组合逻辑电路
——血型匹配电路
一、题目：
人的血型由A、B、AB、O四种。输血时输血者的血型与受血者血型必须符合图1中用箭头指示的授受关系。判断输血者与受血者的血型是否符合上述规定，要求用八选一数据选择器（74LS151）及与非门（74LS00）实现。（提示：用两个逻辑变量的4种取值表示输血者的血型，例如00代表A、01代表B、10代表AB、11代表O。）
图1
二、分析：
人的血型由A、B、AB、O四种刚好可以用两个逻辑变量表示，在这里我们不妨设00代表血型A、01代表血型B、10代表血型AB、11代表血型O。由于我们是要来判断两个血型是否匹配，则我们需要用四个逻辑变量，通过对四个逻辑变量进行逻辑设计，从而得到所需要求电路。
题目要求用八选一数据选择器（74LS151）及与非门（74LS00）实现。74LS151只有8个数据输入端要来实现四个逻辑变量（16个数据最小项）的数据逻辑组合。这是必须有一个逻辑变量接到74LS151的数据输入端。
我们不妨把输血者血型用逻辑变量BA表示，受血者血型用逻辑变量DC表示，则由图一所指示的授受关系。得到能否匹配的卡诺图，其中匹配用1表示，不能用0表示。
做出逻辑变量ABCD的卡诺图如下图所示：
DC
BA 00 01 11 10
00
01
11 10
由于用74LS151，需要把一个变量放到数据输入端，这里我们不妨把D 放到数据输入端我们得到卡诺图2
m 0 m 1 m 3 m 2 m 6 m 7 m 5 m 4 D ABC 000 001 011 010 110 111 101 100 0 1
D 0=1 D 1=D D 3=1 D 2=D D 6=0 D 7=1 D 5= D 4=0 由此我们可以的做出仿真电路：
1 0 0 1
0 1 0 1
1 1 1 1
0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0
VCC
5V
U1
74LS151N
G 07MUX
~W
6
D04D13D22D31D415D514D613D7
12
A 11C 9
B 10Y 5~G 7
X1
5 V
J1
Key = Space
J2
Key = Space
J3
Key = Space
J4
Key = Space
VCC
5V
U2A
74S00D
&
三、 仿真验证：
当BA=00,DC=00时：可以看见指示灯亮，输出高电平，输出正确
VCC
5V
U1
74LS151N
G 07MUX
~W
6
D04D13D22D31D415D514D613D7
12
A 11C 9
B 10Y 5~G 7
X1
J1
Key = Space
J2
Key = Space
J3
Key = Space
J4
Key = Space
VCC
5V
U2A
74S00D
&
当BA=01,DC=00时：可以看见指示灯灭，输出低电平，输出正确
VCC
5V
U1
74LS151N
G 07MUX
~W
6
D04D13D22D31D415D514D613D7
12
A 11C 9
B 10Y 5~G 7
X1
5 V
J1
Key = Space
J2
Key = Space
J3
Key = Space
J4
Key = Space
VCC
5V
U2A
74S00D
&
当BA=10,DC=00时：可以看见指示灯灭，输出低电平，输出正确
VCC
5V
U1
74LS151N
G
07MUX
~W
6
D04D13D22D31D415D514D613D7
12
A 11C 9
B 10Y 5~G 7
X1
5 V
J1
Key = Space
J2
Key = Space
J3
Key = Space
J4
Key = Space
VCC
5V
U2A
74S00D
&
当BA=11,DC=00时：可以看见指示灯亮，输出高电平，输出正确
VCC
5V
U1
74LS151N
G
07MUX
~W
6
D04D13D22D31D415D514D613D7
12
A 11C 9
B 10Y 5~G 7
X1
J1
Key = Space
J2
Key = Space
J3
Key = Space
J4
Key = Space
VCC
5V
U2A
74S00D
&
当BA=00,DC=01时：可以看见指示灯灭，输出低电平，输出正确
VCC
5V
U1
74LS151N G 07
MUX ~W
6D04D13D22D31D415D514D613D7
12
A 11C 9
B 10Y
5~G 7
X1 5 V
J1Key = Space J2
Key = Space
J3Key = Space
J4
Key = Space
VCC
5V
U2A
74S00D
&
VCC
5V
U1
74LS151N
G 07MUX
~W
6
D04D13D22D31D415D514D613D7
12
A 11C 9
B 10Y 5~G 7
X1
5 V
J1
Key = Space
J2
Key = Space
J3
Key = Space
J4
Key = Space
VCC
5V
U2A
74S00D
&
当BA=01,DC=01时：可以看见指示灯亮，输出高电平，输出正确
VCC
5V
U1
74LS151N
G 07MUX
~W
6
D04D13D22D31D415D514D613D7
12
A 11C 9
B 10Y 5~G 7
X1
J1
Key = Space
J2
Key = Space
J3
Key = Space
J4
Key = Space
VCC
5V
U2A
74S00D
&
当BA=10,DC=01时：可以看见指示灯灭，输出低电平，输出正确
当BA=11,DC=01时：可以看见指示灯亮，输出高电平，输出正确 VCC
5V
U1
74LS151N
G 07MUX ~W
6
D04D13D22D31D415D514D613D7
12
A
11C 9B 10Y 5~G 7
X1
5 V
J1
Key = Space
J2
Key = Space
J3
Key = Space
J4
Key = Space
VCC
5V
U2A
74S00D
&
VCC
5V
U1
74LS151N
G
07
MUX
~W
6
D04D13D22D31D415D514D613D7
12
A 11C
9B 10Y
5~G 7
X1
J1
Key = Space
J2
Key = Space
J3
Key = Space
J4
Key = Space
VCC
5V
U2A
74S00D
&
当BA=00,DC=10时：可以看见指示灯亮，输出高电平，输出正确
