組合邏輯電路的分析和設計方法

組合邏輯電路的分析和設計方法數字電子技術2023/9/2821.1組合邏輯電路的分析方法1.2組合邏輯電路的設計方法組合邏輯電路的分析和設計方法2023/9/2831.1組合邏輯電路的分析方法1.分析的主要步驟如下：

(1)由邏輯圖寫表達式；

(2)化簡表達式；

(3)列真值表；

(4)描述邏輯功能。

門級組合邏輯電路的分析和設計方法

小規(guī)模集成電路是指每片在十個門以下的集成芯片。

所謂組合邏輯電路的分析，就是根據給定的邏輯電路圖，求出電路的邏輯功能。2023/9/2842.舉例說明組合邏輯電路的分析方法

例4-1試分析圖3-1所示電路的邏輯功能。

解：第一步：由邏輯圖可以寫輸出F的邏輯表達式為：圖3-1例3-1邏輯電路圖2023/9/285

第二步：可變換為

F=AB+AC+BC

第三步：列出真值表如表4-1所示。ＡＢＣF００００００１００１０００１１１１０００１０１１１１０１１１１１表4-1例3-1真值表

第四步：確定電路的邏輯功能。由真值表可知，三個變量輸入Ａ，Ｂ，Ｃ，只有兩個及兩個以上變量取值為1時，輸出才為1?？梢婋娐房蓪崿F多數表決邏輯功能。2023/9/286例4-2分析圖4-2（a）所示電路的邏輯功能。圖4-2例4-2邏輯電路圖仿真

2023/9/287

解：為了方便寫表達式，在圖中標注中間變量，比如F1、F2和F3。S2023/9/288表4-2例4-2真值表

該電路實現兩個一位二進制數相加的功能。S是它們的和，C是向高位的進位。由于這一加法器電路沒有考慮低位的進位，所以稱該電路為半加器。根據S和C的表達式，將原電路圖改畫成圖3-2（b）所示的邏輯圖。圖4-2（b）邏輯圖2023/9/2891.2組合邏輯電路的設計方法１.組合邏輯電路的設計步驟：

(1)分析設計要求，設置輸入輸出變量并邏輯賦值；

(2)列真值表；

(3)寫出邏輯表達式，并化簡；

(4)畫邏輯電路圖。

與分析過程相反，組合邏輯電路的設計是根據給定的實際邏輯問題，求出實現其邏輯功能的最簡單的邏輯電路。2023/9/28102.組合邏輯電路設計方法舉例。

例4-3一火災報警系統(tǒng)，設有煙感、溫感和紫外光感三種類型的火災探測器。為了防止誤報警，只有當其中有兩種或兩種以上類型的探測器發(fā)出火災檢測信號時，報警系統(tǒng)產生報警控制信號。設計一個產生報警控制信號的電路。解：(1)分析設計要求，設輸入輸出變量并邏輯賦值；

輸入變量：煙感A

、溫感B，紫外線光感C；輸出變量：報警控制信號Y。邏輯賦值：用1表示肯定，用0表示否定。2023/9/2811

(2)列真值表；把邏輯關系轉換成數字表示形式；

表3-2例3-3真值表ＡＢＣＹ００００００１００１０００１１１１０００１０１１１１０１１１１１

(3)由真值表寫邏輯表達式，并化簡；

化簡得最簡式：2023/9/2812圖4-3例4-3的邏輯電路圖

(4)畫邏輯電路圖：

用與非門實現，其邏輯圖與例3-1相同。如果作以下變換：

用一個與或非門加一個非門就可以實現，其邏輯電路圖如圖4-3所示。2023/9/2813例4-4有三個班學生上自習，大教室能容納兩個班學生，小教室能容納一個班學生。設計兩個教室是否開燈的邏輯控制電路，要求如下：

(1)一個班學生上自習，開小教室的燈。

(2)兩個班上自習，開大教室的燈。

(3)三個班上自習，兩教室均開燈。解（１）確定輸入、輸出變量的個數:根據電路要求，設輸入變量Ａ、Ｂ、Ｃ分別表示三個班學生是否上自習,1表示上自習,０表示不上自習；輸出變量Ｙ、Ｇ分別表示大教室、小教室的燈是否亮,１表示亮,０表示滅。2023/9/2814（２）列真值表：如表3-4所示。

表4-4例4-3的真值表ABCYG00000101001110010111011100010110011010112023/9/2815

(４)畫邏輯圖:邏輯電路圖如圖4.5(a)所示。若要求用ＴTＬ與非門，實現該設計電路的設計步驟如下：首先,將化簡后的與或邏輯表達式轉換為與非形式；然后再畫出如圖4.5(b)所示的邏輯圖；最后，畫出用與非門實現的組合邏輯電路。

（３）化簡:利用卡諾圖化簡,如圖3.4所示可得:2023/9/2816圖4-4例4