3、逻辑设计
数字电路逻辑设计习题3
3-1 分析题图3-1所示电路，写出电路输出Y 1和Y 2的逻辑函数表达式，列出真值表，说明它的逻辑功能。
解：由题图3-1从输入信号出发，写出输出Y 1和Y 2的逻辑函数表达式为1Y A B C =⊕⊕ ； 2()()Y A B C AB A B C A =⊕⋅⋅=⊕⋅+B将上式中的A 、 B 、C 取值000～111，分别求出Y 1和Y 2，可得出真值表如题解 表3-1所示。
题解 表3-1ABCA B ⊕()A B C ⊕⋅AB1Y2Y0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 111111综上，由题解 表3-1可以看出，该电路实现了一位全加器的功能。
其中，A 和B 分别是被加数及加数，C 为相邻低位来的进位数；Y1为本位和数，Y 2为相邻高位的进位数。
3-2 分析题图3-2所示电路，要求：写出输出逻辑函数表达式，列出真值表，画出卡诺图，并总结电路功能。
解：由题图3-2从输入信号出发，写出输出F 的逻辑函数表达式为()()F A B C D =:::将上式中的A 、 B 、C 、D 取值0000～1111，求出F ，可得真值表和卡诺图分别如题解 表3-2和题解 图3-1所示。
题解 表3-2A B C DA B : C D :F0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 11 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1综上，由题解 表3-2可以看出，当输入A 、 B 、C 、D 中含有偶数个“1”时，输出；否则，当输入A 、 B 、C 、D 中含有奇数个“1”时，输出。
组合逻辑电路设计步骤
组合逻辑电路设计步骤1. 介绍组合逻辑电路是数字电路的一种重要类型，它由逻辑门组成，能够根据输入信号的组合产生输出信号。
在本文中，我们将详细介绍组合逻辑电路的设计步骤，包括设计需求分析、逻辑功能表的制定、逻辑方程的推导、逻辑门的选择和电路的验证等内容。
2. 设计需求分析在进行组合逻辑电路设计之前，首先需要明确设计的需求。
这包括确定电路的输入和输出信号的数量、确定逻辑功能的要求以及了解电路的工作条件等。
设计需求分析的目的是为了确保设计的电路能够满足实际应用的要求。
3. 制定逻辑功能表逻辑功能表是组合逻辑电路设计的基础，它描述了输入信号与输出信号之间的关系。
制定逻辑功能表的过程包括列出所有可能的输入组合和对应的输出值，并根据设计需求确定逻辑功能的真值表达式。
制定逻辑功能表的步骤如下： 1. 列出所有可能的输入组合。
2. 根据设计需求确定每个输入组合对应的输出值。
3. 将输入组合和对应的输出值列成表格，形成逻辑功能表。
4. 推导逻辑方程逻辑方程是描述组合逻辑电路功能的数学表达式，它由逻辑变量和逻辑运算符组成。
推导逻辑方程的过程是根据逻辑功能表中的输入和输出值，通过逻辑运算符的组合得出逻辑方程。
推导逻辑方程的步骤如下： 1. 根据逻辑功能表中的输入和输出值，列出每个输出变量与输入变量之间的逻辑关系。
2. 根据逻辑关系，使用逻辑运算符将每个输出变量与输入变量连接起来，形成逻辑方程。
5. 选择逻辑门逻辑门是组合逻辑电路中最基本的元件，它能够实现逻辑运算。
根据推导出的逻辑方程，选择适合的逻辑门来实现电路的功能。
常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
选择逻辑门时需要考虑电路的性能要求、功耗、成本以及逻辑门的可用性等因素。
6. 电路验证在完成组合逻辑电路的设计之后，需要对电路进行验证，以确保其能够按照设计要求正常工作。
电路验证的过程包括仿真和实际测试两个阶段。
在仿真阶段，可以使用电路仿真软件对电路进行仿真，验证逻辑功能是否正确。
项目五_任务3_电子政务外网逻辑设计(IP地址规划与设备命名)修改
9
电子政务外网IP地址规划
花都县设备互联地址规划：
本端设备 端 口 A GG 1 A GG 2 G I 2/2/3 TJ_ZW_HX_S8 610 GG 3 G I 1/2/5 G I 1/2/6 G I 2/2/5 TJ_ZW_SL_RS R7704 1/1/0 gi 24 59.231.79.86 3 172.16.201.1/ A 互联地址 59.230.99.33 59.230.99.37 59.230.99.41 59.230.99.45 59.230.99.57 59.230.99.13 0 ELOG服务器 市级设备 对端设备 TJ_ZW_HJ_S8606-1 TJ_ZW_HJ_S8606-2 TJ_ZW_SL_RSR77 04 TJ_ZW_SJZX_S620 0 TJ_ZW_VPN_WAL L1600 TJ_ZW_WEB_S620 N 0/26 0/2 TE 9.134 172.16.2 01.2/24 59.230.7 9.85 G1 GI 9.58 59.230.9 1/1/3 AG 9.46 59.230.9 端 口 AG G1 AG G1 GI 9.42 59.230.9 9.38 59.230.9 9.34 59.230.9 址 59.230.9 互联地
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电子政务外网IP地址规划
花都县设备互联地址规划： 根据相关规定，花都县电子政务外网使用国家已申请的IP地址， 范围为：59.230.99.0/24，59.230.104.0/24共两个C类网段。为保护 已建网络并考虑外网的实施成本，在外网地址规划中，将使用综合地 址规划方案，采用公网地址和私有地址相结合的办法。 公网地址： 政务外网设备互联地址和管理地址，各级网管及数据中心地址。 私有地址：各单位内网地址。
