淺談組合邏輯電路的設(shè)計(jì)

摘要：組合邏輯電路是將門電路按照數(shù)字信號由輸入至輸出單方向傳遞的工作方式組合起來而構(gòu)成的邏輯電路，這種電路反映的是輸入與輸出之間一一對應(yīng)的因果關(guān)系。本文通過實(shí)例詳細(xì)闡述了多種設(shè)計(jì)組合邏輯電路的方法，并分析了他們的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：組合邏輯電路；設(shè)計(jì)方法；特點(diǎn)

中圖分類號：TN791 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（b）-0000-00

1 引言

組合邏輯電路是一種重要的數(shù)字邏輯電路。所謂組合邏輯電路是將門電路按照數(shù)字信號由輸入至輸出單方向傳遞的工作方式組合起來而構(gòu)成的邏輯電路，這種電路反映的是輸入與輸出之間一一對應(yīng)的因果關(guān)系。在組合邏輯電路中，任何時(shí)刻輸出端狀態(tài)，僅取決于該時(shí)刻各個(gè)輸入端的狀態(tài)，而與電路原來的輸出狀態(tài)無關(guān)，即電路沒有記憶功能。從組合邏輯電路功能特點(diǎn)不難想到，電路的輸出與歷史狀況無關(guān)，那么電路中就不能包含有存儲單元。這就是組合邏輯電路結(jié)構(gòu)上的共同特點(diǎn)。當(dāng)組合邏輯電路的輸出與輸入之間，喪失規(guī)定的邏輯功能時(shí)，組合邏輯電路就發(fā)生了故障。

常用組合邏輯的種類很多，主要有加法器、譯碼器、編碼器、多路選擇器等。組合邏輯電路主要是基本邏輯門組成的。

2 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法

組合邏輯電路設(shè)計(jì)是根據(jù)給出的邏輯問題，設(shè)計(jì)出一個(gè)電路去滿足提出的邏輯功能要求。下面介紹3種組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法。

2.1 用基本的門電路設(shè)計(jì)

一般組合邏輯電路設(shè)計(jì)通常都是依據(jù)最簡邏輯函數(shù)來進(jìn)行的，這種方法簡單明了，容易很快給出邏輯電路圖。

組合邏輯電路的基本設(shè)計(jì)流程如下：

（1）根據(jù)電路的要求，列出對應(yīng)的真值表；

（2）根據(jù)真值表，寫出邏輯表達(dá)式，并化簡；

（3）選用合適的門器件，將邏輯表達(dá)式轉(zhuǎn)換為最簡邏輯電路圖；

（4）通過電路仿真或?qū)嵨餃y試，檢驗(yàn)電路的正確性。將EWB引入組合邏輯電路的設(shè)計(jì)和仿真，實(shí)現(xiàn)了從驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)到創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降霓D(zhuǎn)變，可以引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計(jì)出很多單元電路，為完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 用最小項(xiàng)譯碼器設(shè)計(jì)

首先需要說明的是，不是所有的譯碼器都能設(shè)計(jì)成任意的組合邏輯函數(shù)，只有最小項(xiàng)譯碼器可以。具有n個(gè)地址輸入端的最小項(xiàng)譯碼器，其輸出端為 個(gè)，分別對應(yīng)n變量的全部最小項(xiàng)，而任意n變量組合邏輯函數(shù)都可以寫成唯一的最小項(xiàng)之和的標(biāo)準(zhǔn)形式。因此，只要將該邏輯函數(shù)所包含的最小項(xiàng)按一定規(guī)則連接起來即可。

2.3 用數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)

3 結(jié)束語

比較以上三種設(shè)計(jì)方法可以看出，用門電路設(shè)計(jì)簡單明了，容易很快給出邏輯電路圖，但電路中通常包含較多元件；用譯碼器設(shè)計(jì)需要附加簡單門電路，但可以方便地實(shí)現(xiàn)相同輸入變量下的多輸出邏輯函數(shù)；用數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)，電路更為簡單一些，且可實(shí)現(xiàn)兩種輸入變量數(shù)目，使用比較靈活，但只能做成單一輸出，如果需要多路輸出，則要用多片Ic分別實(shí)現(xiàn)，這一點(diǎn)不如譯碼器方便和經(jīng)濟(jì)。總之，三種方法各有特點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)所設(shè)計(jì)邏輯問題的需要選擇。

參考文獻(xiàn)

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