VCC
5V
U1
74LS151N
G
07MUX
~W
6
D04D13D22D31D415D514D613D7
12
A 11C 9
B 10Y 5~G 7
X1
J1
Key = Space
J2
Key = Space
J3
Key = Space
J4
Key = Space
VCC
5V
U2A
74S00D
&
当BA=01,DC=10时：可以看见指示灯亮，输出高电平，输出正确
VCC
5V
U1
74LS151N
G
07MUX
~W
6
D04D13D22D31D415D514D613D7
12
A 11C 9
B 10Y 5~G 7
X1
J1
Key = Space
J2
Key = Space
J3
Key = Space
J4
Key = Space
VCC
5V
U2A
74S00D
&
当BA=10,DC=10时：可以看见指示灯亮，输出高电平，输出正确
BA=11,DC=10时：可以看见指示灯亮，输出高电平，输出正确
VCC
5V
U174LS151N G 07
MUX ~W
6D04D13D22D31D415D514D613D7
12
A 11C 9
B 10Y
5~G 7
X1
5 V
J1Key = Space
J2Key = Space
J3
Key = Space
J4
Key = Space
VCC 5V
U2A
74S00D
&
5V
U1
74LS151N
G 07MUX
~W
6
D04D13D22D31D415D514D613D7
12
A 11C 9
B 10Y 5~G 7
X1
J1
Key = Space
J2
Key = Space
J3
Key = Space
J4
Key = Space
VCC
5V
U2A
74S00D
&
当BA=00,DC=11时：可以看见指示灯灭，输出低电平，输出正确
VCC
5V
U1
74LS151N
G 07MUX
~W
6
D04D13D22D31D415D514D613D7
12
A 11C 9
B 10Y 5~G 7
X1
5 V
J1
Key = Space
J2
Key = Space
J3
Key = Space
J4
Key = Space
VCC
5V
U2A
74S00D
&
当BA=01,DC=11时：可以看见指示灯灭，输出低电平，输出正确
VCC
5V
U1
74LS151N
G 07MUX
~W
6
D04D13D22D31D415D514D613D7
12
A 11C 9
B 10Y 5~G 7
X1
5 V
J1
Key = Space
J2
Key = Space
J3
Key = Space
J4
Key = Space
VCC
5V
U2A
74S00D
&
当BA=10,DC=11时：可以看见指示灯灭，输出低电平，输出正确
当BA=11,DC=11时：可以看见指示灯亮，输出高电平，输出正确
VCC
5V
U1
74LS151N
G 07MUX
~W
6
D04D13D22D31D415D514D613D7
12
A 11C 9
B 10Y 5~G 7
X1
5 V
J1
Key = Space
J2
Key = Space
J3
Key = Space
J4
Key = Space
VCC
5V
U2A
74S00D
&
四、 总结
通过仿真仿真，验证了电路的输出和所要求的一致，说明电路正确，则分析中得到的电路就是我们所需要的电路。
爱拼才会赢
第4 章 [题 4.1]．分析图P4.1电路的逻辑功能，写出输出的逻辑函数式，列出真值表，说明电路逻辑功能的特点。 P3AP1P5P2P3P4 A P 4CP2 P3Y P5P6 B P1 AB Y P2BP1 C P6CP4 图P4.1 图P4.2 解：（ 1）逻辑表达式 Y P5P6P2 P3 P4 CP4P2 P3P4CP4 P2 P3 C CP2 P3P2 P3 C C P2P3 PPC23P PC 2 3 P2 P3BP1 AP1 B AB AAB AB AB Y P2P3C P2 P3C AB AB C AB ABC AB ABC AB C ABC AB ABC AB ABC C （ 2）真值表 A B C Y A B C Y 00011000 00101011 01001101 01111110 （3）功能 从真值表看出，这是一个三变量的奇偶检测电路，当输入变量中有偶数个1 和全为0 时，Y=1，否则 Y=0 。 [题 4.3] 分析图P4.3电路的逻辑功能，写出Y1、、Y2的逻辑函数式，列出真值表，指出 电路完成什么逻辑功能。
A B Y 2 C Y 1 图 P4.3 [解 ] 解： Y2AB BC AC Y1 ABC （ A B ） C Y2 ABC （ A B ） BC AC C AB ABC ABC ） ABC ABC 真值表： A B C Y1 Y2 00000 00110 01010 01101 10010 10101 11001 11111 由真值表可知：电路构成全加器，输入 A 、B 、C 为加数、被加数和低位的进位，Y 1为“和”， Y 2为“进位”。 [题 4.4]图 P4.4 是对十进制数9 求补的集成电路CC14561 的逻辑图，写出当COMP=1 、Z=0 、和 COMP=0 、 Z=0 时， Y 1～ Y 4的逻辑式，列出真值表。
组合逻辑电路中的竞争与冒险 前面分析组合逻辑电路时,都没有考虑门电路的延迟时间对电路产生的影响。实际上, 从信号输入到稳定输出需要一定的时间。由于从输入到输出的过程中, 不同通路上门的级数不同, 或者门电路平均延迟时间的差异, 使信号从输入经不同通路传输到输出级的时间不同。由于这个原因, 可能会使逻辑电路产生错误输出,通常把这种现象称为竞争冒险。 竞争:在组合逻辑电路中, 某个输入变量通过两条或两条以上途径传到输出门的输入端, 由于每条途径的延迟时间不同帮到达输出门的时间就有先有后, 这种现象称为竞争。 冒险:是指数字电路中, 某个瞬间出现了非预期信号的现象, 即某一瞬间数字电路出现了违背真值表所规定的逻辑电平。这样就出现了不该出现的尖脉冲, 一、 竞争冒险的概念及其产生的原因 以图示电路为例可看出, 大多数组合电路都存在竞争, 但所有竞争不一定都产生错误的干扰脉冲。竞争是产生冒险的必然条件, 而冒险并非竞争的必然结果。由以上分析可知, 只要两个互补的信号送入同一门电路, 就可能出现竞争冒险。因此把冒险现象分为两种: 1. “ 0”型冒险
