数电学习笔记23——组合逻辑电路 概述 & 组合逻辑电路的分析方法和设计方法

教材：阎石《数字电子技术基础》（第五版） 高等教育出版社

视频教材：

第四章 组合逻辑电路

4.1 概述

一、组合逻辑电路的特点

(1) 数字电路可分成两大类：组合逻辑电路和时序逻辑电路。

(2) 组合逻辑电路的特点：任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入，与电路原来的状态无关。

二、逻辑功能的描述

(1) 对于任何一个多数入、多输出的组合逻辑电路，都可以用图中的组合逻辑电路框图表示，输出与输入键的逻辑关系可以用一组逻辑函数表示，或写成向量函数的形式。

(2) 组合逻辑电路的电路结构特点：不包含有存储单元。

4.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法

4.2.1 组合逻辑电路的分析方法

(1) 所谓分析一个给定的逻辑电路，就是要通过分析找出电路的逻辑功能来。

(2) 组合逻辑电路的分析方法：

①　从电路的输入到输出逐级写出逻辑函数式；

②　用公式化简法或卡诺图化简法将得到的函数式化简或变换；

③　有时还可以将逻辑函数式转换为真值表的形式；

④　判断逻辑功能，或验证电路的参数性能指标，或改变电路的实现方案。

例：分析图中电路的逻辑功能

4.2.2 组合逻辑电路的设计方法

(1) 根据给出的实际逻辑问题，求出实现这一逻辑功能的最简逻辑电路，这就是设计逻辑电路时要完成的工作。

(2) “最简”是指电路所用的器件数最少，器件的种类最少，而且器件之间的连线也最少。

(3) 组合逻辑电路的设计方法步骤：

一、进行逻辑抽象：用逻辑函数来描述因果关系

①　分析事件的因果关系，确定输入变量和输出变量。一般总是把引起事件的原因定为输入变量，而把事件的结果作为输出变量。

②　定义逻辑状态的含义（逻辑状态赋值）：用0、1分别代表输入变量和输出变量的两种不同状态。

③　根据给定的因果关系列出逻辑真值表。

二、写出逻辑函数式

三、选定器件的类型

四、将逻辑函数化简或变换成适当的形式

①　在使用小规模集成的门电路进行设计时，应将函数化成最简形式。如果对所用器件的种类有要求，则还应变换成器件种类对应的形式。

②　在使用中规模集成的常用组合逻辑电路进行设计时，应将函数式变换成适应的形式。

五、根据化简或变换后的逻辑函数式，画出逻辑电路的连接图

六、工艺设计

例：设计一个监视交通信号灯工作状态的逻辑电路