数字电子技术实验报告册(11)

实验三 组合逻辑电路的设计

一、 实验目的

(1) 掌握用小规模集成逻辑门设计组合逻辑电路的方法。 (2) 掌握用中规模集成逻辑门设计组合逻辑电路的方法。 (3) 学习检查、分析电路简单故障的能力。 二、 实验设备 (1) 数字实验箱。 (2) 数字万用表。 三、 实验原理与说明

组合逻辑电路的设计方法：

根据给出的实际逻辑问题，求出实现这一逻辑功能的最简单逻辑电路，这就是设计组合逻辑电路时要完成的工作。

组合逻辑电路的设计工作通常可按以下步骤进行，如图3-1所示：

图3-1组合电路设计步骤

(1) 把实际逻辑问题进行逻辑抽象

在许多情况下，提出的设计要求是用文字描述的一个具有一定因果关系的事件。这时就需要通过逻辑抽象的方法，用一个逻辑函数来描述这一因果关系。 逻辑抽象的工作通常是这样进行的：

1) 分析事件的因果关系，确定输入变量和输出变量。输入变量一般被定义为引起事件的

原因，输出变量一般被定义为事件的结果。 2) 定义逻辑状态的含意，进行逻辑状态赋值。

以二值逻辑的0、1两种状态分别代表输入变量和输出变量的两种不同状态。这里0和1的具体含意完全是由设计者人为选定的。

3) 根据给定的因果关系列出逻辑真值表。

(2) 写出逻辑函数式 为便于对逻辑函数进行化简和变换，需要把真值表转换为对应的逻辑函数式。

(3) 选定器件的类型

为了实现最终的逻辑函数，既可以用小规模集成门电路组成相应的逻辑电路，也可以用中规模集成的常用组合逻辑器件或可编程逻辑器件等构成相应的逻辑电路。应该根据对电路的具体要求和器件的资源情况决定采用哪一种类型的器件。

(4) 可能根据需要，将逻辑函数化简或变换成适当的形式 在使用小规模集成的门电路进行设计时，为获得最简单的设计结果，应将函数式化成最简形式，即函数式中相加的乘积项最少，而且每个乘积项中的因子也最少。如果对所用器件的种类有附加的限制(例如只允许用单一类型的或非门)，则还应将函数式变换成与器件种类相适应的形式。

在使用中规模集成的常用组合逻辑电路设计电路时，需要将函数式变换为适当的形式，以便能

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