电工电子技术 课件 7任务二、单方向交通信号灯的故障检测电路设计（需要改化简）

任务二、单方向交通信号灯的故障检测电路设计电工电子技术

黄燕华任务导学想要解决一个组合逻辑问题时，该如何设计逻辑电路图呢?与之前的已知逻辑电路图分析逻辑功能正好相反，现在是已知逻辑功能，解决逻辑电路的问题，写出组合逻辑电路设计的步骤。任务导学

任务情境单方向交通信号灯正常工作状态有三种组合，即绿灯亮，红、黄灯灭，黄灯亮，绿灯、红灯灭，红灯亮，绿、黄灯灭。当三盏灯出现其他组合情况时，就表明控制电路出现了故障，写出单方向交通信号灯故障检测电路的真值表、逻辑表达式，绘制相应的逻辑电路图。任务实施1）根据单方向交通信号灯故障检测电路需要，分析输入、输出逻辑变量，将分析结果填入表7-6中。单方向交通信号灯的状态组合2）什么是真值表？如何列出真值表？3）根据逻辑分析的结果填写表7-7。单方向的交通信号灯故障检测电路真值表4）根据单方向交通信号灯故障检测电路真值表写出逻辑表达式。5）化简交通信号灯故障检测电路逻辑函数式。6）根据化简后的交通信号灯故障检测电路函数式，将对应的逻辑电路图画入图７-１。7、将单方向交通信号灯故障检测电路的逻辑电路用与非门组成的逻辑电路图表示(先进行函数式的转换)知识链接一、组合逻辑电路的设计

一、组合逻辑电路的设计电工电子技术

黄燕华组合逻辑电路的设计按照一定的逻辑功能要求和一定的条件限制,设计出所用门电路数目最少、连线最少的逻辑电路。例设计三人表决电路，并用与非门组成逻辑电路。输入逻辑变量A、B、C

同意为1、不同意为0。输出逻辑变量Y----表决结果通过为1、不通过为0

。第一步根据设计要求，对输入、输出逻辑变量进行分析。解第二步根据设计要求，列写真值表。序号ABCY1000020010301004011151000610117110181111列写函数式的方法表中第4、6、7、8行所示的变量组合中，只要有一种情况出现，即可使Y=1。这是一种或逻辑关系。第三步，根据真值表，列写输出Y的函数式而在每一行的输入变量之间，则是与的逻辑关系。如第4行表示的是A=0、B=1、C=1的条件全都具备时，才能使Y=1。用与逻辑关系表示就是A=1、B=1、C=1全都具备时，才能使Y=1。序号ABCY1000020010301004011151000610117110181111每一乘积项的列写原则：原变量是1的，就写成原变量；原变量是0的，则写成反变量。Y=ABC+ABC+ABC+ABC序号ABCY1000020010301004011151000610117110181111第四步根据要求，对输出Y的函数式进行化简、变换。（根据基本公式A+A=A）≥1＆＆＆CABY根据以上与-或式可得逻辑电路如图示。为此，对以上与-或式二次取反根据用与非门组成逻辑电路的设计要求，需将以上与-或式变换为与非-与非式。Y=AB+BC+CA=AB·BC·CA＆＆＆＆ABCY得到用与非门组成的逻辑电路分析设计要求列真值表逻辑函数式最简逻辑式逻辑图化简任务实施1）根据单方向交通信号灯故障检测电路需要，分析输入、输出逻辑变量，将分析结果填入表7-6中。单方向交通信号灯的状态组合2）什么是真值表？如何列出真值表？如果用规定的符号“1”表示高电平，这时的“1”又称为逻辑“1”；用符号“0”表示低电平，这时的“0”又称为逻辑“0”。表的左侧列出所有输入变量的可能的取值组合，表的右侧列出每一种输入变量取值组合所对应的输出逻辑变量之值，这种表就称为真值表。3）根据逻辑分析的结果填写表7-7。单方向的交通信号灯故障检测电路真值表假设我们用“G”表示绿灯信号、“Y”表示黄灯信号、“R”表示红灯信号，用“1”表示灯亮，“0”表示灯暗；用“F”表示输出的逻辑变量，“1”表示故障状态，用“0”表示正常的状态。三个输入信号（三盏信号灯）共有八种可能的状态组合，其中三种是正常工作状态，用“0”表示，除此之外的五种组合就是故障状态，用“1”表示。一个方向的交通信号灯故障检测电路真值表4）根据单方向交通信号灯故障检测电路真值表写出逻辑表达式。5）化