组合逻辑电路设计

9.4、组合逻辑电路的分析与设计习题

1、在一旅游胜地，有两辆缆车可供游客上下山，请设计一个控制缆车正常运行的逻辑电路。要求：缆车A和B在同一时刻只能允许一上一下的行驶，并且必须同时把缆车的门关好后才能行使。设输入为A、B、C，输出为Y。（设缆车上行为“1”，门关上为“1”，允许行驶为“1”） (1) 列真值表；

（2）写出逻辑函数式；

（3）用基本门画出实现上述逻辑功能的逻辑电路图。 解：（1）列真值表： （3）逻辑电路图：

A 0 0 0 0 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 C 0 1 0 1 0 1 0 Y 0 0 0 1 0 1 0 0 ______AB1000&00>=100FC1000&0ABC0=000&01 1 1 （2）逻辑函数式：

______0FF?ABC?ABC?C(AB?AB)?C(A?B)

2、某同学参加三类课程考试，规定如下：文化课程（A）及格得2分，不及格得0分；专业理论课程（B）及格得3分，不及格得0分；专业技能课程（C）及格得5分，不及格得0分。若总分大于6分则可顺利过关（Y），试根据上述内容完成： （1）列出真值表；

（2）写出逻辑函数表达式，并化简成最简

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5.2

组合逻辑电路设计

5.2.1 组合逻辑电路的设计 组合逻辑电路设计主要是将客户的具 体设计要求用逻辑的函数加以描述，再用 具体的电路加以实现的过程。

数字逻辑 组合逻辑电路设计.ppt

组合逻辑电路设计步骤步骤：(1)将文字描述的逻辑命题变换为真值表。 这一步非常重要，要仔细分析设计要求， 作出输入、输出变量的逻辑规定，根据给 出的条件，列出满足逻辑要求的真值表。 (2)写出逻辑函数并进行化简，化简的形 式则是根据所选用的逻辑门来决定； (3)根据化简结果和所选定的门电路，画 出逻辑电路图。 (4)最后一步进行实物安装调试，这是最终 验证设计是否正确的手段。

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例：设计三变量表决器，其中A具有否决权。

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例：设计三变量表决器，其中A具有否决权。

分析设计要求

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例：设计三变量表决器，其中A具有否决权。

分析设计要求

AB C

电路

F

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例：设计三变量表决器，其中A具有否决权。

分析设计要求设A、B、C分别代表参 加表决的变量； F为表决结果。

AB C

电路

F

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例：设计三变

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5.2

组合逻辑电路设计

5.2.1 组合逻辑电路的设计 组合逻辑电路设计主要是将客户的具 体设计要求用逻辑的函数加以描述，再用 具体的电路加以实现的过程。

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组合逻辑电路设计步骤步骤：(1)将文字描述的逻辑命题变换为真值表。 这一步非常重要，要仔细分析设计要求， 作出输入、输出变量的逻辑规定，根据给 出的条件，列出满足逻辑要求的真值表。 (2)写出逻辑函数并进行化简，化简的形 式则是根据所选用的逻辑门来决定； (3)根据化简结果和所选定的门电路，画 出逻辑电路图。 (4)最后一步进行实物安装调试，这是最终 验证设计是否正确的手段。

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例：设计三变量表决器，其中A具有否决权。

数字逻辑 组合逻辑电路设计.ppt

例：设计三变量表决器，其中A具有否决权。

分析设计要求

数字逻辑 组合逻辑电路设计.ppt

例：设计三变量表决器，其中A具有否决权。

分析设计要求

AB C

电路

F

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例：设计三变量表决器，其中A具有否决权。

分析设计要求设A、B、C分别代表参 加表决的变量； F为表决结果。

AB C

电路

F

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例：设计三变

数字逻辑与电路实验

学号：123012010080 姓名：黄武松 Email：1053756676@qq.com 2年 月 日 实验四 组合逻辑电路研究（设计性实验）

一、实验目的

1．掌握用SSI器件实现组合逻辑电路的方法。

2．熟悉各种MSI组合逻辑器件的工作原理和引脚功能。 3．掌握用MSI组合逻辑器件实现组合逻辑电路的方法。 4．进一步熟悉测试环境的构建和组合逻辑电路的测试方法。