课题3_逻辑设计法讲解
9
设计举例
某电路只有在继电器KA1，KA2，KA3中任何一个 或两个动作时，才能运转，而在其他条件下都不运 转，试设计其控制线路
解：
1、确定状态变量 2、列状态表
输入：KA1、KA2、KA3； 输出：KM
A+（B·C）=（A+B）·（A+C） A·A=A，A+A=A
5、吸收率 A+A·B=A， A·(A+B)=A A+A·B=A+B， A+A·B=A+B
6、非非率 A=A 7、反演率 A+B=A·B， A·B=A+B
8
三、组合逻辑电路设计
组合逻辑电路：执行元件的输出状态只与同 一时刻控制元件的状态有关。即输出对输入无影 响。
KM1=（SB1+KM1）·SQ1·SQ2·SQ3·KM2·KM3 = （SB1+KM1）·SQ2
方法b：根据激励信号直接写出最简式，如： KM1=（SB1+KM1）·SQ2
其中：SB1为启动激励信号，SQ2为停止激励信号， KM1的自锁触点实现记忆功能。
同理可得：KM2=（SQ2+KM2）·SQ3 KM3=（SQ3+KM3）·SQ1
2）真值表
ABK 000 011 101 111
3）状态表
ABK 011 101 111
5
3、“非”电路
1）电路图
A
K
4）逻辑表达式 K=A
2）真值表
AK 01 10
3）状态表
AK 01
逻辑设计法
逻辑设计法
逻辑设计法即逻辑分析设计方法，是根据生产工艺要求，利用逻辑代数来分析、化简、设计控制电路的方法，这种设计方法能够确定实现一个开关量逻辑功能的自动控制电路所必需的、最少的中间继电器的数目，以达到使控制电路最简洁的目的。
逻辑设计法是利用逻辑代数这一数学工具来设计自动控制电路的，同时也可以用来分析简化电路。
逻辑设计法是把自动控制电路中的继电器、接触器等电气元件线圈的通电和断电、触点的闭合和断开视为是逻辑变量，线圈的通电状态和触点的闭合状态设定为“1”，线圈的断电状态和触点的断开状态设定为“0”。
首先根据工艺要求将这些逻辑变量关系表示为逻辑函数的关系式，再运用逻辑函数基本公式和运算规律，对逻辑函数式进行化简;然后根据简化的逻辑函数式画出相应的电气原理图;最后经进一步检查、完善，得到既满足工艺要求，又经济合理、安全可靠的最佳设计控制系统原理图。
用逻辑函数来表示控制元件的状态，实质上是以触点的状态作为逻辑变量，通过简单的“逻辑与”、“逻辑或”、“逻辑非”等基本运算，得到运算结果，此结果就表示了电气控制系统的结构。
总的来说，逻辑设计法较为科学，设计的自动控制电路比较简洁、合理，但是当自动控制电路比较复杂时，设计工作量比较大，过程繁琐，容易出错，因此用于简单的自动控制系统设计。
但如果将较复杂的、庞大的控制系统模块化，用逻辑设计方法完成每个模块的设计，然后用经验设计法将这些模块组合起来形成完整的自动控制系统，逻辑设
计法也能表现出一定的优越性。
逻辑设计方案
逻辑设计方案
逻辑设计是指在系统设计中，根据功能需求和逻辑流程，对系统进行结构化的分析、设计和描述。
逻辑设计方案是在软件开发过程中，根据需求和设计文档，制定的系统逻辑的详细设计方案。
逻辑设计方案包括以下几个方面：
1. 数据库设计：根据系统需求，设计数据库的结构和关系，包括表的设计、字段的设计以及数据类型的选择。
通过数据库设计，可以保证系统的数据存储和管理的准确性和一致性。
2. 模块设计：根据系统功能需求，对系统进行模块划分，并确定每个模块的功能和接口。
对于大型项目，可以采用模块化设计，将系统拆分成多个小模块，每个小模块负责一个具体的功能，便于代码的编写和维护。
3. 界面设计：界面是用户与系统交互的窗口，良好的界面设计可以提高系统的易用性和用户体验。
界面设计需要根据不同用户的需求和操作习惯来设计，包括图标的设计、界面布局的设计、交互方式的设计等等。
4. 系统流程设计：系统流程设计是指对系统的主要功能流程进行详细设计和描述。
通过流程设计，可以清楚地了解系统的输入、输出以及每个功能模块的处理流程，从而保证系统的正常运行和功能的完善。
5. 系统安全设计：在逻辑设计中，安全设计是一个重要的考虑因素。
对于涉及用户个人信息和系统重要数据的系统，需要对系统进行安全设计，包括用户登录认证、数据加密、权限管理等措施。
总结起来，逻辑设计方案是在软件开发过程中制定的系统逻辑的详细设计方案，包括数据库设计、模块设计、界面设计、系统流程设计和安全设计等方面。
逻辑设计方案的目标是根据需求和设计文档，确保系统的功能完整、性能高效、界面友好、安全可靠。
只有通过良好的逻辑设计，才能保证开发出高质量的软件系统。
数字逻辑设计-至少3种方法2421码转余三码(纯原创)
3. 设计2421码转余3码的码制转换电路，至少用3种不同的方法（必须包括用加法器的方法），如：卡诺图化简，利用与非门实现；✹用译码器（如138）和若干门实现；✹用多路复用器（如151）和反相器实现；✹用加法器加辅助电路（如比较器、各类门）实现；✹用其它方法实现；不论用哪种方法，注意未使用项的处理，分析电路延迟和成本；写出详细的设计文档，并用相关软件画出原理图。
分工：李柳完成问题三的设计和记录，10月18号完成后在小组成员讨论组里给康钊未和白欣逸讲解，最后由白欣逸整理成文档，李柳制作ppt讲稿并代表小组担任主讲。
首先：设：以X3-X0分别表示2421码中的由高到低的各位，以F3-F0分别表示余三码中由高到低的各位。
3.1方案一：卡诺图化简，利用与非门实现。
将2421码转换成余三码，利用与非门实现。
