3.4 组合逻辑电路的设计
简述组合逻辑电路的一般设计步骤
简述组合逻辑电路的一般设计步骤
组合逻辑电路是一种控制电路，用于实现特定功能的电路。
由于他能够有效地记忆和预测外部环境的改变，因此它被广泛应用于许多人工智能、机器人、数据处理、流程控制以及其他方面的技术中。
组合逻辑电路的一般设计步骤包括：
第一步：确定需求
组合逻辑电路的设计首先要确定系统的功能要求，具体包括系统的输入输出信号、功能、传输模式等。
第二步：设计逻辑
在确定需求的基础上，设计出系统需要的逻辑网络，并选择相应的电路元件以及编写相关的指令程序。
第三步：实施编程
使用适当的编程环境和编程语言，根据组合逻辑电路和设计的逻辑网络，编写指令程序，以实现系统功能。
第四步：试验测试
将编写的指令程序烧录到逻辑电路芯片中进行试验测试，并对程序进行调试，以确保系统正常运行。
第五步：调整调试
通过调整和调试功能组件，根据实际情况，优化系统的功能和性能，以确保系统能够满足系统需求。
总之，组合逻辑电路的一般设计步骤包括确定需求、设计逻辑、实施编程、试验测试和调整调试等。
设计师在确定需求后，需要结合
实际情况，运用多种技术来设计出合理的电路结构，并调整调试以确保系统能够高效可靠地完成任务。
数字电子技术基础34组合逻辑电路中的竞争-冒险现象
§3.4 组合逻辑电路中的竞争－冒险现象
一、竞争－冒险现象及成因
图3.4.1
竞争－冒险现象
《数字电子技术基础》
3.4 组合逻辑电路中的竞争－冒险现象
成因：当两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变 时（一个从1变为0，一个从0变为1） ，由于存在时刻上 的差异，使两个信号在 t 的极短时间内同时为高电平 或低电平，从而产生尖峰脉冲，不符合门电路稳态下的 逻辑功能，产生内部噪声。
《数字电子技术基础》
3.4 组合逻辑电路中的竞争－冒险现象
三、消除竞争－冒险现象的方法 （一）接入滤波电容 尖峰脉冲一般都很窄（几十ns以内），只要在输出 端并接一个很小的滤波电容 C f （TTL电路中通常为几 十～几百皮法），就足以将尖峰脉冲的幅度削弱至门电 路的阈值电压以下。 例：
图3.4.2 接入滤波电 容消除竞争－冒险现 象的示意图
优点： 简单易行。
缺点： 增加了输出电压波形的上升和下降时间，使波形变坏。
《数字电子技术基础》
3.4 组合逻辑电路中的竞争－冒险现象
（二）引入选通脉冲 例：
图3.4.3 引入选通脉 冲消除竞争－冒险现 象的示意图
优点： 简单，不需增加电路元件。 缺点： 正常的输出信号也将变成脉冲信号，宽度与选通 脉冲相同，且此选通脉冲必须与输入信号同步。
《数字电子技术基础》
3.4 组合逻辑电路中的竞争－冒险现象
（三）修改逻辑设计 有时可用增加冗余项的方法消除竞争－冒险现象。 例：将 Y AB AC 化成 Y AB AC BC ，可 使电路功能不变，而消去B=C=1时的竞争－冒险现象。
图3.4.4 修改逻辑设计消除竞争－冒险现象的示意图
电子技术 数字电路 第3章 组合逻辑电路
是F，多数赞成时是“1”， 否则是“0”。
0111 1000 1011
2. 根据题意列出真值表。
1101 1111
（3-13）
真值表
ABCF 0000 0010 0100 0111 1000 1011 1101 1111
3. 画出卡诺图，并用卡 诺图化简：
BC A 00
00
BC 01 11 10
010
3.4.1 编码器
所谓编码就是赋予选定的一系列二进制代码以 固定的含义。
一、二进制编码器
二进制编码器的作用：将一系列信号状态编制成 二进制代码。
n个二进制代码（n位二进制数）有2n种 不同的组合，可以表示2n个信号。
（3-17）
