“三開(kāi)一燈”組合邏輯電路的多種設(shè)計(jì)方法

吳建生

摘 要：簡(jiǎn)要闡述了在《數(shù)字電路》課程教學(xué)中，組合邏輯電路設(shè)計(jì)的幾種常用方法，對(duì)教材和教學(xué)大綱中組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了補(bǔ)充。通過(guò)對(duì)“三開(kāi)一燈”邏輯電路的幾種設(shè)計(jì)方法的介紹，說(shuō)明了如何利用譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)邏輯電路。

關(guān)鍵詞：邏輯電路；設(shè)計(jì)方法；理實(shí)結(jié)合；學(xué)以致用

在《數(shù)字電路》的課程教學(xué)中，組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)是重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容之一。大部分教材和教學(xué)大綱中，都將用邏輯門(mén)構(gòu)成的組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)作為教學(xué)重點(diǎn)，而忽略了應(yīng)用集成邏輯電路來(lái)設(shè)計(jì)組合邏輯電路的相關(guān)內(nèi)容。事實(shí)上，應(yīng)用集成邏輯電路來(lái)實(shí)現(xiàn)某些邏輯功能，不僅電路簡(jiǎn)單、可靠性高，而且成本低，具有很好的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。

本文就“三開(kāi)一燈”的邏輯設(shè)計(jì)，介紹用邏輯門(mén)、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)相關(guān)邏輯功能的過(guò)程與方法，并在Multisim中加以仿真。

一、教學(xué)課題

設(shè)計(jì)一個(gè)用三只開(kāi)關(guān)控制一盞燈的邏輯電路，要求任一開(kāi)關(guān)動(dòng)作均能開(kāi)燈或關(guān)燈。

為了便于邏輯設(shè)計(jì)，假設(shè)三個(gè)開(kāi)關(guān)為A、B、C，開(kāi)關(guān)閉合為1，斷開(kāi)為0；燈為Y，高電平點(diǎn)亮（如圖1），真值表如下表所示：

“三開(kāi)一燈”邏輯電路真值表

方法三：用8路數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)“三開(kāi)一燈”邏輯電路

8路數(shù)據(jù)選擇器又稱為多路開(kāi)關(guān)，若將多路開(kāi)關(guān)的輸入端根據(jù)功能的需要，事先置1或置0，則多路開(kāi)關(guān)輸出Y的狀態(tài)即為邏輯功能所規(guī)定的狀態(tài)。

將數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)輸入端D0～D7按表1中Y的狀態(tài)預(yù)先設(shè)置好，畫(huà)出邏輯電路，并進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)如圖3所示。

分析圖3可知，實(shí)現(xiàn)該電路僅需74LS151一片（U1），且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

綜上所述，在組合邏輯電路設(shè)計(jì)的教學(xué)中，應(yīng)合理選擇相應(yīng)的方法，不僅電路設(shè)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)單易懂，電路本身也得到了簡(jiǎn)化，更容易與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，使學(xué)生做到學(xué)以致用。

編輯 代敏麗