数字电路第四章2
22页1、4.2 组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计:根据实际逻辑问题,求出所要求逻辑功能的最简单逻辑电路。电路要最简:所用器件数最少;器件种类最少;器件之间的连线也最少。1. 逻辑抽象:根据实际逻辑问题的因果关系确定输入、输出变量,并定义逻辑状态的含义;2、根据逻辑描述列出真值表;3、由真值表写出逻辑表达式 ;5、 画出逻辑图。( 1) 采用 SSI-与或式:乘积项少;乘积项所含变量数少;4、根据器件的类型 ,简化和变换逻辑表达式( 2) 采用 MSI-所用芯片数最少 ;( 3) 采用 PLD组合逻辑电路的设计步骤 例 1 某火车站有特快、直快和慢车三种类型的客运列车进出,试用两输入与非门和反相器设计一个指示列车等待进站的逻辑电路, 3个指示灯一、二、三号分别对应特快、直快和慢车。列车的优先级别依次为特快、直快和慢车,要求当特快列车请求进站时,无论其它两种列车是否请求进站,一号灯亮。当特快没有请求,直快请求进站时,无论慢车是否请求,二号灯亮。当特快和直快均没有请求,而慢车有请求时,三号灯亮。解: 1、 逻辑抽象 。输入信号 : I0、 I1、 I2分别为特快、直快和慢车的进站请求信号且有进站
2、请求时为 1,没有请求时为 0。输出信号 : L0、 L1、 L2分别为 3个指示灯的状态,且灯亮为 1,灯灭为 0。输 入 输 出I0 I1 I2 L0 L1 L20 0 0 0 0 01 1 0 00 1 0 1 00 0 1 0 0 1根据题意列出真值表 (2) 写出各输出逻辑表达式。L0 = I0 输 入 输 出I0 I1 I2 L0 L1 L20 0 0 0 0 01 1 0 00 1 0 1 00 0 1 0 0 1真值表2、 根据真值表写出各输出逻辑表达式。L0 = I0 3、 根据要求将上式变换为与非形式4、 根据输出逻辑表达式画出逻辑图。某董事会有一位董事长和三位董事,就某项议题进行表决,当满足以下条件时决议通过:有三人或三人以上同意;或者有两人同意,但其中一人必须是董事长。试用两输入与非门设计满足上述要求的表决电路。 解 1) 逻辑抽象。 2) 列出真值表; 3) 画出卡诺图,求输出 L的表达式; 假设:用变量 A、 B、 C、 D表示输入, A代表董事长, B、 C、 D代表董事, 1 同意, 0 不同意;用 L表示输出, L 1 决议通过, L 0 不通过。4)
3、 画出由与非门组成的逻辑电路。 例 3L = AB + AC + AD + BCD输 入 出A B C D L0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 1输 入 出A B C D L1 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 1011111112) 列出真值表 3) 画出输出 L的卡诺图并化简得 BCDABAD4) 画出由与非门组成的逻辑电路。 00000001ACL = AB + AC + AD + BCD4) 画出由与非门组成的逻辑电路。 例 4解 1) 逻辑抽象。 2) 列出真值表 ; 3) 画出卡诺图 ,求输出 L;4) 画出逻辑电路。 某工厂有 A、 B、 C三台设备,其中 A和 B的功率相等, C的功率是 A的两倍。这些设备由 X和 Y两台发电机供电,发电机 X的最大输出功率等于 A的功率,发电机 Y的最大输出功率是 X的三倍。要求设计一个逻辑电路,能够根据各台设备的运转和停止状态,以最节约能源的方式启、停发电机。 2) 列出真值表 3) 画
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