例：用与非门组成三位二进制编码器。 ---八线-三线编码器 设八个输入端为I1I8，八种状态，
全加器SN74LS183的管脚图
14 Ucc 2an 2bn2cn-1 2cn
2sn
SN74LS183
1 1an 1bn 1cn-11cn 1sn GND
（3-39）
例：用一片SN74LS183构成两位串行进位全加器。
D2
C
D1
串行进位
sn
cn
全加器
an bn cn-1
sn
cn
全加器
an bn cn-1
1 0 1 1 1 AB
AC
F AB BC CA
（3-14）
4. 根据逻辑表达式画出逻辑图。 (1) 若用与或门实现
F AB BC CA
A
&
B
C
&
1 F
&
（3-15）
(2) 若用与非门实现
第3章-组合逻辑电路
例：3位二进制（3线－8线）译码器框图如下所示：
图3.3.5
3线－8线译码器框图
二进制译码器可采用二极管与门阵列或三极管集 成门电路等构成。
（1）二极管与门阵列译码器电路 0(0V) 1(3V)
表3-3-4
74LS42功能表
74LS42逻辑电路图及各输出表达式如下所示：
Y 0 Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y5 Y 6 Y 7 Y8 Y9 A 3 A 2 A1 A 0 A 3 A 2 A1 A 0 A 3 A 2 A1 A 0 A 3 A 2 A1 A 0 A 3 A 2 A1 A 0 A 3 A 2 A1 A 0 A 3 A 2 A1 A 0 A 3 A 2 A1 A 0 A 3 A 2 A1 A 0 A 3 A 2 A1 A 0
Y3
Y2
Y1
Y0
§3.3 若干常用的组合逻辑电路
目前，一些常用的逻辑电路已经制成了中、小 规模集成化电路产品。
§3.3.1 编码器（Encoder）
“编码”：即为了区分一系列不同的事物，将其 中的每个事物用一个二值代码表示。 编码器的逻辑功能：把输入的每一个高、低电平 信号变成一个对应的二进制代码。
第三章
Chapter 3
组合逻辑电路
Combinational Logic Circuit
本章主要内容
第一节 第二节 第三节 概述 组合逻辑电路的分析和设计方法 若干常用组合逻辑电路
§3.3.1 编码器(Encoder) §3.3.2 译码器(Decoder) §3.3.3 数据分配器(Demultiplexer)
组合逻辑电路的设计实验报告
组合逻辑电路的设计实验报告本实验旨在通过设计和实现组合逻辑电路，加深对数字电路原理的理解，提高实际动手能力和解决问题的能力。
1. 实验目的。
本实验的主要目的是：1）掌握组合逻辑电路的设计原理和方法；2）了解组合逻辑电路的实际应用；3）培养实际动手能力和解决问题的能力。
2. 实验原理。
组合逻辑电路由多个逻辑门组成，根据输入信号的不同组合产生不同的输出信号。
常见的组合逻辑电路包括加法器、减法器、译码器、编码器等。
在本实验中，我们将重点学习和设计加法器和译码器。
3. 实验内容。
3.1 加法器的设计。
加法器是一种常见的组合逻辑电路，用于实现数字的加法运算。
我们将学习半加器和全加器的设计原理，并通过实际电路进行实现和验证。
3.2 译码器的设计。
译码器是将输入的数字信号转换为特定的输出信号的组合逻辑电路。
我们将学习译码器的工作原理和设计方法，设计并实现一个4-16译码器电路。
4. 实验步骤。
4.1 加法器的设计步骤。
1）了解半加器和全加器的原理和真值表；2）根据真值表，设计半加器和全加器的逻辑表达式；3）根据逻辑表达式，画出半加器和全加器的逻辑电路图；4）使用逻辑门集成电路，搭建半加器和全加器的电路；5）验证半加器和全加器的功能和正确性。
4.2 译码器的设计步骤。