具体步骤：1、列真值表2、卡诺图化简（多输出函数）3、电路处理，得到电路图：“与-或”式转换成“与非-与非”式3.1.1真值表表3.1.1.1 2421码转换成余三码真值表将真值表用卡诺图化简（多输出函数）表3.1.1.2 2421码转换成余三码卡诺图F0：F0=X0’F1：F2：F3：F3=X3得到关于F的函数：F3=X3F2=X3’X2+X2X1X0+X3’X1F1=X3’X1’X0’+X2X1’X0+X3’X1X0+X2X1X0’F0=X0’将F化简成与非门形式的函数：F3=X3F2=[(X3’X2)’(X2X1X0)’(X3’X1)’]’F1=[(X3’X1’X0’)’(X2X1’X0)’(X3’X1X0)’(X2X1X0’)’]’F0=X0’3.1.2 Multisim仿真将以上的函数化简成与非电路的形式，用Multisim仿真绘制原理图如下：图3.1.2 2421码转换成余三码卡诺图实现仿真图注意：未使用项：在右侧的6输入与非门中有输入未使用，根据与非门的性质，未使用项应该接高电平，这样不会影响电路性质，所以将所以未使用项都接上拉电阻接高电平，如原理图所示。
数字电子技术基础(第3章) 组合逻辑分析与设计
第3章 组合逻辑设计
A B
&
Y
与非门的逻辑符号
L=A+B （2）或非运算：逻辑表达式为： Y A B
A 0 0 1 1 B Y 0 1 1 0 0 0 1 0 真值表
A B
≥1
Y
或非门的逻辑符号
第3章 组合逻辑设计
（3）异或运算：逻辑表达式为： Y
A 0 0 1 1 B Y 0 0 1 1 0 1 1 0 真值表
A
B F
A B
F
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
第3章 组合逻辑设计
功能表
开关 A 断开 断开 闭合 闭合 开关 B 断开 闭合 断开 闭合 灯Y 灭 亮 亮 亮
真值表
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
Y 0 1 1 1
逻辑符号 实现或逻辑的电 路称为或门。或 门的逻辑符号：
A B
≥1
第3章 组合逻辑设计
第3章 组合逻辑分析与设计
3.1 逻辑代数基础
3.2 逻辑函数的化简
3.3 组合逻辑电路的分析
3.4 组合逻辑电路的设计
3.5 VHDL硬件描述语言 3.6 基本组合逻辑电路的设计举例 3.7 组合逻辑电路中的竞争-险象
第3章 组合逻辑设计
3.1 逻辑代数基础
逻辑代数（Logic Algebra）是由英国数学家乔治· 布尔(George Boole)于1847年首先提出的，因此也称为
(A+B)(A+C)
第3章 组合逻辑设计
吸收率：
A ( A B) A B A A B A B
证明： A A B ( A A)(A B)
《逻辑设计基础》课件
大数据处理
逻辑设计将应用于大数据处理领域， 通过对海量数据的分析和处理，挖掘 出有价值的信息和知识，为决策提供 支持。
数据安全与隐私保护
随着大数据的广泛应用，数据安全和 隐私保护问题也日益突出，逻辑设计 将应用于数据加密、权限控制等方面 ，保障数据安全和隐私权益。
云计算与逻辑设计
云计算平台
逻辑设计将应用于云计算平台的设计 和开发，提供更加高效、灵活的计算 和存储服务，满足不断增长的计算需 求。
选择排序
在未排序的序列中找到最小（或最大）的元素，存放到排 序序列的起始位置，然后再从剩余未排序的元素中继续寻 找最小（或最大）元素，然后放到已排序序列的末尾。以 此类推，直到所有元素均排序完毕。
插入排序
将待排序的元素插入到已经排好序的有序序列中，从而得 到一个新的、个数加一的有序序列，算法适用于少量数据 的排序，时间复杂度为O(n^2)。
它通常包括系统分析、系统设计、数据库设计和系统测 试等阶段。
逻辑设计的重要性
01
逻辑设计是软件开发过程中的关键环节，它决定了软件系统的 质量和性能。
02
通过逻辑设计，可以确定软件系统的结构、功能和流程，从而
确保软件系统的可维护性、可扩展性和可重用性。
良好的逻辑设计可以提高软件系统的可靠性和稳定性，减少错
03
误和漏洞，降低维护成本。
逻辑设计的原则
将软件系统划分为独立的模块， 每个模块具有明确的功能和接口 ，便于开发和维护。
从高层次到低层次逐步细化软件 系统的结构和功能，确保设计的 完整性和准确性。
一致性原则 模块化原则 抽象原则
逐步求精原则
确保软件系统的各个部分在逻辑 上保持一致，避免出现矛盾和冲 突。
数字电路逻辑设计
数字电路逻辑设计数字电路逻辑设计是一种以数字信号作为输入和输出的电路设计方法。
它主要通过组合逻辑和时序逻辑的组合来实现特定的功能。
在数字电路逻辑设计中，使用的元件包括门电路、触发器、寄存器、多路选择器等。
数字电路逻辑设计通常遵循以下几个步骤：1. 需求分析：根据实际需求确定所设计的电路要实现的功能和输入输出的要求。
2. 逻辑设计：根据需求分析结果，设计出满足要求的逻辑电路。
这一步主要包括选择适当的门电路和触发器来实现所需的逻辑功能。
3. 逻辑验证：通过逻辑仿真和测试来验证设计的正确性。
逻辑仿真可以使用专门的仿真工具来模拟电路的运行，以确保电路在不同输入条件下的输出与预期一致。
4. 时序设计：如果所设计的电路涉及到时序逻辑，需要对时序进行设计。
时序设计主要包括时钟分频、状态机设计等。
5. 物理设计：将逻辑设计转换为电路结构和布局，包括确定电路元件的布局和布线方式。
6. 电路制造：根据物理设计结果进行电路的制造和组装。
7. 电路测试：对制造的电路进行测试，以确保其功能和性能满足设计要求。
除了以上的主要步骤，数字电路逻辑设计还需要考虑一些关键因素，如电路的功耗、面积和时序性能等。
在设计过程中，设计人员需要根据实际需求和限制条件进行权衡和优化。
总之，数字电路逻辑设计是一项需要经验和技能的工作。
通过合理的分析和设计，可以实现各种复杂的数字电路，满足不同应用领域的需求。
数字电路逻辑设计是现代电子领域中至关重要的一部分。
它涉及到将现实世界中的信息转变为可操作的数字信号，并通过逻辑门、触发器和其他元件的组合来实现特定的功能。
