电路基础与集成电子技术-电子教案与习题解答-蔡惟铮 第13章 组合数字电路13.6 组合逻辑电路的设计.ppt

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1、13.6组合数字电路的设计13.6.1用小规模集成电路进行设计13.6.2用中规模集成电路进行设计第13章组合逻辑电路2010.03组合数字电路的设计就是根据设计的逻辑要求，将电路设计出来。电路设计的逻辑要求可以有多种表达方式：1.文字说明;2.给出电路输出的波形图;3.给出真值表。13.6.1.1一灯二处控制电路所谓一灯二处控制，就是二个开关A和B都可以控制这盏灯。要求开关A和B每改变一次状态，灯的亮或灭就改变一次。例如楼梯上的灯，设在二层之间的缓台的上方，在楼上通过开关B可以开或关灯，在楼下通过开关A也可以开或关灯，设计能实现这一功能的逻辑电路。13.6.1用小规模集成电路进

2、行设计第13章组合逻辑电路2010.03这是一个组合数字电路，设计步骤如下。1.根据设计要求列出真值表开关有二个状态，分别用“0”和“1”表示，A、B二个开关组合，共有四种状态，设一个初始状态灯是灭的（也可以设为亮的），根据题意可列出真值表，如表3-5所示。2.根据真值表列出逻辑式并化简表13.11比较单元真值表ABF001001111001设初始状态A=B=0灯是亮的。灯亮用F=1表示，灯灭用F=0表示。第13章组合逻辑电路2010.033.根据逻辑式画出逻辑图ABF001001111001亮灭灭亮图13.6.1接点开关控制电路图13.6.2一灯两处控制逻辑电路第13章组合逻辑

3、电路2010.03该电路采用异或逻辑也可以实现一灯二处控制的功能，见下图。根据前面的介绍可知，与逻辑相当触点的串联，或逻辑相当触点的并联。根据逻辑式它相当触点和B触点的串联；触点和A触点的串联，然后二者再并联。所用的开关是两个单刀双掷开关，一个触点位是原变量，另一个触点位是反变量，每个开关应该有一个公共端和二个可转换的接触点。第13章组合逻辑电路2010.0313.6.1.2三变量一致电路的设计设计一个三变量A、B、C一致电路，设三个变量相等时电路输出F=1，输出不等时输出F=0。1．按逻辑要求列出真值表第13章组合逻辑电路2010.032．由真值表写出逻辑式将以上逻辑式进行变换

4、，设该电路只有当A=B=C=0和A=B=C=1时输出等于“1”。显然3．画出逻辑图第13章组合逻辑电路2010.0313.6.1.3代码转换电路的设计设计一个代码转换译码器，要求将余三码转换为BCD8421码。1．按逻辑要求列出真值表十进制E3E3E1E0DCBA012345678900110100010101100111100010011010101111000000000100100011010001010110011110001001000000010010110111101111不使用的码约束项第13章组合逻辑电路2010.032．由真值表写出逻辑式3由真值表可知，有六项

5、0000、0001、0010、1101、1110、1111，它们受到余三码编码条件的限制而不存在，或称之为受到约束，这六个最小项就是约束项，它们永远为“0”，即由于约束项实际上并不存在，这样，约束项既可当“0”，也可当“1”，并不影响电路的逻辑功能，我们用或者这个符号表示约束项，这有利于化简。将真值表中的余三码作为输入变量，BCD8421码作为输出变量。写出输出关于输入的逻辑表达式，需要用4个卡诺图。由卡诺图可得BCD8421码的逻辑表达式：第13章组合逻辑电路2010.03图13.6.4卡诺图第13章组合逻辑电路2010.033．对逻辑式进行简化和变换在画逻辑图时，将C式、

6、D式变换如下。第13章组合逻辑电路2010.034．画出逻辑图图13.6.5代码转换译码器逻辑图第13章组合逻辑电路2010.0313.3.2.3LED显示译码器的设计(1)确定字形与编码的对应关系字形ＡＢＣａｂｃｄｅｆｇ000001010011100(2)画出卡诺图第13章组合逻辑电路2010.03(3)根据卡诺图写出逻辑式(4)根据逻辑式画出逻辑图第13章组合逻辑电路2010.0313.6.1.4任意字形显示译码器电路的设计设计一个显示译码器，采用共阳极数码管，每个笔划段电流小于8mA，显示的字型如图13.6.6所示。图13.6.6设计的显示字型1．按逻

7、辑要求列出显示字形的真值表要显示的字型有７个，确定控制变量数为三个，用A、B、C表示。三个控制变量可以控制８个字型，多余的一个可以视为任意状态。采用共阳极LED数码管，笔划段加“1”代表该笔划段熄灭，笔划段加“0”代表该笔划段点亮，于是可以做出真值表。第13章组合逻辑电路2010.032．由真值表填入卡诺图并写出逻辑式第13章组合逻辑电路2010.03第13章组合逻辑电路2010.03图13.6.8LED显示译码器的逻辑图第13章组合逻辑电路2010.0313.6.2用中规模集成