1）了解译码器的原理和功能；2）根据输入和输出的关系，设计译码器的真值表；3）根据真值表，推导译码器的逻辑表达式；4）画出译码器的逻辑电路图；5）使用逻辑门集成电路，搭建译码器的电路；6）验证译码器的功能和正确性。
5. 实验结果与分析。
通过实验，我们成功设计并实现了半加器、全加器和译码器的电路。
经过验证，这些电路均能正常工作，并能正确输出预期的结果。
实验结果表明，我们掌握了组合逻辑电路的设计原理和方法，提高了实际动手能力和解决问题的能力。
6. 实验总结。
通过本次实验，我们深入学习了组合逻辑电路的设计原理和方法，掌握了加法器和译码器的设计和实现技术。
第三章 组合逻辑电路的分析与设计z
0• 0• 1• 1•
0=0 1 =0 0 =0 1=1
A=A
(A+ B )+ C = A+ (B+ C) A +B = B +A A • ( B + C ) = A • B+ A • C A • B •C •… = A+B+C + …
(A • B )• C = A • (B • C) • A •B = B •A A + B • C =( A + B)• (A+ C ) • A + B +C +… = A·B·C · …
(4) 或非-或非式。 将或与表达式两次取反， 用摩根定律展开一次得或非或非表达式
_
_ _
_ _ _
_
F = ( A+ B )( A + C ) = A+ B + A+ C
_
_
A B A C
&
≥1
A B F A C
& & &
(b) A B ≥1 ≥1 ≥1 F
求对偶式时运算顺序不变 且它只 运算顺序不变， 注： • 求对偶式时运算顺序不变，且它只变换运算符和 常量， 变量是不变的 常量，其变量是不变的。 • 函数式中有“⊕”和“⊙”运算符，求反函数及对 函数式中有“ 运算符， 偶函数时，要将运算符“ 换成“ 偶函数时 ， 要将运算符 “ ⊕ ” 换成 “ ⊙ ” ， “ ⊙ ” 换成“ 换成“⊕”。
A+A• B=A • A • (A+B)=A A+ A• B =A+B (A+B) (A+ C) =A + BC • AB+ A C +BC= AB+ A C AB+ A C +BCD= AB+ A C
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)
组合逻辑电路的设计实验报告
组合逻辑电路的设计实验报告一、实验目的组合逻辑电路是数字电路中较为基础且重要的部分。
本次实验的主要目的是通过设计和实现简单的组合逻辑电路，深入理解组合逻辑电路的工作原理和设计方法，掌握逻辑门的运用，提高逻辑分析和问题解决的能力。
二、实验原理组合逻辑电路是指在任何时刻，输出状态只取决于同一时刻输入信号的组合，而与电路以前的状态无关。
其基本组成单元是逻辑门，如与门、或门、非门等。
通过将这些逻辑门按照一定的逻辑关系连接起来，可以实现各种不同的逻辑功能。
例如，一个简单的 2 输入与门，只有当两个输入都为 1 时，输出才为 1；而 2 输入或门，只要有一个输入为 1，输出就为 1。
组合逻辑电路的设计方法通常包括以下几个步骤：1、分析问题，确定输入和输出变量，并定义其逻辑状态。
2、根据问题的逻辑关系，列出真值表。
3、根据真值表，写出逻辑表达式。
4、对逻辑表达式进行化简和变换，以得到最简的表达式。
5、根据最简表达式，选择合适的逻辑门，画出逻辑电路图。
三、实验设备与器材1、数字电路实验箱2、集成电路芯片：74LS00（四 2 输入与非门）、74LS04（六反相器）、74LS08（四 2 输入与门）、74LS32（四 2 输入或门）等。
3、导线若干四、实验内容与步骤（一）设计一个一位全加器1、分析问题一位全加器有三个输入变量 A、B 和 Cin（低位进位），两个输出变量 S（和）和 Cout（进位输出）。