A A +冒险在理想情况下输出电平为“ 1” , 由于竞争输出产生低电平窄脉冲。 A A ?冒险在理想情况下输出电平为“ 0” ,由于竞争输出产生高电平窄脉冲。 二、竞争冒险的判断方法 判断竞争冒险是否存在的方法很多,最常见的方法有: 1.代数法 在逻辑函数表达式中, 是否存在某变量的原变量和反变量。若去掉其他变量得到 A A Y +=,电路有可能产生“ 0”冒险;若得到 A A Y ?=,则可能产生“ 1” 冒险。 2.卡诺图法 画出逻辑函数的卡诺图, 当卡诺图中两个合并最小项圈相切, 即两个合并最小项圈相邻—有相邻项, 各合并最小项圈各自独立—不相交时, 这个逻辑函数有可能出现冒险现象。 三、消除竞争冒险的方法 1.修改逻辑设计 (1代数法 ①逻辑变换消去互补量 ((C A B A Y ++=当 B =C=0时, A A Y ?=, 存在竞争冒险。若将逻辑函数表达式进行逻辑变换,则 BC B A AC Y ++=,这时消去了 A A ?互补量,从而不会产生竞争冒险。②增加乘积项 C A AB Y +=当 B=C=1时, A A Y +=,存在竞争冒险。若增加乘积项 BC , 则 BC C A AB Y ++=,消除了竞争冒险。 (2卡诺图法 将卡诺图中相切的圈用一个多余的圈连接起来,即可消除冒险现象。
数字电子技术第三章(组合逻辑电路)作业及答案 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
第三章（组合逻辑电路）作业及答案 1、写出图3-1所示组合逻辑电路中输入输出的逻辑关系式和真值表。 图3-1：组合逻辑电路逻辑图 解：（1）C A A AC B A Y +=++=1 （2）D B C B A CD B A CD B A D BD CD A B A Y ++=++=+=++=）（ 2 2、试分析图3-2所示组合逻辑电路，写出其逻辑函数表达式。若设S 1﹑S 0为功能控制信号，A ﹑B 为输入信号，L 为输出，说明当S 1﹑S 0取不同信号值时，电路所实现的逻辑功能。 图3-2：组合逻辑电路逻辑图 3、试用与门、或门和非门，或者与门、或门和非门的组合来实现如下各逻辑函数关系，画出相应的逻辑电路图。 （1）1 Y AB BC =+ A B S 1 S 0 =1 =1 & =1
（2）2Y A C B =+（） （3）3Y ABC B EF G =++（） & & 1 ≥Y1. 1 A B C . & 1 ≥Y2 . 1 A B C & 1 ≥1 ≥& & 1 A B C . E F G .Y3 . . . 4、试用门电路设计4线-2线优先编码器，输入、输出信号都是高电平有效，要求任一按键按下时，G S 为1，否则G S =0；还要求没有按键按下时，E O 信号为1，否则为0。
5、试用逻辑门电路设计一个2选1数据选择器，输入信号为A、B，选择信号为S，输出信号为Y，要求写出真值表、逻辑函数表达式和画出逻辑电路图。 6、某公司3条装配线各需要100kW电力，采用两台发电动机供电，一台100kW，另外一台是200kW，3条装配线不同时开工，试设计一个发电动机控制电路，可以按照需求启动发电动机以达到节电的目的。
. . . 组合逻辑电路 ——血型匹配电路 一、题目： 人的血型由A、B、AB、O四种。输血时输血者的血型与受血者血型必须符合图1中用箭头指示的授受关系。判断输血者与受血者的血型是否符合上述规定，要求用八选一数据选择器（74LS151）及与非门（74LS00）实现。（提示：用两个逻辑变量的4种取值表示输血者的血型，例如00代表A、01代表B、10代表AB、11代表O。） 图1 二、分析： 人的血型由A、B、AB、O四种刚好可以用两个逻辑变量表示，在这里我们不妨设00代表血型A、01代表血型B、10代表血型AB、11代表血型O。由于我们是要来判断两个血型是否匹配，则我们需要用四个逻辑变量，通过对四个逻辑变量进行逻辑设计，从而得到所需要求电路。 题目要求用八选一数据选择器（74LS151）及与非门（74LS00）实现。74LS151只有8个数据输入端要来实现四个逻辑变量（16个数据最小项）的数据逻辑组合。这是必须有一个逻辑变量接到74LS151的数据输入端。 我们不妨把输血者血型用逻辑变量BA表示，受血者血型用逻辑变量DC表示，则由图一所指示的授受关系。得到能否匹配的卡诺图，其中匹配用1表示，不能用0表示。 做出逻辑变量ABCD的卡诺图如下图所示：
DC BA 00 01 11 10 00 01 11 10 由于用74LS151，需要把一个变量放到数据输入端，这里我们不妨把D 放到数据输入端我们得到卡诺图2 m 0 m 1 m 3 m 2 m 6 m 7 m 5 m 4 D ABC 000 001 011 010 110 111 101 100 0 1 D 0=1 D 1=D D 3=1 D 2=D D 6=0 D 7=1 D 5= D 4=0 由此我们可以的做出仿真电路： VCC 5V U1 74LS151N G 07MUX ~W 6 D04D13D22D31D415D514D613D7 12 A 11C 9 B 10Y 5~G 7 X1 5 V J1 Key = Space J2 Key = Space J3 Key = Space J4 Key = Space VCC 5V U2A 74S00D & 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0
第2章习题 一、单选题 1.若在编码器中有50个编码对象，则输出二进制代码位数至少需要（ B ）位。 A）5 B）6 C）10 D）50 2.一个16选1的数据选择器，其选择控制（地址）输入端有（ C ）个，数据输入端有（ D ）个，输出端有（ A ）个。 A）1 B）2 C）4 D）16 3.一个8选1的数据选择器，当选择控制端S2S1S0的值分别为101时，输出端输出（ D ）的值。 A）1 B）0 C）D4D）D5 4.一个译码器若有100个译码输出端，则译码输入端至少有（ C ）个。 A）5 B）6 C）7 D）8 5.能实现并-串转换的是（ C ）。 A）数值比较器B）译码器C）数据选择器D）数据分配器 6.能实现1位二进制带进位加法运算的是（ B ）。 A）半加器B）全加器C）加法器D）运算器 7.欲设计一个3位无符号数乘法器（即3×3），需要（）位输入及（ D ）位输出信号。A）3，6 B）6，3 C）3，3 D）6，6 8.欲设计一个8位数值比较器，需要（）位数据输入及（ B ）位输出信号。 A）8，3 B）16，3 C）8，8 D）16，16 9. 4位输入的二进制译码器，其输出应有（ A ）位。 A）16 B）8 C）4 D）1 二、判断题 1. 在二——十进制译码器中，未使用的输入编码应做约束项处理。（） 2. 编码器在任何时刻只能对一个输入信号进行编码。（）
