组合逻辑电路的设计与应用.pdfVIP

组合逻辑电路的设计与应用

组合逻辑电路的设计与应用

广西大学化学化工学院韦顺帅1104200146

摘要：组合逻辑电路在实践中被广泛应用，研究其实现方法具有

重要的现实意义和实用价值。本文给出了组合逻辑电路设计的一般步

骤，并举例说明，方便读者的理解。

Abstract：Combinationallogiccircuitiswidelyusedin

practice.itisvaluetostudyingitbecauseofItsimportantpractical

significanceandpracticalvalue.Thispapergivesthegeneral

stepsofcombinationallogiccircuitdesign,andillustratethat

makeiteasierforreaderstounderstand.

关键词：组合逻辑电路真值表设计

Keywords:CombinationallogiccircuitTruthtabledesign

引言

处理数字信号的电路叫数字电路，数字电路主要研究电路的逻辑

功能。在数字电路中根据逻辑功能的不同特点，可将其分为两大类：

一类是组合逻辑电路，另一类是时序逻辑电路。组合逻辑电路是数字

电路的一种重要的逻辑电路，是时序逻辑电路设计的基础。

组合逻辑电路就是将基本逻辑门与、或、非组合起来使用的逻辑

电路。组合逻辑电路在逻辑功能上的共同特点是：任意时刻的输出状

态仅取决于该时刻的输入状态，与电路原来的状态无关。由于组合逻

辑电路的输出状态与电路的原来状态无关，所以组合逻辑电路是一种

无记忆功能的电路。在电路结构上的特点是：它是由各种门电路组成

的，而且只有从输入到输出的通路，没有从输出到输入的反馈回路。

组合逻辑电路的设计就是将实际的，有因果关系的问题用一个较

合理、经济、可靠的逻辑电路来实现。组合逻辑电路所遵循的原则一

般来说在保证速度、稳定、可靠的逻辑正确的情况下，尽可能使用最

少的器件，降低成本是逻辑设计者的任务。

一、一般所遵循的设计步骤

1、根据设计要求，确定组合电路输入变量个数及输出变量个数；

2、确定输入变量、输出变量。并将输入变量两种输入状态与逻辑

0或逻辑1对应；将输出变量两种输出状态与逻辑0或逻辑1对应；

3、根据设计要求，列真值表；

4、根据真值表写出各输出变量的逻辑表达式；

5、对逻辑表达式进行化简，写出符合要求的最简的逻辑表达式；

6、根据最简逻辑表达式，画出逻辑电路图。

原理性设计到此完成

二、举例说明一般的设计步骤

例1

设计一个三人表决电路。要求当三个人中有两个或三个表示同意，

则表决通过，否则不通过。用与非门实现。

1、进行逻辑抽象

（1）确定输入变量、输出变量，并赋值。

分析命题，设三个人为输入变量，分别用A、B、C表示，且为1

时表示同意，为0时表示不同意。表决的结果为输出变量，用Y表示，

且为1时表示通过，为0时表示不通过。

（2）根据命题列真值表，见下表所示

输入输出A

BCY0

1

1

1

1001100110101010100010111

（3）根据真值表写出逻辑函数表达式

ABCCABC

BAB

CAY+++=

2、选定逻辑器件

用与非门集成器件

3、化简、变换逻辑函数。

ABCCABCBABCAY+++=

ACBCAB++=

ACBCAB++=

ACBCAB··=

4、根据逻辑函数式画出逻辑图，见下图所示

例2某工厂有三个车间，在夏季用电高峰时，工厂用自备发电机

提供生产，但是自备发电机的容量仅够一个车间开工生产。若A