组合逻辑电路的分析与设计方法

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组合逻辑电路的分析与设计方法

2024-07-13 09:10:08| 来源: 网络整理| 查看: 265

        本文介绍了设计逻辑电路的基础方法,即运用真值表、逻辑函数表达式、卡诺图作出逻辑电路。

文章目录 一、四路表决器 二、LED显示电路 三、简化组合逻辑电路 四、一键生成逻辑电路

一、四路表决器

    四路表决器有4个输入端口A、B、C、D,当输入端口有3个或4个为“1”时,输出为“1”。

    步骤1:为实现逻辑电路,我们将上面情况的真值表画出。

D0000000011111111A0000111100001111B0011001100110011C0101010101010101Z0000000100010111

    步骤2:根据真值表可画出其卡诺图。

BC列\\DA行000111100001111111101

     步骤3:由卡诺图得出逻辑表达式,并化为“与非”形式。 

     Z=ABC+BCD+ACD+ABD=\overline{\overline{ABC}\cdot\overline{BCD}\cdot\overline{ACD}\cdot \overline{ABD}}

    步骤4:根据逻辑表达式,作出下列逻辑电路图。 

    步骤5:在 Logsim和实验室仿真,验证逻辑电路。

    下图为验证实验,经验证,该逻辑电路符合要求。

二、LED显示电路

    7段数码显示管(LED)是由78个单独的LED二极管组合而成(忽略小数点),经常用来表示0到9这些数字。它可以用4个输入项A、B、C、D和7个输出项a~g的逻辑关系真值来表示。

    CD4511能够实现这种对应关系的转换,下图为CD4511和其真值表。

 问题:如果4人投票,一人有一票,要求将这四人投票数相加数在LED灯上显示出来,在四路表决器的基础上如何联接CD4511能够实现该功能?

    分析:先将每个人的票数之和转换为二进制数,再接到CD4511上。

    画出真值表。

    

     用与非门和非门实现全加器得到二进制。

     其Logisim仿真电路图如下,经验证该电路符合要求。

三、简化组合逻辑电路 

    在之前的实验中有一组合逻辑电路,如下图所示。

    它的逻辑表达式以及化简后如下,

    Z=\overline{\overline{AB}\cdot\overline{AB}}=AB+AB=AB 

    Y=\overline{\overline{\overline{AB} A}\cdot \overline{\overline{AB} B}}=\overline{AB} A+\overline{AB} B=\overline{A}B+A\overline{B}

   在Logisim上进行仿真,得到下图。 

 

四、一键生成逻辑电路

    用Logisim提供的“分析组合逻辑电路”的智能功能,一键生成逻辑电路。

    步骤如下:

    1.点击左上角工程—点击分析组合逻辑电路

    2.为输入输出设置变量。 

     3.点击真值表,输入的值是系统自动生成的,输出的值需要我们根据实际真值表设置(移动到x符号上点击可设置)。

     

4.点击生成电路,设置仅使用与非门,下图为系统生成图。



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