数字逻辑(大学课程)-第8讲
数字逻辑课程介绍和教学大纲
《数字逻辑》课程简介课程内容：《数字逻辑》是计算机科学与技术专业一门专业技术基础必修课，是计算机组成等硬件类课程的先导课程。
课程的内容包括数制与编码；逻辑代数基础；组合逻辑电路；时序逻辑电路；可编程逻辑器件；数字系统设计等。
课程的任务比较全面系统地介绍数字逻辑的基本理论、基本知识和基本技能，通过本课程的学习，使学生学习并掌握基本数字逻辑电路的工作原理和分析方法，能对主要的逻辑部件进行分析和设计，学会使用标准的集成电路，进行数字系统的EDA设计，即借助于软件工具AX+PLUSII/QuartusII完成数字系统逻辑设计，为以后进一步学习计算机组成原理及接口技术打下一个良好的基础。
Brief IntroductionCourse Description:This course is the special fundamental compulsory subject for the computer science and technology specialty students, and it is a guide course of the computer hardwares, such as computer organization.The content of this course include: number system and code order, logic algebra basis combinational logic circuit, sequential logic circuit, programmable logic device, digital system design.The mission of this course is:1st, to introduce the basic theory, the basic knowledge; and the basic skills of digital logic.2nd, to study and master the working principle and analysis method, which can to analyze and design the logical unit, learn to use standard integrated circuit (IC),3rd, to design the digital system by EDA, based on software tools MAX+PLUSII/QuartusII to fulfill logic design of the digital system, and this makes a make a good foundation for students to learn the following course in the future.《数字逻辑电路》教学大纲一、教学内容第一章逻辑理论基础1.1 数制1.2 数制转换1.3 编码教学难点：各种数制之间的关系及相互转换规律；教学重点：二、十六进制及与十进制的相互转换和8421码；常用编码。
《数字逻辑教案》
《数字逻辑教案》word版第一章：数字逻辑基础1.1 数字逻辑概述介绍数字逻辑的基本概念和特点解释数字逻辑在计算机科学中的应用1.2 逻辑门介绍逻辑门的定义和功能详细介绍与门、或门、非门、异或门等基本逻辑门1.3 逻辑函数解释逻辑函数的概念和作用介绍逻辑函数的表示方法，如真值表和逻辑表达式第二章：数字逻辑电路2.1 逻辑电路概述介绍逻辑电路的基本概念和组成解释逻辑电路的功能和工作原理2.2 逻辑电路的组合介绍逻辑电路的组合方式和连接方法解释组合逻辑电路的输出特点2.3 逻辑电路的时序介绍逻辑电路的时序概念和重要性详细介绍触发器、计数器等时序逻辑电路第三章：数字逻辑设计3.1 数字逻辑设计概述介绍数字逻辑设计的目标和方法解释数字逻辑设计的重要性和应用3.2 