組合邏輯電路設(shè)計-題目

組合邏輯電路設(shè)計-題目第一頁，共34頁。例1.設(shè)計一個監(jiān)視交通信號燈工作狀態(tài)的邏輯電路，每一組信號燈由紅黃綠三盞燈組成。正常情況下，任何時刻總有一盞燈電量，且僅有一盞燈點亮。而出現(xiàn)其他五種點亮狀態(tài)時，電路發(fā)生故障，這時要求發(fā)出故障信號，以提醒工程師維護。分析設(shè)計：輸入變量應(yīng)為紅黃綠；輸出為故障狀態(tài)。發(fā)生故障時報警，輸出高電平＝1。以下為故障狀態(tài)，共5種。第二頁，共34頁。定義輸入變量和輸出變量以等的兩與滅定義為輸入變量，燈亮?xí)r為高電平，燈滅時為低電平；如果電路工作狀態(tài)不正常，報警輸出高電平。(2)真值表紅黃綠輸出報警信號00000010010001111000101111011111第三頁，共34頁。(3)畫出卡諾圖YGR000111100110110101第四頁，共34頁。例題2.試分析如圖所示的組合邏輯電路的功能。ABG1G2G4G5G3Z1Z2Z3CS第五頁，共34頁。解：（1）推出邏輯表達式（2）對該邏輯表達式進行化簡第六頁，共34頁。（3）根據(jù)化簡后的邏輯表達式列出真值表A

BS

C0001101100101001真值表（4）分析邏輯功能

S為兩加數(shù)相加后的一位和、C為兩加數(shù)相加后的進位值?？梢姡撾娐穼崿F(xiàn)了加法器的功能。由于這種加法器不計低位來的進位，所以稱“半加器”。第七頁，共34頁。例3.根據(jù)表1所示的真值表，設(shè)計邏輯電路。輸入輸出ABCY00000011010001101001101111011111第八頁，共34頁。JHR[解］（1）根據(jù)真值表寫出輸入和輸出的邏輯關(guān)系其方法是：變量取值為1時，用原變量表示；取值為0時，用反變量表示，將輸出為1的項相加即為邏輯表達式。（2）化簡邏輯表達式ABC第九頁，共34頁。JHR化簡得：（3）由化簡后的邏輯函數(shù)表達式畫出邏輯電路圖用與非門來實現(xiàn)：ACBY第十頁，共34頁。例4.設(shè)計一個投票表決器，三個投票人分別為A、B、C，按規(guī)定只要二人以上同意才能通過。解：設(shè)投同意票為“1”表示，不同意票為“0”；輸出為“1”表示通過，為“0”表示不通過。第一步：由邏輯關(guān)系列出真值表第十一頁，共34頁。JHR真值表第二步：由真值表寫出邏輯函數(shù)表達式第十二頁，共34頁。第三步：化簡邏輯函數(shù)表達式◆用卡諾圖化簡第十三頁，共34頁。JHR◆用代數(shù)法化簡如下第十四頁，共34頁。第四步由化簡后的邏輯表達式畫出邏輯電路圖F高電平時，三極管導(dǎo)通，燈亮；低電平時三極管截止，燈滅。第十五頁，共34頁。例5.某汽車駕駛員培訓(xùn)班進行結(jié)業(yè)考試。有三名評判員，其中A為主評判員，B、C為副評判員。評判時按少數(shù)服從多數(shù)原則，但若主評判認為合格，也可通過。試用與非門構(gòu)成邏輯電路實現(xiàn)評判的規(guī)定。解：（1）根據(jù)邏輯設(shè)計要求，設(shè)定三個輸入變量A、B、C，并規(guī)定如下：主評判A意見：副評判B意見：A＝1認為合格A＝0認為不合格B＝1認為合格B＝0認為不合格第十六頁，共34頁。副評判C意見：C＝1認為合格C＝0認為不合格Y＝1認為通過Y＝0認為不通過設(shè)輸出變量Y：（2）列真值表第十七頁，共34頁。真值表（3）根據(jù)真值表寫出邏輯表達式（4）用卡諾圖化簡第十八頁，共34頁。（5）畫出邏輯電路圖第十九頁，共34頁。JHR例6.設(shè)計一個血型配對指示器。輸血時供血者和受血者的血型配對情況如圖所示，即（1）同一血型之間可以相互輸血；（2）AB型受血者可以接受任何血型的輸出；（3）O型輸血者可以給任何血型的受血者輸血。要求當(dāng)受血者血型與供血者血型符合要求時綠指示燈亮，否則紅指示燈亮。第二十頁，共34頁。解：（1）根據(jù)邏輯要求設(shè)定輸入、輸出變量。用變量XY表示供血者代碼。MN表示被輸血者代碼。代碼設(shè)定如下