2、列出真值表｜ A ｜ B ｜ Cin ｜ S ｜ Cout ｜｜｜｜｜｜｜｜ 0 ｜ 0 ｜ 0 ｜ 0 ｜ 0 ｜｜ 0 ｜ 0 ｜ 1 ｜ 1 ｜ 0 ｜｜ 0 ｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜ 0 ｜｜ 0 ｜ 1 ｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜｜ 1 ｜ 0 ｜ 0 ｜ 1 ｜ 0 ｜｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜｜ 1 ｜ 1 ｜ 0 ｜ 0 ｜ 1 ｜｜ 1 ｜ 1 ｜ 1 ｜ 1 ｜ 1 ｜3、写出逻辑表达式S ＝ A⊕B⊕CinCout ＝ AB ＋（A⊕B)Cin4、化简逻辑表达式S ＝ A⊕B⊕Cin 已最简Cout ＝ AB ＋（A⊕B)Cin ＝ AB ＋ ACin ＋ BCin5、画出逻辑电路图使用 74LS00、74LS08 和 74LS32 芯片实现，连接电路如图所示。
组合逻辑电路的设计步骤
组合逻辑电路的设计步骤1.定义问题：首先，需要明确设计的目的和需求。
这包括确定需要实现的逻辑功能以及输入和输出的要求。
在这个步骤中，可以使用真值表来帮助理解问题的要求。
2.确定逻辑门类型：根据问题的要求，确定所需的逻辑门类型。
逻辑门有与门、或门、非门、与非门、或非门和异或门等。
选择适当的逻辑门类型是设计成功的关键。
3.组合逻辑电路的设计：根据问题的要求和选择的逻辑门类型，开始设计组合逻辑电路。
需要注意以下几个方面：a.决定输入和输出的位数：根据问题的要求，确定输入和输出数据的位数。
这将决定组合逻辑电路的复杂程度。
b.确定逻辑门的连接方式：根据逻辑门类型和输入输出需求，确定各个逻辑门的连接方式。
常见的连接方式包括级联连接、并联连接和混合连接。
c.编写逻辑表达式：根据问题的要求，设计逻辑表达式来描述组合逻辑电路的运算规则。
逻辑表达式可以使用布尔代数的运算符来表示。
d.确定逻辑门的输出：根据逻辑表达式，确定每个逻辑门的输出信号。
根据这些输出信号，进一步确定整个组合逻辑电路的输出信号。
4.逻辑门的选择和布局：根据设计的逻辑表达式和需求，选择合适的逻辑门类型和规格。
同时，需要考虑逻辑门的布局，使得电路布线紧凑且易于理解和维护。
5.逻辑门的实现：根据设计的逻辑门类型和布局，将逻辑门放置在电路板上，进行逻辑门的连接和布线。
这一步需要特别注意避免出现短路和开路等问题。
6.逻辑门的测试和验证：完成逻辑门的实现后，进行测试和验证。
可以通过输入不同的数据和信号，观察电路的输出是否符合预期。
如果输出符合预期，则可以确定逻辑门的正常工作。
7.整个组合逻辑电路的测试和验证：完成各个逻辑门的测试后，将它们组合成一个完整的组合逻辑电路。
再次进行测试和验证，确认整个电路的输出是否满足设计要求。
8.优化和改进：如果发现电路的输出不符合期望，或者在设计和测试过程中发现电路存在问题，可以进行优化和改进。
可以尝试不同的逻辑门类型或连接方式，或者对电路的布线进行调整。
组合逻辑电路的分析与设计实验报告
组合逻辑电路的分析与设计实验报告实验名称：组合逻辑电路的分析与设计实验目的：通过实验了解组合逻辑电路的基本原理，掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。
实验原理：1.组合逻辑电路：由与门、或门、非门等逻辑门电路按一定连接方式组成的电路。
2.逻辑门：与门、或门、非门是组合逻辑电路的基本构建模块，能实现逻辑运算。
-与门：只有所有输入信号都为1时，输出为1；否则输出为0。