3. 优先编码器的输入信号是相互排斥的，不容许多个编码信号同时有效。（ ） 4. 编码和译码是互逆的过程。（ ） 5. 共阴发光二极管数码显示器需选用有效输出为高电平的七段显示译码器来驱动。（ ） 6. 3位二进制编码器是3位输入、8位输出。（ ） 7. 组合逻辑电路的特点是：任何时刻电路的稳定输出，仅仅取决于该时刻各个输入变量的取值，与电路原来的状态无关。（ ） 8. 半加器与全加器的区别在于半加器无进位输出，而全加器有进位输出。（ ） 9. 串行进位加法器的优点是电路简单、连接方便，而且运算速度快。（ ） 10. 二进制译码器的每一个输出信号就是输入变量的一个最小项。（ ） 11. 竞争冒险是指组合电路中，当输入信号改变时，输出端可能出现的虚假信号。（ ） 三、综合题 1．如图所示逻辑电路是一个什么电路，当A 3～A 0输入0110，B 3～B 0输入1011，Cin 输入1时，Cout 及S 3～S 0分别输出什么 +A 3B 3C in 3C out +++A 2B 2A 1B 1A 0B 0210 答：图中所示电路是4位串行进位全加器电路 C out =1，S 3S 2S 1S 0=0001 2．使用门电路设计一个4选1的数据选择 器，画出逻辑图。 解：4选1数据选择器有4个数据输入 端（D 0D 1D 2D 3），2个选择输入端（S 1S 0），1个 数据输出端（Y ）。真值表如下： D S 1 S 0 Y
第七章门电路与组合逻辑电路 习题一 一、选择题 1. 三态门输出高阻状态时，是正确的说法。 A.用电压表测量指针不动 B.相当于悬空 C.电压不高不低 D.测量电阻指针不动 2. 以下电路中可以实现“线与”功能的有。 A.与非门 B.三态输出门 C.集电极开路门 D.漏极开路门 3．以下电路中常用于总线应用的有。 A.T S L门 B.O C门 C.漏极开路门 D.C M O S与非门 4．逻辑表达式Y=A B可以用实现。 A.正或门 B.正非门 C.正与门 D.负或门 5．T T L电路在正逻辑系统中，以下各种输入中相当于输入逻辑“1”。 A.悬空 B.通过电阻 2.7kΩ接电源 C.通过电阻 2.7kΩ接地 D.通过电阻510Ω接地 6．对于T T L与非门闲置输入端的处理，可以。 A.接电源 B.通过电阻3kΩ接电源 C.接地 D.与有用输入端 并联 7．要使T T L与非门工作在转折区，可使输入端对地外接电阻R I。 A.＞R O N B.＜R O F F C.R O F F＜R I＜R O N D.＞R O F F 8．三极管作为开关使用时，要提高开关速度，可。 A.降低饱和深度 B.增加饱和深度 C.采用有源泄放回路 D.采用抗饱和三极管 9．C M O S数字集成电路与T T L数字集成电路相比突出的优点是。 A.微功耗 B.高速度 C.高抗干扰能力 D.电源范围宽 10．与C T4000系列相对应的国际通用标准型号为。 A.C T74S肖特基系列 B.C T74L S低功耗肖特基系列 C.C T74L低功耗系列 D.C T74H高速系列 二、判断题（正确打√，错误的打×） 1．TTL与非门的多余输入端可以接固定高电平。（） 2．当TTL与非门的输入端悬空时相当于输入为逻辑1。（） 3．普通的逻辑门电路的输出端不可以并联在一起，否则可能会损坏器件。（） 4．两输入端四与非门器件74LS00与7400的逻辑功能完全相同。（） 5．CMOS或非门与TTL或非门的逻辑功能完全相同。（）
组合逻辑电路大作业报告 学院：自动化学院 班级：自动化1702 班 姓名：马子茹 173407020203
一、题目要求 试用与非门或74LS151分别设计一个血型配对指示器，输血时供血者和受血者的血型配对情况为：（1）同一血型之间可以相互输血；（2）AB型受血者可以接受任何血型的输血；（3）O型输血者可以给任何血型的受血者输血。当受血者的血型和供血者的血型符合要求时绿灯亮，否则红灯亮。 二、逻辑分析 人的血型有A、B、AB、O四种。输血时输血者的血型与受血者的血型必须符合图示中用箭头指示的授受关系。 假设MN代表输血者的血型(00为A型血、01为B型血、10为AB型血、11为O型血)，PQ代表受血者的血型(00为A型血、01为B型血、10为AB型血、11为O型血)。假设Y为输出，Y=1时表示血型匹配绿灯亮，Y=0时表示血型不匹配红灯亮。由此可以列出输血、受血血型是否匹配的真值表如下。
根据真值表可以得到逻辑函数表达式为： Y=M'N'P'Q'+M'N'PQ'+ M'NP'Q + M'NPQ'+ MN'PQ'+ MNP'Q'+MNPQ'+MNP'Q+ MNPQ 三、用与非门设计血型配对指示器 1、设计过程 利用卡诺图将逻辑函数表达式进行化简： 化简结果为：Y=M'N'Q'+NP'Q+PQ'+MN跟据化简结果进行与非门逻辑电路设计
2、仿真过程 因为实验情况较多，我们选择了随机抽取的的四种仿真效果作为参考：两种可以输血（亮绿灯），两种不可输血（亮红灯）的情况。 （1）Y=1，亮绿灯，可以输血。 ①当输入M=N=P=Q=0时，输出Y=1。既A血型可以给A血型输血，亮绿灯，演示结果如图： ②当输入M=0,N=1,P=1,Q=0时，输出Y=1。既B血型可以给AB血型输血，亮绿灯，演示结果如图：
第4章 [题]．分析图电路的逻辑功能，写出输出的逻辑函数式，列出真值表，说明电路逻辑功能的特点。 图P4.1 B Y AP 56 P P = 图 解：（1）逻辑表达式 ()()() 5623442344 232323232323 Y P P P P P CP P P P CP P P C CP P P P C C P P P P C P PC ===+=+=++=+ 2311P P BP AP BABAAB AB AB ===+ ()()()2323Y P P C P P C AB AB C AB ABC AB AB C AB AB C ABC ABC ABC ABC =+=+++=+++=+++ （2）真值表 （3）功能 从真值表看出，这是一个三变量的奇偶检测电路，当输入变量中有偶数个1和全为0时，Y =1，否则Y=0。 [题] 分析图电路的逻辑功能，写出Y 1、、Y 2的逻辑函数式，列出真值表，指出电路完成什么逻辑功能。