数字电路逻辑设计在各个领域中发挥着重要的作用，包括计算机科学、通信、控制系统等。
在数字电路逻辑设计中，逻辑门是最基本的构建模块之一。
逻辑门通过接受输入信号并根据特定的逻辑规则产生输出信号。
最常见的逻辑门包括与门、或门、非门和异或门。
通过逻辑门的组合，可以实现更复杂的逻辑功能。
触发器是另一种常用的数字电路元件。
实验三_VHDL时序逻辑电路设计
实验三实验三 VHDL VHDL VHDL 时序逻辑电路设计时序逻辑电路设计 一、实验目的一、实验目的1． 熟悉用VHDL 语言设计时序逻辑电路的方法语言设计时序逻辑电路的方法 2． 熟悉用Quartus 文本输入法进行电路设计文本输入法进行电路设计 二、实验所用仪器元件及用途二、实验所用仪器元件及用途 1． 计算机：装有Quartus 软件，为VHDL 语言提供操作场所。
语言提供操作场所。
2． 直流稳压电源：通过USB 接口实现，为实验开发板提供稳定电源。
接口实现，为实验开发板提供稳定电源。
3． 数字系统与逻辑设计实验开发板：使试验结果下载到开发板上，实现整个实验的最终结果。
果。
三、实验内容三、实验内容 1． 用VHDL 语言设计实现一个8421码十进制计数器。
码十进制计数器。
（1） 实验内容及要求：在Quartus 平台上设计程序和仿真题目要求，并下载到实验板上验证试验结果。
验证试验结果。
（2） 试验结果：VHDL 代码和仿真结果。
代码和仿真结果。
2． 用VHDL 语言设计实现一个分频系数为8，分频输出信号占空比为50%的分频器。
的分频器。
（1） 实验内容及要求：在Quartus 平台上设计程序和仿真题目要求。
平台上设计程序和仿真题目要求。
（2） 试验结果：VHDL 代码和仿真结果。
代码和仿真结果。
3． 用VHDL 语言设计实现一个控制8个发光二极管亮灭的电路。
个发光二极管亮灭的电路。
（1） 实验内容及要求：在Quartus 平台上设计程序和仿真题目要求，并下载到实验板上验证试验结果。
验证试验结果。
a. 单点移动模式：一个点在8个发光二极管上来回的亮个发光二极管上来回的亮b. 幕布式：从中间两个点，同时向两边依次点亮直至全亮，然后再向中间点灭，依次往复往复c. 通过拨码开关或按键控制两种模式的转换通过拨码开关或按键控制两种模式的转换 （2） 试验结果：VHDL 代码和仿真结果。
数电实验实验三 组合逻辑电路
1. 测试用异或门和与非门组成的半加器的逻辑功能
如果不考虑来自低位的进位而能够实现将两个 1 位二进制数相加的电路，称为半加器，
半加器的符号如图 3-2 所示。
半加器的逻辑表达式为：
S = AB + AB = A B CO = AB
12
根据半加器的逻辑表达式可知，半加和 S 是输入 A、B 的异或，而进位 CO 则为输入 A、 B 相与，故半加器可用一个集成异或门和二个与非门组成，电路如图 3-3 所示。 （仿真图，并把仿真结果填入表中）
2. 用卡诺图或代数法化简，求出最简逻辑表达 式。
设计要求 逻辑抽象
真值表
3. 根据简化后的逻辑表达式，画出逻辑电路图。
若已知逻辑电路，欲分析组合电路的逻辑功能， 逻辑表达式
则分析步骤为：
代数法化减
卡诺图 卡诺图法化减
1. 由逻辑电路图写出各输出端的逻辑表达式。
2. 由逻辑表达式列出真值表。
最简逻辑表达式
实验三 组合逻辑电路
姓名： 赖馨兰 班级： 光信 1802 学号：1810830225
一、实验目的
1. 通过简单的组合逻辑电路设计与调试，掌握采用小规模（SSI）集成电路设计组合逻
辑电路的方法。
2. 用实验验证所设计电路的逻辑功能。
3. 熟悉、掌握各种逻辑门的应用。
二、实验原理
组合逻辑电路是最常见的逻辑电路之一，可以用一些常用的门电路来组合成具有其他功
要求：写出详细的设计过程，画出完整的控制电路图，并在实验以上选择相应的器件对 所设计的电路进行实验测试，记录实验结果。 （仿真图）（设计过程） 设计过程： 1.列真值表 设 0 为开关切断，1 为接通。L=0 为灯泡不亮，L=1 为灯泡亮，初始状态为三个开关都为断 开状态，且灯泡不亮。
数字电路与逻辑设计 第3讲
真值表如下： 真值表如下：
输出 Y2 Y1 Y0 GS
1 × × × × × × × × × × × × × × × 0
1 × × × × ×
1 × × × × ×
1 × × × × ×
1 × × × × ×
1 × × × × ×
1 × × × × ×
1 × × × × ×
1 × × × × ×
1 × × × × ×
今后会经常遇到的几种控制信号：（用来增强器件的功能） 今后会经常遇到的几种控制信号： 用来增强器件的功能） EI为使能输入端 低电平有效) 有时也称作片选信号。 为使能输入端( 1 、 EI 为使能输入端 ( 低电平有效 ) ， 有时也称作片选信号 。 就 74LS LS148 EI/CS=1 74LS148 来 说 ， 当 EI/CS=1 时 ， 该 器 件 是 不 工 作 的 ， 只 有 在 EI/CS=0时才工作。 EI/CS=0时才工作。 EO为使能输出端 低电平有效) EO只有在 EI=0 为使能输出端( 只有在EI= 2 、 EO 为使能输出端 ( 低电平有效 ) ： EO 只有在 EI=0 （ 器件在工 而且所有输入都为1 说明无有效输入） 输出为0 作），而且所有输入都为1（说明无有效输入）时，输出为0。 这时可以将该片的EO接到另一片的EI EO接到另一片的EI上 这时可以将该片的EO接到另一片的EI上（显然这一片的优先权 允许它工作（EI=0 因此实现了扩展。 低），允许它工作（EI=0）。因此实现了扩展。 3 、 GS 为 优 先 编 码 工 作 标 志 ( 低 电 平 有 效 ) ： 用 来 区 分 011111111” 此时GS= 编码器处于编码状态） GS=0 I0I1I2…I7=“011111111”（此时GS=0,编码器处于编码状态） I =“011111111 111111111” GS=1 和 I0I1I2…I7=“111111111” 的情况 （ 此时 GS=1 ， 编码器处于 I =“111111111 的情况（ 此时GS= 非编码状态） 非编码状态）。