-或门：只要任一输入信号为1时，输出为1；否则输出为0。
-非门：输入信号为1时，输出为0；输入信号为0时，输出为1实验步骤：1.分析给定的组合逻辑电路图，理清输入和输出的关系。
2.根据电路图，根据所学的逻辑门原理，推导出真值表。
3.根据真值表，使用卡诺图简化逻辑表达式，并进行逻辑代数运算，得出最简化的逻辑表达式。
4.使用逻辑表达式进行电路设计，画出电路图。
5. 使用工具软件（如LogicWorks等）进行电路模拟分析，验证电路的正确性。
6.根据实际需求，对电路进行优化设计。
实验结果与分析：1.根据给定的组合逻辑电路图，进行逻辑分析和设计，得出最简化的逻辑表达式和电路设计图。
2. 使用LogicWorks等工具软件进行模拟分析，验证电路的正确性。
3.根据分析结果，可进行电路优化设计，提高电路的性能和可靠性。
实验结论：通过本次实验，我们深入了解了组合逻辑电路的基本原理和设计方法。
通过逻辑分析和设计，我们能够得到最简化的逻辑表达式和电路设计图，并能使用工具软件进行模拟分析验证。
实验结果表明，组合逻辑电路能够实现所需的逻辑功能，并能根据实际需求进行优化设计。
组合逻辑电路的分析与设计是数字电路领域的重要工作，对于实际应用中的系统设计和实现具有重要意义。
组合逻辑电路的设计实验总结
组合逻辑电路的设计实验总结1. 引言组合逻辑电路是数字电路设计的基础，它由多个逻辑门组成，根据输入信号产生相应的输出信号。
在本次实验中，我们探索了组合逻辑电路的设计方法，并通过实践，加深了对组合逻辑电路的理解。
本文将对实验进行总结和分析。
2. 实验目的本次实验的目的主要包括： - 学会使用逻辑门组合设计组合逻辑电路。
- 掌握逻辑表达式转换为逻辑电路的方法。
- 理解逻辑门的功能和特性。
- 加深对组合逻辑电路设计的理解。
3. 实验步骤本次实验的实验步骤如下：3.1 确定逻辑功能首先，我们需要确定要设计的组合逻辑电路的逻辑功能。
通过分析题目中给出的需求和逻辑关系，我们可以建立逻辑函数，并将其转换为逻辑表达式形式。
3.2 设计逻辑电路根据逻辑表达式，我们可以使用逻辑门进行组合逻辑电路的设计。
逻辑门可以分为与门、或门、非门等，根据逻辑需求选择适当的门进行设计。
3.3 搭建实验电路在实验板上搭建电路，连接逻辑门和输入输出端口。
根据设计的逻辑电路，确定逻辑门的输入和输出连接方式，确保电路的正确性。
3.4 验证电路功能使用实验板上的开关或信号发生器，调节输入信号，观察输出信号的变化。
通过观察和记录输出信号，验证逻辑电路是否满足设计要求。
4. 实验结果与分析经过实验，我们完成了逻辑电路的设计，并成功验证了其功能。
下面是每个部分的实验结果分析。
4.1 逻辑功能设计通过仔细分析题目要求，我们确定了所需设计的逻辑电路功能。
根据逻辑关系，我们转换了逻辑表达式，并将其化简为最简形式。
这样我们就可以根据逻辑表达式来选择适当的逻辑门进行设计。
4.2 逻辑电路设计根据逻辑表达式，我们选择了合适的逻辑门进行设计。
根据逻辑门的输入和输出特性，我们可以确定其连接方式。
4.3 实验电路搭建根据逻辑电路设计，我们在实验板上搭建了电路。
根据设计要求，我们连接了逻辑门和输入输出端口。
在连接过程中，注意确保电路的正确性，避免线路短路或接反。
简述组合逻辑电路的一般设计步骤
简述组合逻辑电路的一般设计步骤
组合逻辑电路是由电子技术来实现对较为简单的逻辑功能的电路，它是把一个纪律的
系统的行为化简为运算的结构，结合电路的组合实现逻辑功能，减少控制独立运算的时间。
它的设计步骤一般包括：
1、功能要求的确定：根据用户的使用需求，先确定所需要实现的功能，并明确输入
信号和输出信号的种类与个数、功能芯片的型号和数量、功能电路板材料的种类、接线方式、耦合方式及工作温度范围等相关要求。