图P4.3 B 1 Y 2 [解] 解： 2Y AB BC AC =++ 12 Y ABC A B C Y ABC A B C AB BC AC ABC ABC ABC ABC =+++=+++++=+++（）（）） 由真值表可知：、C 为加数、被加数和低位的进位，Y 1为“和”，Y 2为“进位”。 [题] 图是对十进制数9求补的集成电路CC14561的逻辑图，写出当COMP=1、Z=0、和COMP=0、Z=0时，Y 1～Y 4的逻辑式，列出真值表。
图P4.4 [解] （1）COMP=1、Z=0时，TG 1、TG 3、TG 5导通，TG 2、TG 4、TG 6关断。 3232211 , ,A A Y A Y A Y ⊕===， 4324A A A Y ++= （2）COMP=0、Z=0时， Y 1=A 1， Y 2=A 2， Y 3=A 3， Y 4=A 4。 COMP=0、Z=0的真值表从略。 [题] 用与非门设计四变量的多数表决电路。当输入变量A 、B 、C 、D 有3个或3个以上为1时输出为1，输入为其他状态时输出为0。 [解] 题的真值表如表所示，逻辑图如图(b)所示。
第20章习题 门电路和组合逻辑电路 S10101B 为实现图逻辑表达式的功能，请将TTL 电路多余输入端C 进行处理（只需一种处理方法），Y 1的C 端应接 ，Y 2的C 端应接 ， 解：接地、悬空 S10203G 在F = AB +CD 的真值表中，F =1的状态有( )。 A. 2个 B. 4个 C. 3个 D. 7个 解：D S10203N 某与非门有A 、B 、C 三个输入变量，当B =1时，其输出为( )。 A. 0 B. 1 C. D. AC 解：C S10204B 在数字电路中，晶体管的工作状态为( )。 A. 饱和 B. 放大 C. 饱和或放大 D. 饱和或截止 解：D S10204I 逻辑电路如图所示，其逻辑函数式为( )。 A. B. C. D. 解：C S10204N 已知F =AB +CD ，选出下列可以肯定使F = 0的情况( )。 A. A = 0，BC = 1 B. B = C = 1 C. C = 1，D = 0 D. AB = 0，CD = 0 解：D S10110B 三态门电路的三种可能的输出状态是 ， ， 。 解：逻辑1、逻辑0、高阻态 S10214B 逻辑图和输入A ，B 的波形如图所示，分析当输出F 为“1”的时刻应是( )。 A. t 1 B. t 2 C. t 3 解：A Y
S10211I 图示逻辑电路的逻辑式为( )。 A. B. C. 解：B S10212I 逻辑电路如图所示，其功能相当于一个( )。 A. 门 B. 与非门 C. 异或门 解：C S10216B 图示逻辑电路的逻辑式为( )。 A. A +B B. C. AB + 解：C S10217B 逻辑图如图（a ）所示，输入A 、B 的波形如图（b ），试分析在t 1瞬间输出F 为( )。 A. “1” B. “0” C. 不定 解：B S10218B 图示逻辑符号的逻辑状态表为( )。 A. B. C. 解：B
第九章 门电路及组合逻辑电路 一、填空题 1、模拟信号的特点是在 和 上都是 变化的。（幅度、时间、连续） 2、数字信号的特点是在 和 上都是 变化的。（幅度、时间、不连续） 3、数字电路主要研究 与 信号之间的对应 关系。（输出、输入、逻辑） 4、最基本的三种逻辑运算是 、 、 。（与、或、非） 5、逻辑等式三个规则分别是 、 、 。（代入、对偶、反演） 6、逻辑函数常用的表示方法有 、 和 。（真值表、表达式、卡诺图、逻辑图、波形图五种方法任选三种即可） 7、半导体二极管具有 性，可作为开关元件。（单向导电） 8、半导体二极管 时，相当于短路； 时，相当于开路。（导通、截止） 9、半导体三极管作为开关元件时工作在 状态和 状态。（饱和、截止） 10、在逻辑门电路中，最基本的逻辑门是 、 和 。（与门、或门、非门） 11、与门电路和或门电路具有 个输入端和 个输出端。（多、一） 12、非门电路是 端输入、 端输出的电路。（单、单） 13、根据逻辑功能的不同特点，逻辑电路可分为两大类： 和 。（组合逻辑电路、时序逻辑电路） 14、组合逻辑电路主要是由 、 和 三种基本逻辑门电路构成的。（与门、或门、非门） 15、（1）2(10011011)(= 8)(= 16) 答：233、9B （2）16()(AE = 2)(= 8) 答：10101110、256 （3）()125(10= 2) （4）()375.13(10= 2) 答：（1）1111101（2）1101.011 二、判断题 1、十进制数74转换为8421BCD 码应当是BCD 8421)01110100(。 （√） 2、十进制转换为二进制的时候，整数部分和小数部分都要采用除2取余法。（╳） 3、若两个函数相等，则它们的真值表一定相同；反之，若两个函数的真值表完全相同，则这两个函数未必相等。（╳）
福建农林大学金山学院 课程设计报告 课程名称：数字电子技术课程设计 课程设计题目：血型匹配检测器的设计 姓名： 专业：电气工程及其自动化 年级：2013级 学号： 指导教师：张振敏 职称：讲师 2015年7月3日 一、实验目的 人的血型有A、B、AB、O四种。输血时输血者的血型与受血者的血型必须符合一定的授受关系。设计这个逻辑电路，判断输血者与受血者的血型是否符合上述规定。 二、软件介绍 仿真软件Multisim是一个专门用于电子电路仿真与设计的EDA工具软件。作为 Windows下运行的个人桌面电子设计工具， Multisim是一个完整的集成化设计环境。Multisim计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好地解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一问题。学员可以很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来，并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。Multisim软件绝对是电子学教学的首选软件工具。 特点：直观的图形界面；丰富的元器件；强大的仿真能力；丰富的测试仪器；完备的分析手段；独特的射频(RF)模块；强大的MCU模块；完善的后处理；详细的报告；兼容性好的信息转换。三、设计过程 人的血型有A、B、AB、O四种。输血时输血者的血型与受血者的血型必须符合图示中用箭头指示的授受关系。 先用AB代表输血者的血型(00为A型血、01为B型血、10为AB型血、II为0型血)，CD代