组合逻辑设计介绍组合逻辑设计的基本方法和步骤举例说明组合逻辑电路的设计实例3.3 时序逻辑设计介绍时序逻辑设计的基本方法和步骤举例说明时序逻辑电路的设计实例第四章：数字逻辑仿真4.1 数字逻辑仿真概述介绍数字逻辑仿真的概念和作用解释数字逻辑仿真的方法和工具4.2 组合逻辑仿真介绍组合逻辑仿真的方法和步骤使用仿真工具进行组合逻辑电路的仿真实验4.3 时序逻辑仿真介绍时序逻辑仿真的方法和步骤使用仿真工具进行时序逻辑电路的仿真实验第五章：数字逻辑应用5.1 数字逻辑应用概述介绍数字逻辑应用的领域和实例解释数字逻辑在计算机硬件、通信系统等领域的应用5.2 数字逻辑在计算机硬件中的应用介绍数字逻辑在中央处理器、存储器等计算机硬件部件中的应用解释数字逻辑在计算机指令执行、数据处理等方面的作用5.3 数字逻辑在通信系统中的应用介绍数字逻辑在通信系统中的应用实例，如编码器、解码器、调制器等解释数字逻辑在信号处理、数据传输等方面的作用第六章：数字逻辑与计算机基础6.1 计算机基础概述介绍计算机的基本组成和原理解释计算机硬件和软件的关系6.2 计算机的数字逻辑核心讲解CPU内部的数字逻辑结构详细介绍寄存器、运算器、控制单元等关键部件6.3 计算机的指令系统解释指令系统的作用和组成介绍机器指令和汇编指令的概念第七章：数字逻辑与数字电路设计7.1 数字电路设计基础介绍数字电路设计的基本流程解释数字电路设计中的关键概念，如时钟频率、功耗等7.2 数字电路设计实例分析简单的数字电路设计案例讲解设计过程中的逻辑判断和优化7.3 数字电路设计工具与软件介绍常见的数字电路设计工具和软件解释这些工具和软件在设计过程中的作用第八章：数字逻辑与数字系统测试8.1 数字系统测试概述讲解数字系统测试的目的和方法解释测试在保证数字系统可靠性中的重要性8.2 数字逻辑测试技术介绍逻辑测试的基本方法和策略讲解测试向量和测试结果分析的过程8.3 故障诊断与容错设计解释数字系统中的故障类型和影响介绍故障诊断方法和容错设计策略第九章：数字逻辑在现代技术中的应用9.1 数字逻辑与现代通信技术讲解数字逻辑在现代通信技术中的应用介绍数字调制、信息编码等通信技术9.2 数字逻辑在物联网技术中的应用解释数字逻辑在物联网中的关键作用分析物联网设备中的数字逻辑结构和功能9.3 数字逻辑在领域的应用讲述数字逻辑在领域的应用实例介绍逻辑推理、神经网络等技术中的数字逻辑基础第十章：数字逻辑的未来发展10.1 数字逻辑技术的发展趋势分析数字逻辑技术的未来发展方向讲解新型数字逻辑器件和系统的特点10.2 量子逻辑与量子计算介绍量子逻辑与传统数字逻辑的区别讲解量子计算中的逻辑结构和运算规则10.3 数字逻辑教育的挑战与机遇分析数字逻辑教育面临的挑战讲述数字逻辑教育对培养计算机科学人才的重要性重点和难点解析重点环节一：逻辑门的概念和功能逻辑门是数字逻辑电路的基本构建块，包括与门、或门、非门、异或门等。
数字逻辑课程教学大纲
数字逻辑课程教学大纲《数字规律》教学大纲一、基本信息二、课程描述本课程为专业限定选修课，主要面对计算机科学与技术、网络工程、软件工程、信息平安等专业本科低年级同学。
主要目的是使同学把握数字规律电路的基本概念和分析、设计办法，作为专业前导课程，为以后的专业核心课程《计算机组成结构》及其他硬件类课程《微机原理和接口技术》、《嵌入式系统开发技术》等的学习打下良好的基础。
本课程是为缺少电路原理、模拟电子技术等先修课程的计算机与信息学科偏软类专业开设，其要求和难度略低于电子信息学科偏硬类专业，通过该课程的学习使同学把握数字规律电路的应用和进展及规律代数等基本学问，重点把握组合规律电路和同步时序规律电路的分析和设计等基本办法，使同学具有一定的数字规律电路设计能力。
另外，使同学了解可编程规律器件和现代数字系统设计办法，初步把握运用EDA工具及硬件描述语言举行容易数字规律设计，紧跟市场和技术前沿。
三、教学目标通过本课程的理论教学和相关试验训练，使同学具备如下能力：1、把握基本的规律代数学问，能够运用物理学问理解二极管、三极管、集成规律门和可编程规律器件的基本原理。