2、外围电路选择：根据确定的功能要求确定外围电路，选择合适的电路板材料，根
据报廉电路的需要，选择功能芯片；
3、电路分析：对功能要求、所选择的电路特性，进行分析，分析输入端输出端的信
号特性，形式定义合理的功能电路；
4、绘制电路图：根据分析得出的正确电路原理，绘制完整的组合逻辑电路图；
5、电路板布置：根据绘制的电路图布撰电路板，电路板布撰中要确定板材的尺寸、
板材的引脚位置和电路布局；
6、封装与测试：将功能芯片和外围电路封装在电路板上，运行检测，确定电路功能
是否符合要求；
7、安装与校准：将组装好的电路安装在用户使用的设备中，根据不同的工况，校准
电路参数，以确保正常运行；
8、修改与升级：对于可能出现的设计问题，需要及时修改和升级，以确保电路性能
达到设计要求，满足用户使用需求。
以上就是组合逻辑电路的一般设计步骤，其中主要包括功能要求的确定、外围电路选择、电路分析、绘制电路图、电路板布置、封装测试、安装校准、修改升级等环节，从而
确保组合逻辑电路的设计与实施能够达到要求的效果。
组合逻辑电路的设计
组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计就是根据给定的功能要求，画出实现该功能的逻辑电路。
是组合逻辑电路分析的逆过程。
如何设计组合逻辑电路？归纳真值表逻辑表达式逻辑电路图合理的逻辑表达式化简分析作图功能要求（1）分析因果关系，并用0、1分别代表输入和输出的两种不同的状态，即逻辑状态赋值。
（2）根据事件的因果关系，列出输入和输出对应的真值表。
（3）按真值表写出逻辑表达式。
（4）将逻辑表达式化简，变换成合理的逻辑表达式。
（5）根据化简或变换后的逻辑表达式，画出逻辑电路图。
组合逻辑电路设计的一般步骤:（1）逻辑状态赋值解： 该电路只有一个输出，用Y 表示，1代表举重成功，0代表举重失败。
按功能要求，该电路有三个输入，即分别用A 、B 、C 表示三个裁判，1代表同意，0代表不同意。
（2）列真值表（3）写逻辑表达式 根据电路的功能要求，列出输入和输出对应的真值表。
输入输出A B C Y=Y 0111C B A C AB 101ABC 110111++（4）化简逻辑表达式，并变换成与非-与非表达式Y ＝AC AB +ACAB ∙=与非-与非表达式最简与或表达式（5）画出逻辑电路图ACAB Y ∙=AY 1BY 1C Y 2Y Y 2组合逻辑电路的设计功能要求逻辑电路组合逻辑电路设计的一般步骤：（1）逻辑状态赋值（2）列真值表（3）写逻辑表达式（4）化简，并变换成合理的逻辑表达式（5）画出逻辑电路图谢谢！。
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。
组合逻辑
编码器
某种控制信息、符号等
编 码
二进制代码
18
二进制编码器
有一键盘输入电路，一共有 8 个按键，键按下时，对 应的输入信号为高电平。
+5V
K0 K1
1 1
I0 I1 编 码 器 Y0 Y1 Y2
K7
1
I7
编码器的作用就是把每一个键信号转化成相应的编码 （键码）。
19
二进制编码器
真值表： 假设任何时刻 有且只有一个 输入信号有效
Y1 Y0 YS I1 I0
1
1
S I7 I6 YEX
1 1 1
Y2 Y1 Y0 YS I0 74LS148（片0） I5 I4 I3 I2 I1
74LS148（片1） I5 I4 I3 I2
有效
29
A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8
A7 A6 A5 A4 A3 A2
A1 A0
5
AC