简述组合逻辑电路的设计方法
简述组合逻辑电路的设计方法
组合逻辑电路是一种电路设计方法，它的输出仅取决于当前输入的状态，与之前的输入状态无关。
在这种电路中，逻辑门被组合在一起，以满足所需的逻辑功能。
组合逻辑电路通常用于执行数字逻辑操作，如加法、减法、乘法和逻辑运算等。
在设计组合逻辑电路时，需要遵循一些基本的步骤。
首先，明确所需的逻辑功能，确定输入和输出信号的关系。
然后，根据逻辑功能的要求，选择适当的逻辑门，如与门、或门、非门等。
接下来，根据逻辑门的真值表，确定逻辑门之间的连接方式，以实现所需的逻辑功能。
在设计过程中，可以使用布尔代数和卡诺图等工具来简化逻辑函数。
布尔代数是一种用于处理逻辑函数的数学工具，它可以通过代数运算来简化和优化逻辑函数。
卡诺图是一种图形工具，用于找到逻辑函数的最简化表达式。
通过使用这些工具，可以减少逻辑门的数量和延迟，从而提高电路的性能和效率。
此外，组合逻辑电路的设计还需要考虑电路的可靠性和可测试性。
可靠性是指电路在正常工作条件下能够稳定地产生正确的输出。
可测试性是指电路是否可以方便地进行测试和故障诊断。
为了提高电路的可靠性和可测试性，可以使用冗余逻辑、错误检测电路和测试电路等技术。
总之，组合逻辑电路的设计方法包括明确逻辑功能、选择适当的逻辑门、使用布
尔代数和卡诺图进行简化、考虑电路的可靠性和可测试性等步骤。
通过合理的设计方法，可以实现高性能、高效率和可靠性的组合逻辑电路。
数字电路与逻辑设计第3章组合逻辑电路
（2）根据真值表，用卡诺图（图3-5 a）化简后，
可以得到该电路的逻辑函数表达式：
F AC BC AB
由于题目中没有特别要求以何种逻辑门 输出，所以可用与门和或门输出来实现 该逻辑功能，表达式形式无需转换。
（3）逻辑图 由化简后的表达式和真值 表可以看出，(图 3-5 b)即使该题的逻 辑电路图。
表 3-7 8线—3线编码器的真值表
因为任意时刻 I0 ～ I7 中只有一个值为“1”利 用约束项的知识把上述真值表化简后如表3-8 所示。
表 3-8 化简后的真值表
由真值表写出其对应的逻辑函数表达式：
Y2 I4 I5 I6 I7 I4I5I6I7 Y1 I2 I3 I6 I7 I2I3I6I7 Y0 I1 I3 I5 I7 I1I3I5I7
3) 将表达式转化成用“与非” 逻辑形式实 现的形式：
图3-9 （a）卡诺图 （b）逻辑电路
3.2 编码器
编码就是将特定的逻辑信号变换成 一组二进制的代码，而能够实现这种功 能的逻辑部件就称为编码器。编码器的 功能是将输入信号转换为对应的代码信 号，即是用输出的代码信号来表示相对 应的输入信号，以便于进行对代码进行 存储，传输及运算等处理。
FA A FB AB FC ABC FD ABCD
(3)由上述表达式可得其对应的优先编码逻辑 电路如图3-12所示。
图3-13 16线—4线优先编码器的逻辑电路
（2）根据列写出的逻辑问题的真值表，写出对应 的逻辑函数表达式。
（3）将得到的逻辑函数表达式进行变换和化简。 逻辑函数的化简可以利用我们前面所学习的代 数法或卡诺图法，从而得到逻辑函数的最简表 达式，对于一个逻辑电路，在设计时应尽可能 使用最少数量的逻辑门，逻辑门变量数也应尽 可能少用，还应根据题意变换成适当形式的表 达式。
《综合探究 把握逻辑规则 纠正逻辑错误》作业设计方案-高中政治统编版2019选择性必修3 逻辑与思维
《把握逻辑规则纠正逻辑错误》作业设计方案（第一课时）一、作业目标通过本次作业，学生应掌握逻辑规则的基本概念和原理，了解常见的逻辑错误，学会在日常生活中运用逻辑分析问题，提高思考和表达的准确性。
二、作业内容1. 课堂讨论：请同学们以小组形式，讨论并列举日常生活中常见的逻辑错误，如以偏概全、因果倒置、过度概括等。
每个小组需选择一个逻辑错误进行深入分析，并讨论如何避免该错误。
2. 逻辑推理题：请同学们完成以下逻辑推理题目，以检验对逻辑规则的理解和应用情况。
* 给定一些人的观点和证据，判断这些观点之间是否存在逻辑关系，是否存在逻辑错误。
* 给出一些条件，推断出合理的结论，或设计出合理的步骤和过程。
3. 案例分析：阅读一篇涉及逻辑错误的案例，请同学们指出并纠正其中的逻辑错误。
请同学们结合课堂所学逻辑规则进行分析。
三、作业要求1. 按时完成作业，并在提交前仔细检查。
2. 小组讨论时，请注意尊重他人，积极发言，共同解决问题。
3. 提交作业时，请附上对于自己和他人在作业中的逻辑分析的反思和改进建议。
4. 请同学们使用相关逻辑软件或工具进行逻辑推理题的解答。
四、作业评价教师将对作业进行批改，对于出现逻辑错误的地方进行纠正，并对作业中的亮点和不足之处进行点评。
为了更好地评价和反馈学生作业，教师还将设计问卷调查，了解学生对逻辑规则的理解和应用情况，以便于调整教学策略和方法。
五、作业反馈教师将在下一次课堂上对作业进行反馈，表扬优秀作业，鼓励有待提高的方面，同时针对同学们在作业中遇到的问题进行解答和指导。
此外，教师还将邀请一些同学分享他们在完成作业过程中的心得体会和收获，以便于同学们相互学习和借鉴。
通过本次作业，我们希望同学们能够更好地理解和运用逻辑规则，提高思考和表达的准确性，为未来的学习和工作奠定坚实的基础。
同时，我们也希望通过作业反馈和指导，促进师生之间的交流和互动，提高教学质量和效果。
作业设计方案（第二课时）一、作业目标1. 巩固学生对逻辑规则的理解，提高逻辑思维能力。
设计逻辑案例教案模板范文