2、能够运用规律代数办法表达、求解和优化实际数字电路问题，3、能够分析小规模、中规模组合规律电路和时序规律电路，把握各种规律门、基本触发器、中规模集成器件的功能及基本应用。
4、能够利用规律门、基本触发器、中规模集成器件和可编程规律器件设计一定功能的组合规律电路和时序规律电路，并举行优化。
5、能够应用专业EDA软件设计一定功能的数字系统，并能举行仿真和验证。
四、课程目标对毕业要求的支撑五、教学容第1章绪论（支撑课程目标1）重点容：数制和编码的概念，各种不同数制间的转换办法，二进制的运算及原、反、补码数的表示及转换，二-十进制代码（BCD代码）。
难点容：建立模拟信号和数字信号的概念，二进制的运算及原、反、补码数的表示。
教学容：把握数制及其转换，编码的概念，了解常用码的一些应用，认识数字编码的转换。
数字逻辑基础教学课件PPT
（1）逻辑函数式→真值表 举例：例1-6（P9） （2）逻辑函数式→逻辑图 举例：例1-7（P10） （3）逻辑图→逻辑函数式 方法：从输入到输出逐级求取。
举例：例1-8（P10）
（4）真值表→函数式
方法：将真值表中Y为 1 的输入变量相与，取 值为 1 用原变量表示，0 用反变量表示， 将这 些与项相加，就得到逻辑表达式。这样得到的 逻辑函数表达式是标准与－或逻辑式。
断开为0；灯为Y，灯亮为1，灭为0。
真值表
AB Y 00 0 01 1 10 1 11 1
由“或”运算的真值表可知
“或”运算法则为：
有1出
0＋0 = 0 1＋0 = 1
1
0＋1 = 1 1＋1 = 1
全0为
0
⒊ 表达式
逻辑代数中“或”逻辑关系用“或”运算 描述。“或”运算又称逻辑加，其运算符为 “＋”或“ ”。两变量的“或”运算可表示
0
卡诺图是一 种用图形描 述逻辑函数
的方法。
00 0 01 0 11 0
10 1
例：函数 F=AB + AC
ABC F
000 0
1 001 1 010 0
1 011 1
1 100 1
0
101 1 110 0
1 111 0
1.逻辑函数式
特点：
例：函数 F=AB + AC
（1）便于运算； （2）便于用逻辑图实现； （3）缺乏直观。
真值表
K
Y
0
1
1
0
由“非”运算的真值表可知 “非”运算法则为：
0 =1 1 =0
⒊ 表达式
“非”逻辑用“非”运算描述。“非”运 算又称求反运算，运算符为“－”或“¬”， “非”运算可表示为：
数字逻辑课件——绪言
基本模拟电路:
• 信号放大及运算 (信号放大、功率放大） • 信号处理（采样保持、电压比较、有源滤波） • 信号发生（正弦波发生器、三角波发生器、…）
数字电路研究的问题
基本电路元件
• 逻辑门电路 • 触发器
基本数字电路
• 组合逻辑电路 • 时序电路（寄存器、计数器、脉冲发生器、
脉冲整形电路） • A/D转换器、D/A转换器
逻辑0
0010111100111010 十六位数据的图形表示
数值大小和每次的增减变化为N·，N为整数， 为
最小数量单位。
数量如小于这个最小数量单位，则没有任何物理意义 。如2567.82326…km，
如量化单位为：1km
数字量为：2568km
如量化单位为：1m 数字量为： 2567823m
数字信号所传递的内容称为数字信息。处理数字信 号的电路称为数字电路，包括传送、逻辑运算、控 制计数、寄存、显示以及脉冲波形的产生和变换。
本课程的学习要求： 1、深入掌握数字电路领域的基本概念和基本理论。 2、熟练掌握数字电路的分析方法和设计方法。 3、逐步提高阅读集成电路产品手册的能力，以便从 中获取更多信息。 4、积极实践，提高使用仪器、测试电路和排除故障 的能力。
2.研究的内容
模拟电路主要研究：输入、输出信号间的大小、相位、失 真等方面的关系。主要采用电路分析方法，动态性能 用微变等效电路分析。
数字电路主要研究：电路输出、输入间的逻辑关系。主要 的工具是逻辑代数，电路的功能用真值表、逻辑表达 式及波形图表示。
模拟电路研究的问题
基本电路元件:
•晶体三极管 •场效应管 •集成运算放大器
2、使用灵活，易于器件标准化。
