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逻辑组合电路解题

分析用小规模集成门电路组成的组合逻辑电路

解题方法和步骤:

通常采用的方法是从输人端到输出端依次写出每一级门电路输出的逻辑式,最后在输出端自然就得到了表示整个电路输出与输人之间关系的逻辑函数式。这个方法就是我们介绍各种逻辑函数表示方法柑互转换时所讲过的从逻辑图到逻辑函数式的转换方法。

有时还可以从逻辑函数式列出真值表,以使逻辑功能更加一目了然。

分析用中规模集成常用组合逻辑电路组成的组合逻辑电路

解题方法利步骤:

  1. 根据所用器件本身固有的逻辑功能,写出表示输入与输出之间关系的逻辑函数式。
  2. 用加到输入端的变量名称和写到输出端的变量名称代替上述逻辑函数式中对应端的名称,就得到了所分析电路的逻辑函数式。
  3. 为便于更加直观地显示电路的逻辑功能,有时还需要列出电路的逻辑真值表。

用小规集成门电路设计组合逻辑电路

解题方法和步骤:

  1. 进行逻辑抽象,把要求实现的逻辑功能表述为一个逻辑函数形式。具体的做法可按如下步骤进行:
  1. 确定输入变量和输出变量。通常总是把引起事件的原因作为输人变量,把事件的结果作为输出变量。
  2. 定义逻辑状态的含意。因为在二值逻辑中,输人、输出变量都有0和1两种取值,所以要规定它们各自0,1所代表的具体含意。
  3. 根据设计题目给出的因果关系,列出表示输出与输入关系的真值表。这样就把一个实际的逻辑功能要求抽象为一个逻辑函数了。
  1. 写出逻辑函数式。为了能应用逻辑代数的公式和定理进行逻辑函数的化简和变换,需要将真值表转换成逻辑雨数式,对于某些逻辑关系比较简单的问题,有时也可以直接与出它的逻辑函数式,省略列出真值表这一步。
  2. 将逻辑函数式化简或变换。为使设计的电路尽量简单,即所用的门最少,而且每个门的输人端数目最少,就必须将函数化为最简形式——所含乘积项最少,同时每个乘积项的因子最少。
  3. 画出用门电路组成的逻辑电路图,

如果对使用的门电路类型有限制,则有时还需要对函数式进行变换,以适应所用门电路的特点。例如规定全部用与非门组成设计的电路,那么就必须将函数式化为与非-与非的形式,等等,

用数据选择器设计组合逻辑电路

  1. 进行逻辑抽象,用逻辑函数的形式来描述所要实现的逻辑功能。
  2. 写出逻辑函数式。(以上两个步骤的具体做法与使用小规模集成门电路进行设计时完全相同。)
  3. 选定数据选择器器件。若函数有M个输人变量,选用的数据选择器有n位地址输人,则应取M≤n+1,以M=n+1时器件的利用最充分。
  4. 将逻辑函数式化为最小项之和的形式,并与数据选择器输出的逻辑函数式对照比较,确定输入变量在地址输人端与数据输入端应如何连接才能得到设计函数所含的所有最小项。依此连接后,在数据选择器的输出端就得到了所设计的逻辑函数。
  5. 画出逻辑电路图。

用译码器设计组合逻辑电路

  1. 进行逻辑抽象,用逻辑函数的形式来描述所要实现的逻辑功能。
  2. 写出逻辑函数式。(以上两个步骤的具体做法与使用小规模集成门电路进行设计时完全相同。)
  3. 选定译码器器件。因为输人为n位的二进制译码器在输出端给出n变量的全部最小项,所以为设计具有M个输人变量的逻辑的数,必须选n≥M。而,在n=M时对译码器的利用最充分。
  4. 将逻辑函数式化为最小项之和的形式,并用译码器产生这些最小项。然后,利用或门(或者用与非门)将这些最小项相加,就得到了所设计的逻辑函数。
  5. 画出逻辑电路图。

用加法器设计组合逻辑电路

  1. 进行逻辑抽象,用逻辑函数的形式来描述所要实现的逻辑功能。
  2. 写出逻辑函数式。(以上两个步骤的具体做法与使用小规模集成门电路进行设计时完全相同。)
  3. 若函数式能化成由两部分按数值相加的形式,则可使用加法器进行设计。
  4. 选定加法器器件,将函数式化为按数值相加的两部分,作为加法器的两个输人,加法器的输出即所需要得到的函数输出。
  5. 画出逻辑电路图。

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