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 0 0 0 1 0 1 1 1
组合电路的设计方法
任务：根据实际逻辑问题，设计实现 其功能的逻辑电路
设计步骤
实 际 逻 辑 问 题 列 真 值 表
公式法
图形法 根据设计所用 芯片要求
Y2 I 4 I5 I6 I7
利用公式A+AB=A+B Y1 I 7 I 6 I 7 I3 I 4 I5 I 6 I 7 I 2 I3 I 4 I5 I 6 I 7
I 7 I6 I3 I 4 I5 I 2 I 4 I5
Y1 I 7 I 6 I 3 I 4 I 5 I 2 I 4 I 5
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用与非
门实现 Y AB AB
A
&
&
&
Y
B
用异或 门实现
&
Y AB
A
=1
Y
B
电路功 能描述
例：用与非门设计一个举重裁判表决电电子路技术。基设础之举数字重电路 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。
L ABC ABC ABC ABC
举例的真值表
输入
输出
ABCL
0000
0010
0100
0111
1000
1011
1101
11
电子技术基础之数字电路
L
0 A0
B
010 111
C
L AC AB BC
L AC AB BC AC AB BC
电子技术基础之数字电路
举例的实现电路1
举例的真值表
输入 ABC 000 001 010 011 100 101 110 111
输出 L 0 0 0 1 0 1 1 1
电子技术基础之数字电路
由真值表写逻辑表达式方法：
① 一般只对L=1的输入变量取值 组合列写。 ② 同一组合的各输入变量写成 一个与表达式。输入变量取值为 1时，取变量本身，变量取值为0 时取其反变量。 ③ L=1的不同输入变量取值组合 之间，即各与表达式之间写成或 表达式。
L2
A1
×× 0 ×
0 0 10 0 × × × A2 A3 1 1 01
A0
L 3
A3 A2
A3 A1 A0
A3 A2
A3 A1 A0
L2 A2 A0 A2 A1 A0 A3 A1 A0 A2 A0 A2 A1 A0 A3 A1 A0
电子技术基础之数字电路
L1
A1
×× 0 ×
0 1 01 0 × × × A2 A3 0 1 01
L AC AB BC
举例的实现电路2
L AC AB BC
A
＆
B
A
＆
B
＆
≥1 L
＆
C
C
＆
＆
＆L
电子技术基础之数字电路
例 设计一个电话机信号控制电路。电路有I0（火 警）、I1（盗警）和I2（日常业务）三种输入信号， 通过排队电路分别从L0、L1、L2输出，在同一时 间只能有一个信号通过。如果同时有两个以上信 号出现时，应首先接通火警信号，其次为盗警信 号，最后是日常业务信号。试按照上述轻重缓急 设计该信号控制电路。要求用与非门实现
• 1、组合电路的逻辑功能可用逻辑图、真值表、逻辑表达 式、卡诺图和波形图等5种方法来描述，它们在本质上是 相通的，可以互相转换。
• 2、组合电路的分析步骤：逻辑图→写出逻辑表达式→逻 辑表达式化简→列出真值表→逻辑功能描述。
• 3、组合电路的设计步骤：列出真值表→写出逻辑表达式 或画出卡诺图→逻辑表达式化简和变换→画出逻辑图。
1
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。
真值表
AB
Y
00
0
01
1
10
1
11
0
2
逻辑表达式 或卡诺图
化 简
3
最简与或 表达式
4
逻辑变换
5
逻辑电路图
2
Y AB AB
电子技术基础之数字电路
已为最简与 或表达式
6
逻辑电 路图
电子技术基础之数字电路