随着半导体工艺的发展，数字电路器件的体积越来 越小，集成度越来越高。今天，可以在一块硅片上 制造几千个、几万个甚至几千万个元件，并可制造 单片数字计算机、单片的数字信号处理器等功能很 强的标准化通用器件，也可由使用者定制专用的芯 片。
数字逻辑绪论
U盘
2021/1/28
4
1947年，第1个晶体管
威廉.肖克莱—晶体管之父 1956年获诺贝尔物理奖
2021/1/28
1960年， 贝尔实验室的 Dawon Kahng 和Jhon Atalla 发明了MOS场效应晶体管。
1963年，仙童半导体公司 的Frank Wanlass发明了 CMOS电路。
2021/1/28
12
约法三章
1、平时主要考查 到课情况和作业情况： 缺课一次扣6分； 缺交一次作业扣8分； B以上不扣分、C扣3分、D以下扣5分。
2、平时成绩低于60分者取消考试资格。
3、上课的时候不要吃东西（喝水除外）、玩手机和睡觉。
2021/1/28
13
绪论
自报家门 课程介绍 参考书目 约法三章
2021/1/28
1
课程介绍
一、何谓数字逻辑？ 数字逻辑：数字电路逻辑设计；
是指应用数字电路进行数字系统逻辑设计。
in
数字电路 out
主要研究输出与输入信号之间的对应逻辑关系， 其分析的主要工具是逻辑代数， 故数字电路也称逻辑电路，或称数字逻辑电路。
2021/1/28
2.逻辑代数基础
3.门电路
单元 电路
14学时
5.触发器
4.组合逻辑电路
22学时
6.时序逻辑电路
典型通 用集成 电路
应用 7.存储器
电路
2021/1/28
10.脉冲波形 的产生与整形
16学时
11.模-数和数-模转换
8
课程介绍
五、数字电路的特点：
•电路的结构以二值数字逻辑为基础； •电子器件工作在开关状态，易于实现，便于集成化。 •保密性好，抗干扰能力强。
数字逻辑课件
数字信号 u t
特点是脉冲式的，只有两种状态： 有脉冲和无脉冲。 一般我们用高电平代表有脉冲，低电平代表无脉 冲----正逻辑 当然也可以反过来定义----负逻辑
研究数字电路时注重电路输出、
输入间的逻辑关系，因此不能采用 模拟电路的分析方法。主要的分析 工具是逻辑代数，时序图，逻辑电 路图等。
2 1 0
位权
一个十进制数 N可以表示成加权和的形式： D:decimal
( N )D
n 1 i m
取值
ai 10i
权重
若用电子电路进行十进制数运算， 必须要有十个电路状态与十个数码相对 应。这样将在技术上带来许多困难，电 路复杂，运算速度慢，而且很不经济。 早期的模拟计算机就是如此。
• 方法： 整数部分 • －－从低位（小数点左边第一位）开始，每三位二进制数分为一组， 最后不足三位的前面补零，每组用一位等价的八进制数来代替； 小数部分 • －－从高位（小数点右边第一位）开始，每三位二进制数分为一组， 最后不足三位的后面补零，然后按顺序写出对应的八进制数。
• 例：将二进制数（10111101.01110111）2转换为八进制数。
开关合为逻辑1开关断为逻辑0灯亮为逻辑1灯灭为逻辑0非逻辑逻辑反非逻辑真值表非逻辑关系非逻辑关系表示式与非逻辑真值表与非逻辑表达式与非逻辑表达式ab或非逻辑真值表或非逻辑表达式或非逻辑表达式cdab两输入变量ab不同时输出y为1而ab相同时输出y为0两输入变量ab相同时输出y为1而ab不同时输出y为0yyaabb运算类型逻辑表达式功能说明相同为1不同为0abcdabcdab与非逻辑或非逻辑与或非逻辑异或逻辑同或逻辑复合逻辑关系小结乘运算规则
t
对模拟信号进行传输、 处理的电子线路称为 模拟电路。
数字逻辑知识点
TTL与MOS集成逻辑门多余输入端的处理：
与门/与非门——多余输入端接高电平
或门/或非门——多余输入端接低电平
要牢记各种门电路的逻辑符号！（教材P243~244）
第三章布尔代数与逻辑函数化简
基本公式
基本法则：
代入法则：逻辑等式中的任何变量A，都可用另一函数Z代替，等式仍然成立。
第四章组合逻辑电路
组合逻辑电路的定义
组合逻辑电路的分析过程：