表受血者的血型(00为A 型血、01为B 型血、10为AB 型血、II 为0型血)，Y 为输出(0为不匹配、1为匹配)，那么可以列出输血、受血血型是否匹配。 血型匹配真值表： 根 据 真 值 表 可 以得 到 逻 辑 函 数 表 达 式 为 ： Y=A'B'C'D'+A'BC'D+A'BCD'+A'BCD+AB'C'D'+AB'CD'+ABC'D'+ABCD'+ABCD 化简，得：Y=B'C'D'+A'BD+AD'+BC 数据选择器可以根据地址输入端的二进制信号，对输入端信号进行选择。八选一数据选择器74HC151是集成的有三个地址输入端A2、A1、A0，八个数据输入端D0~D7的中规模组合逻辑电路。 74HC151数据选择器的功能可以用逻辑函数表示为:∑==7 0i i i 012m ,,(D A A A Y ） 根据公式： Y=A'B'C'D'+A'BC'D+A'BCD'+A'BCD+AB'C'D'+AB'CD'+ABC'D'+ABCD'+ABCD 将A →A 2、B →A 1、C →A 0,因此逻辑式可以表示为： Y=m 0D' + m 1D' + m 2D + m 3D' + m 5D ’十m 6+m 7 故： D 0=D 1= D 3=D 5=D', D 2 = D, D 4=0,D 6=D 7=1
组合逻辑电路练习题及答案 一.填空题(10) 1．任何有限的逻辑关系，不管多么复杂，其逻辑函数都可通过逻辑变量的与、或、非三种运算符加以实现，但逻辑函数的一般表达式不是唯一的，而其标准表达式是唯一的。 2．任意两个最小项之积为0，任意两个最大项之和为1。 3．对于逻辑函数BC A F，但这 AB F，为了化简，利用逻辑代数的基本定理，可表示为C C A AB 可能引起0型险象，因为在B=1、C=1时，化简前逻辑函数的值恒为1，但化简后逻辑函数的值为A A。 4．当我们在计算机键盘上按一个标为“9”的按键时，键盘向主机送出一个ASCII码，这个ASCII码的值为39。 5．在 3.3V供电的数字系统里，所谓的高电平并不是一定是 3.3V，而是有一个电压范围，我们把这个电压范围称为高电平容限；同样所谓的低电平并不是一定是0V，而也是有一个电压范围，我们把这个电压范围称为低电平容限。 二.选择题(10) 1．在下列程序存储器的种类中，可在线改写的有 b d。 a. PROM； b. E2PROM； c. EPROM； d. FLASH_M 2．为了实现某种逻辑运算关系，其实现方法有多种多样，其中历史上曾经用到的有以下几种方式，但实现的空间密度最小、能耗最低、能得到普及应用的实现方式是d。 a. 机械式； b.电磁式； c. 分立元件式； d. 集成电路 3．在数字电路中，根据电路是否具有反馈记忆功能，将其分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两种。下列各项中，为组合逻辑电路的是befgi ，为时序逻辑电路的是acdh。 a. 触发器； b. 译码器； c. 移位寄存器； d. 计数器； e. 加法器； f. 编码器；ｇ. 数值比较器；h. 寄存器；i. 多路选择器 4．卡诺图上变量的取值顺序是采用b的形式，以便能够用几何上的相邻关系表示逻辑上的相邻。 a. 二进制码； b. 循环码； c. ASCII码； d. 十进制码 5．在可编程逻辑芯片中，有PROM、PAL、GAL、CPLD等多种结构方式，其中PROM是b，PAL 是c，GAL是a，CPLD是a。 a. 与阵列可编程； b.或阵列可编程； c. 与或阵列皆可编程 三.简答题(50) 1．分别画出JK和D触发器的电路符号图，并分别画出将JK触发器转换成D触发器以及将D触发器转换成JK触发器的电路连接图。 1
组合逻辑电路中的竞 争冒险
目录 摘要 1 关键词 (1) Abstract (1) Key words (1) 1 引言 (1) 2 竞争冒险现象及产生的原因 (1) 2.1竞争冒险现象 (1) 2.2竞争冒险现象产生的原因 (2) 2.3竞争冒险的危害 (2) 2.4竞争冒险的分类 (2) 2.4.1静态冒险 (2) 2.4.2动态冒险 (2) 3竞争冒险的判断 (2) 3.1代数法 (2) 3.2卡诺图法 (3) 3.3仿真法和实验法 (4) 3.4通过实验判断竞争冒险现象 (4) 3.4.1实验分析 (6) 3.4.2实验总结 (7) 4竞争冒险的消除方法 (7) 4.1增加冗余项法 (7) 4.2消除互补项法 (7) 4.3接入滤波电容 (7) 4.4引入选通脉冲 (8) 4.5引入封锁脉冲 (8) 4.6采用可靠性编码 (8) 4.7输出加D触发器 (8) 5实际应用中竞争冒险的敏感度问题 (8) 6总结 (8) 致谢 10 参考文献 (10)
组合逻辑电路中的竞争冒险 网络工程专业学生郭翔 指导教师吴俊华 摘要：在组合逻辑电路中，当输入信号改变状态时，输出端可能出现由于竞争冒险而产生的干扰脉冲信号，如果负载是对干扰脉冲信号十分敏感的电路，有可能引起电路的误动作，因此应该采取措施消除竞争冒险。从理论上分析了组合逻辑电路竞争冒险的产生，及其判断和消除的方法，其产生原因包括：门电路开关电平的时间差和门电路延迟时间。竞争冒险可以通过代数法、卡诺图法、仿真法和实验法进行判断，采用引入选通脉冲、引入封锁脉冲、增加冗余项、接入滤波电容等手段以消除竞争冒险。 关键词：组合逻辑电路竞争冒险干扰消除门电路 Competitive Adventure in Assembled Logical Circuit Student Majoring in Network Engineering Guo Xiang Tutor Wu Junhua Abstract: The disturbance pulse caused by competition and adventure may be emerged in the out put terminal of assembled logic circuit when the statement of input signals changes. The misact caused by the disturbance may appear if the load is very sensitive to the pulse. So the measures should be taken to eliminate the competition and adventure. The reasons