电子技术与应用项目化教程 课件 项目12 第2讲 组合逻辑电路设计方法

项目十二——组合逻辑电路的设计方法（第2讲）课前导入

抢答器、表决器、报警器、产品检验器、水位探测器等。

逻辑思维、逻辑抽象、分析解决实际问题的能力，具备分析、设计、开发的基本技能。课前导入

求真务实、忠诚奉献、不懈奋斗的科学精神；精益求精、大胆专研的工作作风。顾德仁是成都电讯工程学院博士生导师，长期从事电路系统、信号与信息处理技术领域的教学与科研工作，主编《脉冲技术》《脉冲与数字电路》等多部著作，培养博士生30余名。组合逻辑电路的设计内容：组合逻辑电路的设计方法实际应用目的：掌握组合逻辑电路的设计方法实际应用重点：卡诺图化简方法及应用学习要求：重点：组合逻辑电路的设计方法实际应用难点：组合逻辑电路的设计方法实际应用工作任务：

试用与非门设计一个举重裁判表决电路。

要求：

设举重比赛有3个裁判，一个主裁判和两个副裁判。只有当两个或两个以上裁判判明成功，并且其中有一个为主裁判时，表明举重成功。分析方法设计方法组合逻辑电路的设计方法：

与分析过程相反，组合逻辑电路的设计是根据给出的实际逻辑问题，求出实现这一逻辑功能的最佳逻辑电路。画逻辑图逻辑表达式列真值表提出问题化简变换分析归纳化简画图设计步骤：逻辑电路图逻辑表达式化简或变换确定电路功能列真值表所用的逻辑器件数目最少，器件的种类最少，且器件之间的连线最少。

满足速度要求，应使级数最少，以减少门电路的延迟。

功耗小，工作稳定可靠。①③②工程上的最佳设计，通常需要用多个指标去衡量，主要考虑的问题有以下几个方面：烟感A、温感B、紫外线光感C探测器发出火灾检测信号用1表示,没有用0表示报警控制信号Y产生报警信号用1表示,没有用0表示输入变量：输出变量：设计过程：

1.单输出组合逻辑电路设计

一火灾报警系统，设有烟感、温感和紫外线光感三种类型的火灾探测器。为了防止误报警，只有当其中有两种或两种以上类型的探测器发出火灾检测信号时，报警系统产生报警控制信号。设计一个产生报警控制信号的电路。(1)分析设计要求：设输入输出变量并逻辑赋值

(2)列真值表：把逻辑关系转换成数字表示形式真值表ＡＢＣＹ００００００１００１０００１１１１０００１０１１１１０１１１１１(3)由真值表写逻辑表达式：

化简得最简式：

11

11ABC0100011110Y

(4)画逻辑电路图：

用一个与或非门加一个非门就可以实现，其逻辑电路图如图所示：如果作以下变换：用与非门实现：1～2号发电机以Y1、Y2表示输入变量：输出变量：发电机启动为1,关机为0设计过程：1～3号生产线以A、B、C表示生产线开工为1，停工为0

某工厂有三条生产线，耗电分别为1号线10kW，2号线20kW，3号线30kW，生产线的电力由两台发电机提供，其1号机20kW，2号机40kW。试设计一个供电控制电路，根据生产线的开工情况启动发电机，使电力负荷达到最佳配置。(1)分析设计要求：设输入输出变量并逻辑赋值2.多输出组合逻辑电路设计（2）逻辑真值表：把逻辑关系转换成数字表示形式（3）逻辑表达式输入变量：A:1号线10kW，B:2号线20kW，C:3号线30kW。输出变量：Y1:1号机20kW，Y2:2号机40kW。（4）卡诺图化简

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1ABC0100011110Y1

ABC0100011110Y2

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1与或式：与非－与非式：（5）逻辑电路图与或式与非－与非式与或式：与非－与非式：拓展：有一大水箱由YS、YL两台水泵供水，水箱中设置了三个水位检测元件A、B、C，如图所示。水面低于检测元件时，检测元件输出高电平，水面高于检测元件时，检测元件输出低电平。现要求水位超过C点时，YS、YL停止工作；水位低于C点但高于B点时，YS单独工作；水位低于B点但高于A点时，YL单独工作；水位低于A点时，YS、YL同时工作。试设计此控制电路。

①逻辑抽象输入变量：水位检测元件以A、B、C表示，低于检测元件为1，高于为0；输出变量：水泵以YS、YL表示，水泵工作为1，不工作为0；设计过程：输入变量：水位检测元件以A、B、C表示，低于检测元件为1，高于为0；输出变量：水泵以YS、YL表示，水泵工作为1，不工作为0；YSYLBAC示意图②列逻辑真值表③卡诺图化简

ABC0100011110YL

ABC0100011110YS×

1×

1××

1

×

1×

××④逻辑电路图例1：试用与非门设计一个最简逻辑电路的产品合格检验器。产品有三项质量指标，其中一项为关键指标，当有两项及两项以上指标合格，且包含关键指标合格才能选为合格产品。解：①逻辑抽象输入变量：关键质量指标为A，一般质量指标为B、C。合格为1，不合格为0；输出变量：产品合格与否用变量Y表示，合格为1，不合格为0；②逻辑真值表③卡诺图化简

ABC0100011110Y

1

11④逻辑电路图课堂小练：某车间有A、B、C、D四台电动机，今要求：（1）A必须开机；（2）其他三台电动机至少有两台开机。如果不满足上述要求，则指示灯熄灭。设指示灯亮为“1”，熄灭为“0”。电动机的开机信号通过某种装置送到各自的输入端，使该输入端为“1”，否则为“0”。试用“与非门”组成指示灯亮的逻辑图。逻辑功能逻辑电路图组合逻辑电路的分析方法逻辑电路图逻辑表达式真值表组合逻辑电路的设计方法实际问题真值表逻辑表达式工作任务：

试用与非门设计一个举重裁判表决电路。

要求：

设举重比赛有3个裁判，一个主裁判和两个副裁判。只有当两个或两个以上裁判判明成功，并且其中有一个为主裁判时，表明举重成功。画逻辑图逻辑表达式列真值表提出问题化简变换分析归纳化简