(1)由给定的逻辑电路图，写出输出端（关于输入）的逻辑表达式；
(2)列出真值表；
(3)从真值表概括出逻辑功能；
(4)对原电路进行改进设计，寻找最佳方案(这一步不一定都要进行)。
组合逻辑电路的设计步骤：
(1)将文字描述的逻辑命题变换为真值表，这是十分重要的一步。
由反演律(参见第三章摩根定理)可以看出，利用“与”和“非”可以得出“或”；利用“或”和“非”可以得出“与”。因此，“与非”、“或非”、“与或非”这三种复合运算中的任何一种都能实现“与”、“或”、“非”的功能，即这三种复合运算各自都是完备集。
集成逻辑门
由于软件工程专业没有电路、模拟电子的先修课程，此部分涉及到电路细节部分不作要求，只概念性地了解相关集成逻辑芯片的逻辑功能及芯片系列的参数等。
两种表示法：
或：
（满足约束关系式的输入变量取值为“合法”取值，
不满足约束关系式的输入变量取值为“非法”取值——无关项×）
有利于逻辑函数的化简时可以利用相应的无关项。
逻辑函数的描述方法常用的有：
真值表法、布尔代数法、卡诺图法、逻辑图法、波形(时序)图法
（其中 布尔代数法、逻辑图法具有“多样性”）
精选数字逻辑基础知识讲解讲义
按权展开式: (S )2= an-1×2n-1 + an-2×2n-2+...+a1×21+a0×20 +a-1×2-1+a-2×2-2+...+a-m×2-m
=
n 1
ai 2i
im
例：（１００１１１０１．１０１）Ｂ
（2）按所用器件制作工艺的不同：数字电路可分为双极型（TTL型）和 单极型（MOS型）两类。
（3）按照电路的结构和工作原理的不同：数字电路可分为组合逻辑电 路和时序逻辑电路两类。组合逻辑电路没有记忆功能，其输出信号只与 当时的输入信号有关，而与电路以前的状态无关。时序逻辑电路具有记 忆功能，其输出信号不仅和当时的输入信号有关，而且与电路以前的状 态有关。
A
11
01011
13
B
12
01100
14
C
13
01101
15
D
14
01110
16
E
15
01111
17
F
目前二十二页\总数八十七页\编于八点
1.2 数制转换
一、十进制与二进制间的相互转换 １．二进制数转换成十进制数
（按权展开，相加得到）
如：（１１０１００１．１１）Ｂ
＝1×２6＋1×２5＋1×２3＋1×２0＋1×２-1+1×２-2
两 （2）基 数：进位制的基数，就是在该进位制中可能用到的数码个 个 数。 基 本 （3） 位 权（位的权数）：在某一进位制的数中，每一位的大 因 小都对应着该位上的数码乘上一个固定的数，这个固定的数就 素 是这一位的权数。权数是一个幂。
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4.1.2 分析举例
分析举例
例2.分析下图所示组合逻辑电路。 & & & 1 &
A B
S
C
4.1.2 分析举例
1. 根据逻辑电路图写出输出函数表达式
4.1.2分析举例
2.化简输出函数表达式
4.1.2 分析举例
3.列出真值表 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 S C 0 0 1 0 1 0 0 1
C 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0
D W X 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1
Y 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0
Z 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0
4.1.2 分析举例
4.功能评述
由真值表可知，该电路是将8421BCD码转换为余3码
4.2.1 设计的一般步骤
组合逻辑电路设计步骤
3.根据逻辑门类型对逻辑函数进行变换
根据简化后的逻辑表达式及问题的具体要求，选择合适 的逻辑门，并将逻辑表达式变换成与所选逻辑门对应的 形式。