of competition and adventure in assembled logic circuit are analyzed and the judging and eliminating method are provided in the paper. The interval between on/off levels in a gate circuit and the delay time of gate circuits is resulted in by competitive adventure. Competitive adventure can be detected by a circuit’s logical function, listing the truth table of circuit in sequence and testing the circuit. The methods of exerting gating pulse and blocking pulse, transforming function of a circuit, and adding redundancy product term, parallel connection capacitance at the output terminal, etc are applied to eliminate competitive adventure. Key words: Assembled logic circuit; Competition and adventure; Disturbance eliminating; Gate circuits 1引言 数字电路分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类，是电子技术的重要组成部分，掌握数字电路的基本知识是设计计算机控制系统的基础。计算机控制系统性能优劣的重要指标是其稳定性、可靠性和抗干扰性，这在很大程度上取决于构成其系统的基本部件的性能。组合逻辑电路中的门电路由于其本身的结构和工作情况，常常会发生竞争冒险现象。因此，在组合逻辑电路的分析和设计中，仅研究输入与输出之间的稳定关系是不够的，还应考虑信号在电路中传输的时延问题，事实上，信号经过任何逻辑门与导线时都会产生时间的延迟，该时间的延迟会使数字系统的操作速度下降，引起电路中波形参数变坏，产生竞争冒险现象，而竞争与冒险现象将会直接影响电路工作的可靠性和稳定性，甚至可能会导致整个数字系统的逻辑紊乱和错误动作。因此在组合逻辑电路中竞争与冒险的判别和消除对于保证电路正常工作具有至关重要的意义[1]。 2 竞争冒险现象及产生的原因 2.1竞争冒险现象
数字电路组合逻辑电路设 计实验报告 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
实验三组合逻辑电路设计（含门电路功能测试）
一、实验目的 1.掌握常用门电路的逻辑功能 2.掌握小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法 3.掌握组合逻辑电路的功能测试方法 二、实验设备与器材 Multisim 、74LS00 四输入2与非门、示波器、导线 三、实验原理 TTL集成逻辑电路种类繁多，使用时应对选用的器件做简单逻辑功能检查，保证实验的顺利进行。 测试门电路逻辑功能有静态测试和动态测试两种方法。静态测试时，门电路输入端加固定的高（H）、低电平，用示波器、万用表、或发光二极管（LED）测
出门电路的输出响应。动态测试时，门电路的输入端加脉冲信号，用示波器观测输入波形与输出波形的同步关系。 下面以74LS00为例，简述集成逻辑门功能测试的方法。74LS00为四输入2与非门，电路图如3-1所示。74LS00是将四个二输入与非门封装在一个集成电路芯片中，共有14条外引线。使用时必须保证在第14脚上加+5V电压，第7脚与底线接好。 整个测试过程包括静态、动态和主要参数测试三部分。 表3-1 74LS00与非门真值表 1.门电路的静态逻辑功能测试 静态逻辑功能测试用来检查门电路的真值表，确认门电路的逻辑功能正确与否。实验时，可将74LS00中的一个与非门的输入端A、B分别作为输入逻辑变量，加高、低电平，观测输出电平是否符合74LS00的真值表（表3-1）描述功能。
组合逻辑电路 ——血型匹配电路 一、 题目： 人的血型由A 、B 、AB 、O 四种。输血时输血者的血型和受血者血型必须符合图1中用箭头指示的授受关系。判断输血者和受血者的血型是否符合上述规定，要求用八选一数据选择器（74LS151）及和非门（74LS00）实现。（提示：用两个逻辑变量的4种取值表示输血者的血型，例如00代表A 、01代表B 、10代表AB 、11代表O 。） A B AB O A B AB O 图1 二、 分析： 人的血型由A 、B 、AB 、O 四种刚好可以用两个逻辑变量表示，在这里我们不妨设00代表血型A 、01代表血型B 、10代表血型AB 、11代表血型O 。由于我们是要来判断两个血型是否匹配，则我们需要用四个逻辑变量，通过对四个逻辑变量进行逻辑设计，从而得到所需要求电路。 题目要求用八选一数据选择器（74LS151）及和非门（74LS00）实现。74LS151只有8个数据输入端要来实现四个逻辑变量（16个数据最小项）的数据逻辑组合。这是必须有一个逻辑变量接到74LS151的数据输入端。 我们不妨把输血者血型用逻辑变量BA 表示，受血者血型用逻辑变量DC 表示，则由图一所指示的授受关系。得到能否匹配的卡诺图，其中匹配用1表示，不能用0表示。 做出逻辑变量ABCD 的卡诺图如下图所示： DC BA 00 01 11 10 00 01 11 10 由于用74LS151，需要把一个变量放到 数据输入端，这里我们不妨把D 放到数据输入端我们得到卡诺图2 m 0 m 1 m 3 m 2 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1
