组合逻辑电路分析与设计.

组合逻辑电路分析与设计

一、实验原理

组合逻辑电路一般是由若干基本逻辑单元组合而成， 它的特点是输出信号仅取决于当时的输

入信号，而与电路原来所处的状态无关。

门电路是最基本的无记忆逻辑单元。在设计中，尽

量根据电路的主要特性选用已有的具有标准功能的中、 大规模集成芯片，而门电路之类的小 规模芯片则用来作为各种中规模芯片之间的接口， 以协调他们的工作，这样设计的电路工作

可靠，设计者所花的时间少。

1、组合逻辑电路的分析

所谓组合逻辑电路的分析，就是根据给定的逻辑电路图，求出电路的逻辑功能。分析的 主要步骤如下： (1)

(2) (3) (4) 2、组

合逻辑电路的设计

设计一个三人表决电路，结果按“少数服从多数”的原则决定，分别用与非门、译码器、 数据选择器实现该逻辑电路。组合逻辑电路的设计步骤如下：

(1) 分析设计要求，设置输入输出变量并逻辑赋值。 (2) 列真值表。

(3) 写出逻辑表达式，并化简。 (4) 画逻辑电路图。

设三人的意见为变量 A 、B 、C ,表决结果为函数 L 。对变量及函数进行如下状态赋值：对 于变量A 、B 、C ,设同意为逻辑“ 1 ”；不同意为逻辑“ 0”。对于函数L ,设事情通过为逻 辑“ 1”；没通过为逻辑“ 0”。

(1)用与非门实现 ①由真值表到最简表达式，得到相应的最简表达式:

由逻辑图写表达式。 化简表达式。 列真值表。

描述逻辑功能。

矽矚麼念Mg

途越雀

OOOOOOOO

② 由表达式可以得到满足设计要求的由与非门实现的逻辑电路:

（2）用数据选择器 74LS151实现

将数据选择器74LS151的地址信号A 、B 、C 作为输入量，在逻辑转换仪底端得到相应的最 小项逻辑表达式

L=A'BC+AB'C+ABC'+ABC

0 0 ：| ■R

■ -1

C Cl Cl

・

「1

•

'：| '：| 1

=1 -■ -

ri —■

O'

0 3 ■

0'：14

'：! ■：!

J

|-| |-■ 厂1 ・

'J 'J |_|

■

・

IJ

0 '：' 7

■

L D^IC C ouver t er-lLC 1

2S l

Out 「

DDC C0D D

00 1c0 1 0

00 2D1D D

CC 30 1 1 1

CO 410D0

00€1011

DO e1 1 D1

00 71111

T

Corversiins

1我j.…

1 a| 1S耳IP

AIB

1

Al日f

1 afi

1

AIB f Q

AIE T MAMD

1

=E>

该表达式为乘积和形

式，当其中任意一项为1时，L的值为1。

将数据选择器74LS151的DO —D7作为控制信号，逻辑函数中出现的最小项，对应的

vc c

5V

JI

U1

vcc -o

Key = A

1 2

J2

o

J3 o --- o -o

Key - C

VCC

DO* - DI-・ D2 ....... Y ........ ・ B3… D4 D5

D6

D7 A 3 e

GND

~w ・ 74LS151D

P ...................

X2

丁 4 2.5 V

vcc

(2)数据选择器74LS151实现的三人表决电路

(3 )用译码器74LS138实现

将最小项逻辑表达式进行转换:

L = ABC ABC ABC ABC ABCABCABCABC 画出电路图如下:

5V

Key = A

J2 ：------- o

Key = B

<

t

-

o

■

c

-

-

c

—

2

-

4

3

U1---------

1

Key = C G1

- 、

32矗

-Q23

V

-

V

*

V

-

V

*

V

-

v

・

V

*

V

(3)译码器74LS138实现的三人表决电路

设计分析完成!