4.2.1 设计的一般步骤
组合逻辑电路设计步骤
4.画出逻辑电路图
4.2.2 设计举例
设计举例 例4.5 用与非门设计一个3变量“多数表决电路”
假定采用与非门构成实现给定功能的电路，则应将上 述表达式变换成“与非-与非”表达式。即
F AB AC
4.2.2 设计举例
（4）画出逻辑电路图
A B A C
& & &
F
4.2.2 设计举例
设计举例
例4.用与非门设计一个监 控信号灯工作状态电路，
正常状态
故障状态
信号灯 由红、黄、绿三
盏灯组成。正常情况下任 意时刻一灯亮，其他二灯 灭；其他五种情况属故障 状态，并发出故障指示。
4.2.2 设计举例
（1）建立给定问题的逻辑描述
A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 F 0 0 0 1 0 1 1 1
由真值表可写出函数F的最小项表达式为 F(A,B,C) = ∑m (3,5,6,7)
4.2.2 设计举例
（2）求出逻辑函数的最简表达式
4.1.2 分析举例
2. 化简输出函数表达式
4.1.2 分析举例
3.列出真值表 A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 F 1 0 0 0 0 0 0 1
4.1.2 分析举例
4.功能描述
该电路具有检验输入信号是否相同的逻辑功能，一旦 输入信号取值相同，则输出为1。
分析: “多数表决电路” 是按照少数服从多数的原则
对某项决议进行表决，确定是否通过。
4.2.2 设计举例
（1）建立给定问题的逻辑描述
设逻辑变量A、B、C分别代表参加表决的3个成员，当 逻辑变量取值为0表示反对，取值为1表示赞成； 逻辑函数F表示表决结果，F取值为0表示决议被否定， F取值为1表示决议通过。 可得函数F的真值表
由真值表可写出函数F的最
第 7讲 第4章组合逻辑电路
本章内容
4.1 组合逻辑电路分析
4.2 组合逻辑电路设计
4.3 组合逻辑电路中的竞争与险象 4.4 常用中规模组合逻辑器件及应用
本章要点
掌握组合逻辑电路的分析方法； 掌握组合逻辑电路的设计方法；
理解组合逻辑电路的险象。
基本概念
1. 组合逻辑电路定义
4.2.2 设计举例
（1）建立给定问题的逻辑描述
4.2.2 设计举例
（2）求出逻辑函数的最简表达式
4.2.2 设计举例
（3）选择逻辑门类型并进行逻辑函数变换
4.2.2 设计举例
（4）画出逻辑电路图
4.2.2 设计举例
设计举例
例2.设计一个楼上、楼下开关的控制逻辑电路来控制楼梯 上的路灯，使之在上楼前，用楼下开关打开电灯，上楼后，
4.1.2 分析举例
பைடு நூலகம்2. 化简输出函数表达式
W A BD BC A BD BC X BC BD BC D BC BD BC D Y CD C D CD C D ZD
4.1.2 分析举例
3.列出真值表 A B 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0
4.1.2 分析举例
4.功能评述
两个一位数字比较器。 A>B A<B Z1 = 1 Z2 = 1
A=B
Z3 = 1
4.1.2 分析举例
分析练习
2、分析下面电路的功能。
4.1.1 分析方法概述
列出真值表：
C A B 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1
Y 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0
Z 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0
4.1.2 分析举例
4.功能评述
由真值表可知，该电路是将8421BCD码转换为余3码
的代码转换电路。
4.1.2 分析举例
分析练习 1、分析下面电路的功能。
4.1.2 分析举例
1.根据逻辑电路图写出输出函数表达式
作出函数F(A,B,C) = ∑m (3,5,6,7)的卡诺图如下图所示。