XY＝00

A型MN＝00

A型

01

B型01

B型

10

AB型10

AB型

11

O型11

O型設(shè)F1表示綠燈，F(xiàn)2表示紅燈，依題意，可列出邏輯真值表。第二十一頁，共34頁。JHR（2）列出真值表（3）寫出邏輯函數(shù)表達式F1＝∑m（0,2,5,6,10,12,13,14,15）（4）化簡邏輯函數(shù)表達式第二十二頁，共34頁。JHR第二十三頁，共34頁。又F2＝∑m（1,3,4,7,8,9,11）第二十四頁，共34頁。由此得到：第二十五頁，共34頁。設(shè)輸入既有原變量又有反變量第二十六頁，共34頁。

例7有一火災(zāi)報警系統(tǒng)，設(shè)有煙感、溫感、紫外光感三種不同類型的火災(zāi)探測器。為了防止誤報警，只有當(dāng)其中有兩種或兩種以上類型的探測器發(fā)出火災(zāi)探測信號時，報警系統(tǒng)才產(chǎn)生報警控制信號，試設(shè)計產(chǎn)生報警控制信號的電路。［解］（1）根據(jù)邏輯要求設(shè)置邏輯輸入、輸出變量。用A、B、C分別代表煙感、溫感、紫外光感三種探測器的探測輸出信號，作為報警控制電路的輸入變量，以“1”表示高電平，“0”表示低電平，高電平表示有火災(zāi)報警，低電平表示無火災(zāi)報警；第二十七頁，共34頁。

F為報警控制電路的輸出，以“1”表示高電平，“0”表示低電平，同樣高電平表示有火災(zāi)報警，低電平表示無火災(zāi)報警。（2）列出邏輯真值表由真值表可得邏輯函數(shù)表達式：第二十八頁，共34頁。

（3）利用卡諾圖化簡第二十九頁，共34頁。（4）畫出邏輯電路圖ABCF用與非門實現(xiàn)邏輯電路圖第三十頁，共34頁。輸入使能端輸入輸出擴展使能輸出1××××××××111110111111111111000×××××××00001010××××××001010110×××××0100101110××××01101011110×××100010111110××1010101111110×110010111111101110174LS148功能表第三十一頁，共34頁。三、優(yōu)先編碼器：是指當(dāng)多個輸入同時有信號時，電路只對其中優(yōu)先級別最高的信號進行編碼。例

電話室有三種電話，按由高到低優(yōu)先級排序依次是火警電話，急救電話，工作電話，要求電話編碼依次為00、01、10。試設(shè)計電話編碼控制電路。

解：（１）根據(jù)題意知，同一時間電話室只能處理一部電話，假如用A、B、C分別代表火警、急救、工作三種電話，設(shè)電話鈴響用1表示，鈴沒響用0表示。當(dāng)優(yōu)先級別高的信號有效時，低級別的則不起作用，這時用×表示；用Y1,Y2表示輸出編碼。第三十二頁，共34頁。（２）列真值表:真值表如表３所示。真值表

輸