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）由逻辑图写表达式。

（2）化简表达式。

（3）列真值表。

（4）描述逻辑功能。

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:

(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

Lo^ic CQnvert er~ILC1

凶

Out 「

O0 Q O O O Q O

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

DO ti

0 0 0 0 00 1 0 0 1 0 00 2

1

0 0 3

0 1

1

1

0 0 4 1

Q 0 D

00 5 1 0 1 1

DD 6 1 1

0 1 0 0 7

1

1

1

1

ABC+ABT-i-ABC+ABC

该表达式为乘积和形

Ccnveirion s

(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 ABC A BC A BC A BC 画出电路图如下:

2

■74LS138D

基… •灶

C ■ ■ ■ Y1

；漓-- u 血B ■

- YS

1 a B !< B Y7-

II2A

JT

74tSt3D

XI

2

74LS138D

p ■

-O2B - ■

-i

15 U2A

-6

------ rg ---------- -------- "''

Y7- D -- 』 -- 1 74LS13D

(3)译码器74LS138实现的三人表决电路

设计分析完成!

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