课时：2课时年级：高中教材：《现代设计概论》教学目标：1. 理解设计逻辑的基本概念和原则。
2. 通过案例分析，提高学生运用设计逻辑解决实际问题的能力。
3. 培养学生的创新思维和审美能力。
教学重点：1. 设计逻辑的基本概念和原则。
2. 案例分析的方法和技巧。
教学难点：1. 案例分析中的创新思维和审美能力的培养。
教学过程：第一课时一、导入1. 通过展示一些优秀的设计作品，激发学生对设计逻辑的兴趣。
2. 引导学生思考：这些设计作品是如何运用设计逻辑的？二、讲授新课1. 设计逻辑的基本概念：设计逻辑是指在设计中运用逻辑规律，对设计元素进行合理组合、分析和推理的过程。
2. 设计逻辑的原则：a. 目的性原则：设计应以满足用户需求为根本目的。
b. 功能性原则：设计应注重实用性，使产品具备良好的功能。
c. 美观性原则：设计应注重审美，使产品具有艺术价值。
d. 经济性原则：设计应兼顾成本和效益，实现价值最大化。
三、案例分析1. 分组讨论：每组选择一个设计案例，分析其设计逻辑。
2. 案例分享：每组代表进行案例分析，其他组进行点评。
第二课时一、复习导入1. 回顾上一节课的设计逻辑基本概念和原则。
2. 引导学生思考：如何将设计逻辑应用于实际设计过程中？二、案例分析1. 案例分析：选取一个具有创新性的设计案例，引导学生分析其设计逻辑。
2. 学生分组讨论：针对该案例，提出改进建议，并阐述改进理由。
三、总结与拓展1. 总结设计逻辑在案例分析中的应用，强调其重要性。
2. 拓展：引导学生关注生活中具有设计逻辑的产品，思考如何提高自己的设计素养。
教学评价：1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的表现，评价其学习兴趣和积极性。
2. 案例分析能力：评价学生在案例分析中的逻辑思维和创新能力。
3. 审美能力：评价学生在设计过程中的审美素养。
教学反思：1. 优化教学设计，提高学生对设计逻辑的兴趣。
2. 加强案例教学，提高学生的实际操作能力。
3. 关注学生的个体差异，因材施教，激发学生的学习潜能。
3-3数据仓库设计-逻辑模型
……
… …
……
……
数据概括表与事实表对应关系
概括表表.列 名 是否 导出 事实表.列 名 SPGYB.SP 商品编号 _ID SPGYB.G YS_ID 供应商编号 备注 SPGKB.SP_I 否 D SPGKB.GYS _ID SPGKB.SPG YZSL SPGKB.SPG YZJE …… 否 是 是
商 品
商品号
销 售 客 户
销售单号
客户号
数据仓库的实体定义
实体 容量 更新频率 每月对客户情况进行一次分析，更 新频率也为每月一次 大约有500种商品，商品的更新是每 月一次，数据更新也照此。 Customer 中等容量，有100个重点客户， 2000个跟踪客户 Product 小容量，500种商品
确定粒度的循环和反复
提高粒度的方法
当源数据置入数据仓库时，对它进行汇总。 当源数据置入数据仓库时，对它求平均或进行 计算。 把最大/最小的设定值置入数据仓库。 只把显然需要的数据置入数据仓库。 用条件逻辑选取记录的一个子集置入数据仓库。 对于数据怎样轻度汇总是没有限制的(限制只 存在于设计者的脑海里)。
Windows/Acces RSGL s …… ……
数据源抽取规则表
表.列名 过滤与连接 条件 比较值 50000 500 ‘AB’ …… 复合条件 AND AND OR …… 备注 采购商品数量 小于50000 采购商品数量 大于500 商品前两位 非’AB’ …… KHCG.CGSL < KHCG.CGSL > SPQK.SPID …… ≠ ……
第一次作业题目
请详细描述数据库应用系统与数据仓库 之间的区别。（越详细越好，越全面越 好） 下星期三以前交。
数据仓库设计——逻辑模型内Leabharlann 提要数据仓库的逻辑模型设计
第五章 逻辑设计
第五章逻辑设计逻辑设计是在调查研究与分析的基础上，提出新系统的逻辑方案。
逻辑方案从一般信息处理的角度提出新系统所要达到的目标和完成的任务，提出对原系统改进的方案，根据前一阶段调查和分析的结果，确定新系统中的管理模型和信息处理方法，为今后系统的设计和实施提供基本的框架，这就是系统的逻辑设计。
本章重点介绍逻辑设计目标原则、业务流程的优化设计、数据处理与数据设计工具和方法、设计方案的交互检验以及系统分析报告等内容。
5.1 逻辑设计的目标与原则5.1.1 新系统逻辑模型的提出新系统的逻辑模型是在现行系统逻辑模型的基础上提出的。
在对现行系统的调查和分析完成后，对系统各方面的情况都有了较深入的了解，也弄清楚了存在的问题和缺陷，结合对用户信息需求的分析，就可以明确新系统的基本任务和信息处理方式，即新系统的逻辑模型。
系统逻辑模型从本质上说是规定系统应该做什么，包括新系统的业务流程、数据流程以及数据与功能的详细分析与描述。
从形式上看，新系统的逻辑模型与现行系统的逻辑模型没有太大差别，可能只是业务流程和数据流程在某些方面加以改进，或者是数据和存储的重新组织，但这些改变对新系统有着重要的意义。
新系统就是考虑了计算机信息处理的特点，摒弃了原系统中不适应新技术处理要求的方面。
新系统模型更能适应现代企业运行环境的特点，在数据处理、企业组织等方面做了合理的改变，从而可以从根本上提高系统运行效率。
对现行系统的分析和修改一般可以从下列方面进行：1．1．现行系统在整体功能上存在什么问题现行系统涉及的实体和业务范围是否满足企业管理的要求？是否需要增加或者修改系统功能？子系统的划分是否合理？通过这些问题的分析，明确新系统的功能和整体结构，大致的范围和系统规模。
2．业务流程中是否有缺少或多余的环节一方面通过对原系统业务的分析，理顺各功能间的关系，对于多余的环节可以删减，对于缺少的环节应该补上，使新的业务流程科学、合理、流畅。