3
AB
C 00 01 11 10
0
1
1
11
化 简4
5
Y= AB +AC
Y AB AC
6
A
&
B
&
Y
A &
C
电子技术基础之数字电路
例：试设计一供三人使用的表决器逻辑电路。每人前面 有一按键，赞成者按下电键，输入为1；不赞成者不按键， 输入为0。表决结果用指示灯表示，多数赞成，输出为1， 指示灯亮；少数赞成，输出为0，指示灯不亮。要求： ⑴ 用与门和或门实现； ⑵ 用与非门实现。
解：（1）列真值表：
（2）由真值表写出各输 出的逻辑表达式：
L0 I 0 L1 I 0 I1
L2 I 0 I1 I 2
电子技术基础之数字电路
真值表
输入
I0 I1 I2
000 1 ×× 01× 001
输出
L0 L1 L2
000 100 010 001
电子技术基础之数字电路
（3）根据要求，将上式转换为与非表达式：
1
穷
设主裁判为变量A，副裁判分别为B和C；表示
举 法
1 成功与否的灯为Y，根据逻辑要求列出真值表。
ABC
Y
ABC
Y
000
0
100
0
真值表
001
0
101
1
010
0
110
1
2
011
0
111
1
2
逻辑表达式 Y m5 m6 m7 ABC ABC ABC
3
卡诺图
化 简
4
最简与或 表达式
5
逻辑变换
• 习题 • P122 • •
3.4.1 3.4.3 3.4.7
电子技术基础之数字电路
A0
L0
A1
×× 0 ×
1 0 01 1 × × × A2 A3 1 0 01
A0
L1 A1 A0 A0 A1 A1 A0 L0 A0
逻辑表达式：
L0 A0
L1 A1 A0
L2 A2 A0 A2 A1 A0 A3 A1 A0
L 3
A3 A2
A3 A1 A0
A0
1
=1
（3）由逻辑表
A1
达式画出逻辑
A2
1
图。
1 A3
电子技术基础之数字电路
L0
L1 &
&
&
L2
&
&
&
L3
&
小结：
电子技术基础之数字电路
• 组合电路是数字电路中的一个重点内容。要熟练掌握组合 逻辑电路的一般分析方法和一般设计方法。组合电路是在 任何时刻的输出只取决于当时的输入信号，而与电路原来 所处的状态无关的电路。电路的基础是逻辑代数和门电路。
输出（8421码）
L3 L2 L1 L0
0 000 0 001 0 010 0 011 0 100 0 101 0 110 0 111 1 000 1 001
电子技术基础之数字电路
（2）用卡诺图进行化简。（注意利用无关项）
L3
A1
×× 0 ×
0 0 00 1 × × × A2 A3 0 0 10
A0
3.4 组合逻辑电路的设计
电子技术基础之数字电路
逻辑电路的设计的步骤：
⑴ 根据对电路逻辑功能的要求，列出真值表。 ⑵ 由真值表写出逻辑表达式。 ⑶ 对各逻辑表达式进行变换或化简。 ⑷ 根据变换或化简的逻辑表达式画出逻辑电路。
组合逻辑电路的设计方法
电子技术基础之数字电路
电路功 能描述
穷 举1 法
例：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，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。
L0 I 0
L1 I 0 I1
L2 I 0 I1I 2 I 0 I1 I 2
（4）画出逻辑图：
L0
I0
&
&
&
L1
I1
&
I2
&
&
&
&
L2
电子技术基础之数字电路
例设计一个将余3码变换成8421码的组合逻辑电路。
解：（1）根据题目要求，列出真值表：
真值表
输出（余3码） A3 A2 A1 A0
0 011 0 100 0 101 0 110 0 111 1 000 1 001 1 010 1 011 1 100