二、实验所用仪器设备

1．Multisim10中的虚拟仪器 2．Quartus II中的功能仿真工具 3．GW48-EDA实验开发系统

三、实验说明

1. 组合逻辑电路的设计一般可按以下步骤进行

（1）逻辑抽象：将文字描述的逻辑命题转换成真值表。

（2）选择器件类型：根据命题的要求和器件的功能决定采用哪种器件。 （3）根据真值表和所选用的逻辑器件写出相应的逻辑表达式：当采用SSI集成门电路设计时，为了使电路最简，应将逻辑表达式化简，并变换成与门电路相对应的最简式；当采用MSI组合逻辑器件设计时，则不用化简，只需将由最小项构成的函数式变换成MSI器件所需要的函数形式。 （4）根据化简或变换后的逻辑表达式及选用的逻辑器件画出逻辑电

数字逻辑与电路实验

学号：123012010080 姓名：黄武松 Email：1053756676@qq.com 2年 月 日 实验四 组合逻辑电路研究（设计性实验）

一、实验目的

1．掌握用SSI器件实现组合逻辑电路的方法。

2．熟悉各种MSI组合逻辑器件的工作原理和引脚功能。 3．掌握用MSI组合逻辑器件实现组合逻辑电路的方法。 4．进一步熟悉测试环境的构建和组合逻辑电路的测试方法。

二、实验所用仪器设备

1．Multisim10中的虚拟仪器 2．Quartus II中的功能仿真工具 3．GW48-EDA实验开发系统

三、实验说明

1. 组合逻辑电路的设计一般可按以下步骤进行

（1）逻辑抽象：将文字描述的逻辑命题转换成真值表。

（2）选择器件类型：根据命题的要求和器件的功能决定采用哪种器件。 （3）根据真值表和所选用的逻辑器件写出相应的逻辑表达式：当采用SSI集成门电路设计时，为了使电路最简，应将逻辑表达式化简，并变换成与门电路相对应的最简式；当采用MSI组合逻辑器件设计时，则不用化简，只需将由最小项构成的函数式变换成MSI器件所需要的函数形式。 （4）根据化简或变换后的逻辑表达式及选用的逻辑器件画出逻辑电

实验二 组合逻辑电路设计与实现

实验二 组合逻辑电路设计与实现一、实验目的(1)掌握译码器和数据分配器的工作原理和应用。 掌握译码器和数据分配器的工作原理和应用。 (2)掌握数据选择器的工作原理和应用。 掌握数据选择器的工作原理和应用。 (3)掌握组合逻辑电路的分析和设计方法。 掌握组合逻辑电路的分析和设计方法。

二、实验仪器及器件(1)实验设备：数字电子技术实验箱1台。 实验设备：数字电子技术实验箱1 (2)实验器件：TTL芯片74LS00、74LS138、74LS153各1片。 实验器件：TTL芯片74LS00、74LS138、74LS153各 芯片74LS00

实验二 组合逻辑电路设计与实现

实验二 组合逻辑电路设计与实现三. 实验原理1、二进制译码器 如：2-4线译码器74LS139、 线译码器74LS139、 74LS139 线译码器74LS138 3-8线译码器74LS138 和 16线译码器74LS154。 线译码器74LS154 4-16线译码器74LS154。 个输入变量， 若有 n 个输入变量， 个输出端。 则有 2n 个输出端。 每一个输出函数对应于 个输入变量的最小项 最小项。 2n 个输入变量的最小项。1 2 16 Vcc

实验六 组合逻辑电路设计

一、实验目的：

1、掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。 2、掌握SSI集成门电路的应用。

3、掌握MSI集成电路译码器与数据选择器的应用。

二、预习要求：

复习课本中相关内容。

1、根据题意列出输入、输出真值表。

2、利用卡诺图化简，写出最简或最合适的逻辑函数表达式。

3、利用指定门电路实现逻辑功能。

4、画出已设计完成的逻辑电路及实验用的接线图。

三、实验内容：

1、设计三变量表决电路：

要求：画出逻辑电路图，设计相应表格。自拟实验方案，测试电路

的逻辑功能是否与设计功能一致。

（1）用与非门74LS00实现。

（2）用译码器（74LS138、74LS20）实现。 （3）用数据选择器（74LS151及74LS153）实现。 2、用异或门74LS86和与非门74LS00实现全加器电路：