3．数据流程中是否有不合理的数据流向、数据存储和冗余处理环节对不合理的数据流向要修改，冗余数据处理环节要消除，不合理的数据存储要优化。
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3．2．1常见的网络拓扑结构 ． ． 常见的网络拓扑结构
拓扑结构 设计
网络拓扑结构是指忽略了网络通信线路的距离远近和粗细 程度， 程度，忽略通信节点大小和类型后仅仅用点和直线来描述 的图形结构（ 的图形结构（图3-1）。 ）。
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1. 总线型 2. 环型 3. 星型和树型
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3．2．3分层设计方法 ． ． 分层设计方法 2．拓扑设计的原则： ．拓扑设计的原则：
拓扑结构 设计
按照分层结构设计网络拓扑结构时， 按照分层结构设计网络拓扑结构时，应遵守以 下两条基本原则： 下两条基本原则： （1）网络中因拓扑结构改变而受影响的区域应 ） 被限制到最小程度。 被限制到最小程度。 （2）路由器应传输尽量少的信息。 ）路由器应传输尽量少的信息。
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本章重点
3．1网络设计的目标 ． 网络设计的目标 3．2拓扑结构设计 ． 拓扑结构设计 3．3网络组件设计 3．3网络组件设计 3．4 IP地址分配 ． 地址分配 3．5 IP路由设计 ． 路由设计
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3．1网络设计的目标 ． 网络设计的目标
网络设计 的目标
网络设计的目标如下： 网络设计的目标如下：
3．2．1常见的网络拓扑结构 ． ． 常见的网络拓扑结构
拓扑结构 设计
• 星型网络必有一个中心节点，所有数据都要 星型网络必有一个中心节点， 通过中心节点交换， 通过中心节点交换，因此中心节点是星型网 络的核心层。 络的核心层。 • 树型结构是星型结构的扩展，顶层节点负荷 树型结构是星型结构的扩展， 较重，属于核心层，但如果设计合理， 较重，属于核心层，但如果设计合理，可以 将一部分负荷分配给下一层节点， 将一部分负荷分配给下一层节点，因此树型 结构多出了一个分布层。 结构多出了一个分布层。
绘制网络拓扑图可以使用微软公司的visio 2003软件 绘制网络拓扑图可以使用微软公司的visio 2003软件
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3．3 网络组件设计 ．
网络组件 设计
为了有步骤地实施网络，通常将一个完整的网 为了有步骤地实施网络， 络划分为逻辑上功能独立的组件， 络划分为逻辑上功能独立的组件，这些组件主 要有三个：园区网、广域网、远程连接。 要有三个：园区网、广域网、远程连接。网络 组件划定了网络的功能范围， 组件划定了网络的功能范围，进一步深化了分 层设计的思想， 层设计的思想，同时又为地址分配和安全控制 提供了依据。 提供了依据。
（1）最大效益下最低的运作成本； ）最大效益下最低的运作成本； （2）不断增强的整体性能； ）不断增强的整体性能； （3）易于操作和使用； ）易于操作和使用； （4）增强安全性； ）增强安全性； （5）适应性； ）适应性；
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3．1网络设计的目标 ． 网络设计的目标
网络设计 的目标
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3．2．3．4 绘制网络拓扑图 ． ． ．
拓扑结构 设计
好的网络拓扑结构图能恰当地表现设计者的意图 绘制网络拓扑图要注意以下几点： 。绘制网络拓扑图要注意以下几点：
（1）选择合适的图符来表示设备； ）选择合适的图符来表示设备； （2）线对不能交叉、串接，非线对尽量避免交叉； ）线对不能交叉、串接，非线对尽量避免交叉； （3）终接处及芯线避免断线、短路； ）终接处及芯线避免断线、短路； （4）主要的设备名称和商家名称要加以注明； ）主要的设备名称和商家名称要加以注明； （5）不同连接介质要使用不同的线型和颜色加以注明； ）不同连接介质要使用不同的线型和颜色加以注明； （6）标明制图日期和制图人。 ）标明制图日期和制图人。
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拓扑结构 设计
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3．2．3分层设计方法 ． ． 分层设计方法
拓扑结构 设计
• Cisco公司将大型网络的拓扑结构划分为三个 公司将大型网络的拓扑结构划分为三个 层次，即核心层、分布层和接入层。 层次，即核心层、分布层和接入层。
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3．2．3分层设计方法 ． ． 分层设计方法 1．分层结构的设计目标是： ．分层结构的设计目标是： 据包的交换； 据包的交换；
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网络组件 设计
3．3．1．1 以太网（Ethernet） ． ． ． 以太网（ ） • 粗缆以太网（10Base5） 粗缆以太网（ ） • 细缆以太网（10Base2） 细缆以太网（ ） • 双绞线以太网（10BaseT） 双绞线以太网（ ）
网络组件 设计