m 6 m 7 m 5 m 4 D ABC 000 001 011 010 110 111 101 100 0 1 D 0=1 D 1=D D 3=1 D 2=D D 6=0 D 7=1 D 5= D 4=0 由此我们可以的做出仿真电路： VCC 5V U1 74LS151N G 07MUX ~W 6 D04D13D22D31D415D514D613D7 12 A 11C 9 B 10Y 5~G 7 X1 5 V J1 Key = Space J2 Key = Space J3 Key = Space J4 Key = Space VCC 5V U2A 74S00D & 三、 仿真验证： 当BA=00,DC=00时：可以看见指示灯亮，输出高电平，输出正确 VCC 5V U1 74LS151N G 07MUX ~W 6 D04D13D22D31D415D514D613D7 12 A 11C 9 B 10Y 5~G 7 X1 J1 Key = Space J2 Key = Space J3 Key = Space J4 Key = Space VCC 5V U2A 74S00D & 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0
第4章 [题4.1]．分析图P4.1电路的逻辑功能，写出输出的逻辑函数式，列出真值表，说明电路逻辑功能的特点。 图P4.1 B Y AP 56 P P = 图P4.2 解：（1）逻辑表达式 ()()() 5623442344 232323232323 Y P P P P P CP P P P CP P P C CP P P P C C P P P P C P PC ===+=+=++=+ 2311P P BP AP BABAAB AB AB ===+ ()()()2323Y P P C P P C AB AB C AB ABC AB AB C AB AB C ABC ABC ABC ABC =+=+++=+++=+++ （2）真值表 （3）功能 从真值表看出，这是一个三变量的奇偶检测电路，当输入变量中有偶数个1和全为0时，Y =1，否则Y=0。 [题4.3] 分析图P4.3电路的逻辑功能，写出Y 1、、Y 2的逻辑函数式，列出真值表，指出电路完成什么逻辑功能。
图P4.3 B 1 Y 2 [解] 解： 2Y AB BC AC =++ 12 Y ABC A B C Y ABC A B C AB BC AC ABC ABC ABC ABC =+++=+++++=+++（）（）） B 、 C 为加数、被加数和低位的进位，Y 1为“和”，Y 2为“进位”。 [题4.4] 图P4.4是对十进制数9求补的集成电路CC14561的逻辑图，写出当COMP=1、Z=0、和COMP=0、Z=0时，Y 1～Y 4的逻辑式，列出真值表。
图P4.4 [解] （1）COMP=1、Z=0时，TG 1、TG 3、TG 5导通，TG 2、TG 4、TG 6关断。 3232211 , ,A A Y A Y A Y ⊕===， 4324A A A Y ++= （2）COMP=0、Z=0时， Y 1=A 1， Y 2=A 2， Y 3=A 3， Y 4=A 4。 COMP =0、Z=0的真值表从略。 [题4.5] 用与非门设计四变量的多数表决电路。当输入变量A 、B 、C 、D 有3个或3个以上为1时输出为1，输入为其他状态时输出为0。 [解] 题4.5的真值表如表A4.5所示，逻辑图如图A4.5(b)所示。
第十六章 门电路和组合逻辑电路 一 选择题 1、下列逻辑表达式正确的是（ ）。 .0A A A += .11B A ?= .C A AB A B +=+ .D A AB AB += 2、时序逻辑电路中，以下说法正确的是（ ）。 A 、电路中任意时刻的输出只取决于当时的输入信号，与电路原来的 状态无关。 B 、电路中任意时刻的输出不仅与当时的输入信号有关，同时还取决于 电路原来的状态。 C 、电路中任意时刻的输出只取决于电路原来的状态，与当时的输入 信号无关。 D 、以上均不正确。 3、数据选择器的地址输入端有2个时，最多可以有（ ）个数据信号 输入。 A 、1 B 、2 C 、4 D 、8 4、数据选择器的地址输入端有3个时，最多可以有（ ）个数据信号输入。 A 、4 B 、6 C 、8 D 、16 5、组合逻辑电路中，以下说法正确的是（ ）。 A 、电路中任意时刻的输出只取决于当时的输入信号，与电路原来的状态无关。 B 、电路中任意时刻的输出不仅与当时的输入信号有关，同时还取决于电路原来的状态。 C 、电路中任意时刻的输出只取决于电路原来的状态，与当时的输入信号无关。 D 、以上均不正确。 6、下列几种TTL 电路中，输出端可实现线与功能的电路是（ ）。 A 、或非门 B 、与非门 C 、异或门 D 、OC 门 7、数据选择器有10个数据信号输入端时，至少得有（ ）个地址输入端。 A 、2 B 、3 C 、4 D 、5 8、以下哪个电路不是组合逻辑电路（ ）。 A 、编码器 B 、计数器 C 、译码器 D 、加法器
9、下列逻辑表达式正确的是（ ）。 .0A A A += .11B A ?= .C A AB A B +=+ .D A AB AB += 10、衡量集成逻辑电路优劣的因数是用它的：（ ） A ．增益×带宽； B ．传输延迟时间×功耗； C ．扇出系数×传输延迟时间； D ．噪声容限×功耗。 11、以下诸论述中，唯一正确的是：（ ） A ．可以用OC 门构成电平变换电路； B ．ECL 门电路主要用于集成度要求高的场合； C ．CM0S 器件不可以和TTL 器件兼容； D ．CMOS 器件的电源电压使用范围特别小，对电源的准确性要求严格． 12、集成门电路（不论是与、或、与非…等）的输入端若超过了需要，则这些多余的输入端应按哪种方式去处置才是正确的？（ ） A ．让它们开路； B ．让它们通过电阻接最高电平（例如电源电压）； C ．让它们接地，或接电源的最低电平； D ．让它们和使用中的输入端并接。 13、 以下表达式中符合逻辑运算法则的是（ ） A.C ·C=C 2 B.1+1=10 C.0<1 D.A+1=1 14、 当逻辑函数有n 个变量时，共有（ ）个变量取值组合？ A. n B. 2n C. n 2 D. 2n 15、. 逻辑函数的表示方法中具有唯一性的是（ ） A .真值表 B.表达式 C.逻辑图 D.卡诺图 16、F=A B +BD+CDE+A D=（ ） A.D B A + B.D B A )(+ C.))((D B D A ++ D.))((D B D A ++ 二 填空题 1.电子电路按功能可分为 电路和 电路。 2.根据电路的结构特点及其对输入信号响应规则的不同，数字电路可分为 和 。 3.数字电路的分析方法主要用 、功能表、 、波形图。 4.数字信号是一系列时间和数值都 的信号。 5.在数字电路中有两种数字逻辑状态分别是逻辑 和逻辑 。 6.逻辑函数F=)(B A A ⊕⊕ =