输入信号的组合产生相应的输出信号。
    的头像 发表于 07-30 14:39 690次阅读

    组合逻辑电路设计的关键步骤是什么

    件)和因变量(输出结果)的逻辑关系。这是设计过程的起点,为后续步骤奠定基础。 2. 列出真值表 任务 :根据逻辑功能要求和逻辑关系,列出所有可能的输入
    的头像 发表于 08-11 11:28 925次阅读