10BaseT中的“T”指的是传输介质为双绞线（Twisted-Pair） 中的“ 指的是传输介质为双绞线 指的是传输介质为双绞线（ 中的 ） 电缆。 标准使用星型拓扑结构， 电缆。IEEE的10Base-T标准使用星型拓扑结构，并使用 针的 的 标准使用星型拓扑结构 并使用8针的 RJ-45接口（又称为水晶头）。 接口（又称为水晶头）。 接口 10BaseT网络的主要互联设备是共享式集线器（HUB）。 网络的主要互联设备是共享式集线器（ 网络的主要互联设备是共享式集线器 ）。 使用集线器和双绞线以太网的结构分为：单集线器结构、 使用集线器和双绞线以太网的结构分为：单集线器结构、多集 线器级联结构和集线器堆叠结构。 线器级联结构和集线器堆叠结构。
上行链路和下行链路
拓扑结构 设计
• 上行链路指的是从工作站流向核心网络设 备的链路。下行链路指的是从核心网络设 备的链路。 备流向工作站的链路。 备流向工作站的链路。 （图3-2） ） • 上行链路的容量衡量了核心设备和线路的 容量，影响了骨干网技术的选择。 容量，影响了骨干网技术的选择。下行链 路的容量则可给出了某种骨干网技术能满 足的客户端应用的能力。 足的客户端应用的能力。 P50
1． 隔离拓扑结构的变化； ． 隔离拓扑结构的变化； 2． 通过路由聚合控制路由表的大小； ． 通过路由聚合控制路由表的大小； 3． 收敛网络流量。 ． 收敛网络流量。
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3. 接入层设计方法
拓扑结构 设计
接入层的设计目标包括三个，即： 接入层的设计目标包括三个， （1）将流量馈入网络：为确保将接入层流量馈 ）将流量馈入网络： 入网络，要做到： 入网络，要做到： ① 接入层路由器所接收的链接数不要超出其与 分布层之间允许的链接数； 分布层之间允许的链接数； 如果不是转发到局域网外主机的流量， ② 如果不是转发到局域网外主机的流量，就不 要通过接入层的设备进行转发； 要通过接入层的设备进行转发；
4. 网状模型
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3．2．2估算网络中的通信量 ． ． 估算网络中的通信量
拓扑结构 设计
1．估算网络中的通信量主要有两个方面： ．估算网络中的通信量主要有两个方面：
（1）根据业务需求和业务规模估算通信量的大小； ）根据业务需求和业务规模估算通信量的大小； （2）根据流量汇聚原理确定链路和节点的容量； ）根据流量汇聚原理确定链路和节点的容量；
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1. 核心层设计方法
拓扑结构 设计
网络核心层的主要工作是交换数据包，核心 网络核心层的主要工作是交换数据包， 层的设计应该注意两点： 层的设计应该注意两点： （1）不要在核心层执行网络策略：所谓策略就 ）不要在核心层执行网络策略： 是一些设备支持的标准或系统管理员定制的 规划。 规划。 （2）核心层的所有设备应具有充分的可到达性 ） 。
2．估算通信量应该注意的问题： ．估算通信量应该注意的问题：
（1）必须以满足当前业务需要为最低标准； ）必须以满足当前业务需要为最低标准； （2）必须考虑到未来若干年内的业务增长需求； ）必须考虑到未来若干年内的业务增长需求； （3）能对选择何种网络技术提供指导； ）能对选择何种网络技术提供指导； （4）能对冲突域和广播域的划分提供指导； ）能对冲突域和广播域的划分提供指导； （5）能对选择何种物理介质和网络设备提供指导P50 ）能对选择何种物理介质和网络设备提供指导。 。 Page 8/47
为了实现上述目标，在设计过程中应综合 为了实现上述目标， 权衡以下因素： 权衡以下因素： （1） 最小的运行成本； ） 最小的运行成本； （2） 最少的安装花费； ） 最少的安装花费； （3） 最高的性能； ） 最高的性能； （4） 最大的适应性； ） 最大的适应性； （5） 最大的安全性； ） 最大的安全性； （6） 最大的可靠性； ） 最大的可靠性； （7） 最短的故障时间。 ） 最短的故障时间。
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拓扑结构 2. 分布层设计方法 设计 分布层将大量低速的链接（ 分布层将大量低速的链接（与接入层设备的 链接）通过少量宽带的连接接入核心层， 链接）通过少量宽带的连接接入核心层，以 实现通信量的收敛， 实现通信量的收敛，提高网络中聚合点的效 同时减少核心层设备路由路径的数量。 率。同时减少核心层设备路由路径的数量。 总之，分布层的主要设计目标包括： 总之，分布层的主要设计目标包括：
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3．3．1园区网 ． ． 园区网 园区网是指为企事业单位组建的办公局域网。 园区网是指为企事业单位组建的办公局域网。 典型的园区网包括校园网、社区网、 典型的园区网包括校园网、社区网、住宅小区 企事业单位网等。 网、企事业单位网等。 园区网设计有以下特点： 园区网设计有以下特点： • 园区网是网络的基本单元 • 园区网较适合于采用三层结构设计 • 园区网对线路成本考虑的较少，对设备性能考 园区网对线路成本考虑的较少， 虑的较多， 虑的较多，追求较高的带宽和良好的扩展性 • 园区网的结构比较规整 P55
拓扑结构 设计
（1）核心层处理高速数据流，其主要任务是数 ）核心层处理高速数据流， （2）分布层负责网段的逻辑分割，聚合路由路 ）分布层负责网段的逻辑分割， 径，收敛数据流量； 收敛数据流量； （3）接入层将流量馈入网络，执行网络访问控 ）接入层将流量馈入网络， 制，并且提供相关边缘服务。 并且提供相关边缘服务。