C
AB
00 01 11 10 1 0 1 1 1 1
4.2.2 设计举例
（3）选择逻辑门类型并进行逻辑函数变换
假定采用与非门构成实现给定功能的电路，则应将上 述表达式变换成“与非-与非”表达式。即
4.2.2 设计举例
（4）画出逻辑电路图
4.1.2 分析举例
1.根据逻辑电路图写出输出函数表达式
4.1.2 分析举例
3.列出真值表 A B 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0
C 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0
D W X 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1
4.1.2 分析举例
分析举例
例4.2 课本。
4.1.2 分析举例
分析举例
例4.3 分析以下电路，假定输入ABCD为8421码
4.1.2分析举例
1. 根据逻辑电路图写出输出函数表达式
W A BD BC X BC BD BC D Y CD C D ZD
用楼上开关关灭电灯；或者在下楼前，用楼上开关打开电
灯，下楼后，用楼下开关关灭电灯。
4.2.2 设计举例
（1）建立给定问题的逻辑描述
设楼上开关为A，楼下开关为B，灯泡为Y。并设A、B 闭合时为1，断开时为0；灯亮时Y为1，灯灭时Y为0。
根据逻辑要求列出真值表。
A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 0 1 1 0
由真值表可写出函数F的最小项表达式为
F(A,B,C) = ∑m (5,6,7)
4.2.2 设计举例
（2）求出逻辑函数的最简表达式
将函数F(A,B,C) = ∑m (5,6,7)化成最简。
C
AB
00 01 11 10 1 0 1 1 1
F AB AC
4.2.2 设计举例
（3）选择逻辑门类型并进行逻辑函数变换
组合逻辑电路设计步骤
1.建立给定问题的逻辑描述
这一步的关键是弄清楚电路的输入和输出，建立输入和输出 之间的逻辑关系，得到描述给定问题的逻辑表达式。求逻辑 表达式有两种常用方法，即真值表法和分析法。
4.2.1 设计的一般步骤
组合逻辑电路设计步骤
2.求出逻辑函数的最简表达式
为了使逻辑电路中包含的逻辑门最少且连线最少，要对逻 辑表达式进行化简，求出描述设计问题的最简表达式 。
基本概念
3. 组合逻辑电路的特点
组合电路具有两个特点： • 由逻辑门电路组成，不包含任何记忆元件；
• 信号是单向传输的，不存在反馈回路。
4.1 组合逻辑电路分析
1.1 HTML简介
4.1 组合逻辑电路分析
4.1.1 分析的一般步骤
4.1.2 分析举例
4.1.1 分析的一般步骤
Y A B AB
4.2.2 设计举例
（4）画出逻辑电路图
A
& & & &
Y
B
4.2.2 设计举例
设计举例
例3.用与非门设计一个举重裁判表决电路。设举重比赛有3 个裁判，一个主裁判和两个副裁判。杠铃完全举上的裁决
由每一个裁判按一下自己面前的按钮来确定。只有当两个
或两个以上裁判判明成功，并且其中有一个为主裁判时， 表明成功的灯才亮。
4.2.2 设计举例
（1）建立给定问题的逻辑描述
取红、黄、绿三盏灯的状态为输入变量，分别用R、 Y 、 G表示，并规定灯亮时为1，不亮时为0。
取故障信号为输出变量，以F表示，并规定正常工作状
态下F为0，发生故障时F为1报警。 可得函数F的真值表
4.2.2 设计举例
（1）建立给定问题的逻辑描述 R Y 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 G 0 1 0 1 0 1 0 1 F 1 0 0 1 0 1 1 1
4.2.2 设计举例
（1）建立给定问题的逻辑描述
设主裁判为变量 A ，副裁判分别为 B 和 C ，按下按钮为 “1”表示成功，不按按钮为“0”表示不成功。
表示成功与否的灯为 Y，灯亮为“1”表示成功，灯不