組合邏輯電路設計步驟詳解(詳細教程) - 數(shù)字電路圖
組合邏輯電路的設計與分析過程相反,本文小編主要跟大家介紹一下關于組合邏輯電路的設計步驟,順便回顧一下組合邏輯電路的分析方法。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/202405/458798.htm組合邏輯電路的設計,通常以電路簡單,所用器件最少為目標。在前面所介紹的用代數(shù)法和卡諾圖法來化簡邏輯函數(shù),就是為了獲得最簡的形式,以便能用最少的門電路來組成邏輯電路。但是,由于在設計中普遍采用中、小規(guī)模集成電路(一片包括數(shù)個門至數(shù)十個門)產品,因此應根據(jù)具體情況,盡可能減少所用的器件數(shù)目和種類,這樣可以使組裝好的電路結構緊湊,達到工作可靠而且經濟的目的。
組合邏輯電路設計步驟
在教學過程中,學生對組合邏輯電路的設計過程覺得比較難。不知從何人手。筆者經過多年的教學,總結出組合邏輯電路的設計步驟如下,并舉例說明。
組合邏輯電路設計是根據(jù)給出的邏輯問題,設計出一個組合邏輯電路去滿足提出的邏輯功能要求。
組合邏輯電路的設計步驟如下:
1、仔細分析設計要求。做出輸入,輸出變量的邏輯規(guī)定。根據(jù)給出的條件,列出真值表。
2、將真值表寫入卡諾圖。化簡。卡諾圖法化簡是一種很方便、很準確的化簡方法,只要有足夠的細心,化簡結果就不會有問題。
3、畫邏輯電路圖??ㄖZ圖法化簡后得到最簡的與一或表達式。若需要其他的形式,可先轉化后再作圖。下面用實際例子來詳細分析。
例:某單位舉辦游藝晚會,男士持紅票入場。女士持黃票入場。持綠票不管男女均可入場,試用與非門設計這個游藝晚會入場放行的邏輯控制電路。
第一步:由題意找出輸入、輸出變量,列真值表。題中出現(xiàn)男、女、黃票、紅票、綠票共五個變量。有人會建議設五個輸入變量,可是若細細想來。可看出男、女為表示對立的變量??捎靡粋€變量A的兩種狀態(tài)來表示??稍OA=O為女,A=I表示男。
剩下的紅票、黃票、綠票分別用B、C、D來表示,即B=I為持紅票。B=O為沒有紅票;C=1為持黃票,C=0為沒有黃票;D=l為持綠票,D=0為沒有綠票;設L為輸出變量,L=1可入場,L=0不可入場。根據(jù)上述邏輯規(guī)定,按題意列出真值表如附表。
第二步:將真值表寫入卡諾圖,化簡。在畫包圍圈的過程中(如圖l所示)。
要注意以下幾點:
1、包圍圈越大越好(合并后得到的乘積項中因子最少)。
2、包圍圈的個數(shù)越少越好(表達式乘積項項數(shù)最少)。
3、同一個“1”方塊可以被圈多次(因為A+A=A,對邏輯函數(shù)的正確性無影響)。
4、每個圈要有新的成分,如果某一圈中所有的“1”方塊均被別的包圍圈包圍,則此圈所表示的乘積項是多余的。
5、畫包圍圈時,可先圈大,后圈小。
6、不要遺漏任何方塊(否則函數(shù)會出錯)。
將各圈寫成邏輯函數(shù)表達式的形式,并化成題中要求的形式,即得到:L=D+AB+AC=DABAC綜上所述。可看出設輸入、輸出變量是邏輯電路設計的第一關鍵。
只有變量設得恰當,才能根據(jù)題意順利地列出正確的真值表。卡諾圖法化簡是第二關鍵,不過只要按照化簡規(guī)則。仔細分析作答,并化簡成題里所需要的形式,然后根據(jù)邏輯表達式畫出相應的邏輯電路圖即可。
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