要求：画出逻辑电路图，设计相应表格。自拟实验方案，测试电路

的逻辑功能是否与设计功能一致。

四、实验仪器及元器件

数字实验箱、万用表、74LS00、74LS20，74LS86、74LS138、74LS151、74LS153、74LS32等。

五、实验报告：

画出各部分逻辑电路图、真值表、

MATLAB课程设计报告说明书

课程设计任务书

学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 信息工程学院 题 目:

基于MATLAB的组合逻辑电路设计与仿真

初始条件：

MATLAB 软件 微机

要求完成的主要任务:

深入研究和掌握数字电路中组合电路的理论知识。利用MATLAB的强大的图形处理功能，符号运算功能和数值计算功能，实现组合逻辑电路的设计和仿真。 一、 以编码器和译码器为例仿真下列波形

1. 编码器输入输出波形（8线3线）； 2. 译码器输入输出波形（3线8线）；

3. 数据选择器输入输出波形（四选一数据选择器） 二、 以译码器的级联为例实现系统的封装并仿真下列波形 译码器的输入输出波形（4线16线）

三、 以七段数码管为例子完成数码管的图形输出显示

时间安排：

学习MATLAB语言的概况 第1天 学习MATLAB语言的基本知识 第2、3天 学习MATLAB语言的应用环境，调试命令

MATLAB课程设计报告说明书

课程设计任务书

学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 信息工程学院 题 目:

基于MATLAB的组合逻辑电路设计与仿真

初始条件：

MATLAB 软件 微机

要求完成的主要任务:

深入研究和掌握数字电路中组合电路的理论知识。利用MATLAB的强大的图形处理功能，符号运算功能和数值计算功能，实现组合逻辑电路的设计和仿真。 一、 以编码器和译码器为例仿真下列波形

1. 编码器输入输出波形（8线3线）； 2. 译码器输入输出波形（3线8线）；

3. 数据选择器输入输出波形（四选一数据选择器） 二、 以译码器的级联为例实现系统的封装并仿真下列波形 译码器的输入输出波形（4线16线）

三、 以七段数码管为例子完成数码管的图形输出显示

时间安排：

学习MATLAB语言的概况 第1天 学习MATLAB语言的基本知识 第2、3天 学习MATLAB语言的应用环境，调试命令

实验一组合逻辑电路设计

一、实验目的

1、熟悉应用中小规模数字集成电路的工程技术；

2、掌握组合逻辑电路的设计方法。

二、设计步骤

对于某些对象的启动／停止或者打开／闭合等一类二值控制问题（电气工程称之为乒乓控制），往往可以抽象归纳成为逻辑问题。使用数字逻辑电路实现解决这一逻辑问题的电路系统，即可实现逻辑控制。使用小规模（SSI）数字集成电路进行组合逻辑电路设计的步骤是：

1、分析实际问题进行逻辑抽象：定义输入或输出变量并进行逻辑赋值，即确定True (1)或False (0)表示的含义。在此基础上列出逻辑真值表。

2、由真值表写出逻辑函数表达式并化简为最简式。

3、按照化简后的表达式画出逻辑函数原理图。

为了降低电路成本、便于系统安装和未来维修，有经验的工程师常常设法用尽可能少的数字集成电路种类和芯片数目来实现设计。因此2，3两步骤应统筹考虑。

4、查阅集成电路手册确定电路中所使用的芯片型号和具体的引脚连

接关系。

5、正确地焊接（连接）电路，在确认无误后上电试验，测试电路的逻辑关系是否实现真值表（解决逻辑问题）。当然，这需要解决全部有关逻辑变量的状态设定和输出逻辑状态的测试问题。值得说明，一种专门测试逻辑电平的常用工具是“逻辑笔”。

三、设计要求

请设计组合逻辑电路