今天小编为大家精心挑选了关于《组合逻辑电路设计论文(精选3篇)》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。【摘要】《组合逻辑电路的设计》是《数字电子技术》中的一节重要学习内容。文章主要针对数字电路中《组合逻辑电路设计》的教学设计展开分析，以期在今后的教学过程中，能够给予广大同仁一定帮助。【关键词】数字电路;《组合逻辑电路设计》;教学设计引言：我国古代教育思想家孔子说过这样一句话：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。
组合逻辑电路设计论文 篇1：
组合逻辑电路设计的学习方法探讨与实践
【摘 要】在组合逻辑电路设计的学习过程中，善于总结电路设计题目的特点和规律，有助于对所学知识的综合应用，从而加深对知识的理解和联系，对学习者思维扩展和兴趣培养都会起到积极的作用。
【关键词】三人多数表决器 电路设计 Multisim10仿真
在组合逻辑电路设计的学习环节中，将学习过程中接触到的电路设计题目通过整理分析，不难发现有这样的两个特点，其一，对于同一题目电路的设计，可采用基本逻辑门、译码器、数据选择器、加法器等不同的设计方案。学习者通过多种设计方案的整理和分析，可加强对电路的理解，掌握更多的设计思路，这些设计思路将所学知识联系起来，通过以点到面的学习方式达到系统掌握知识的目的。其二，对于不同题目的电路设计，可采用相同设计方案。如果不同题目根据其电路功能写出来的真值表相同，就意味着可以采用相同的电路来完成其功能，通过把这种类型的设计题目搜集和归类，可以节省大量的电路设计时间，对学生学习效率的提高和知识的综合应用都会起到很大作用。
本文以三人多数表决器电路设计为例，从两方面探讨和总结了电路设计题目的特点，希望学习者能够借鉴这种学习方法，达到综合掌握知识的目的。
1 三人多数表决器电路设计举例
假设题目要求设计一个三人表决器电路[1]，当表决某个提案时，多数人同意，则提案通过，少数人同意时，提案被否决。
由组合逻辑电路设计步骤[2]，首先定义变量，设三个人分别用A、B、C表示，同意提案时用1表示，否则用0表示，提案表决结果用Y表示，Y为1表示提案表决通过，Y为0则不通过。其次，写真值表，根据上述定义，把题目设计要求的文字信息转化为数字信息的真值表，具体见表1所示。最后， 由表1所示真值表得到逻辑函数表达式为：
表1 三人表决器真值表
输入 输出
A B C Y
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 1
2 “一题多解法”在电路设计中的应用
所谓“一题多解法”是指在设计同一个电路时，采用不同的设计方法。由于数字电路是用0、1代码表示特定含义的电路设计，任何题目在设计是都要把文字信息转换为数字信息，即用真值表的数字信息来体现电路的功能。根据这个特点在电路设计时，我们除采用传统的用与或非实现电路设计外，还可以采用各种中规模集成块来实现电路设计，只要设计出来的电路经过测试，得到的真值表和题目要求的真值表相同，那么就可以实现题目的要求。这种采用不同思路设计电路的做法，对学生思维扩展和知识综合应用方面起到了积极的作用。下面以三人多数表决器电路设计为例，介绍不同设计思路在电路设计中的应用[3]。
2.1采用基本逻辑门设计
在采用组合逻辑电路现实时，根据表达式（2）的特点，采用1个异或门、一个或门和两个与门就可完成电路搭建和测试，具体设计电路如图1所示，笔者用Multisim10仿真软件进行测试[4]，其结果完全和表1相同，达到了三人多数表决器的设计要求。
图1 基本逻辑门实现三人表决器功能仿真界面
2.2采用译码器设计
译码器74LS138是根据三个地址输入端的输入情况，在同一时刻输出其中一个Yi，译码器是组合逻辑电路设计中很重要的一个中规模集成电路，根据74LS138的工作原理，我们将表达式（1）化为：
由表达式（3）和译码器工作原理可设计出图2所示电路，经测试结果与表1数据一致，由此可见采用译码器也能实现三人表决器的功能。
图2 译码器实现三人表决器功能仿真界面
2.3 采用数据选择器设计
数据选择器是根据地址码的特点，从多路输入数据中选择其中一路输出的中规模集成器件。当逻辑函数的变量个数和数据选择器的地址输入变量个数相同时，将变量和地址码对应连接，就可以用数据选择器实现逻辑函数的功能。
根据上述工作原理，将八选一数据选择器74LS151的D3、D5、D6、D7接高电平，D0、D1、D2、D4接低电平，控制端G接低电平，按图3所示连接，即可实现三人多数表决器功能。经笔者用Multisim10仿真软件进行测试，其结果和表1相同，因此，采用数据选择器同样可以三人表决器的功能。
图3 数据选择器实现三人表决器功能仿真界面
2.4采用全加器设计
由于一位二进制全加器的进位输出端Ci=∑m（3，5，6，7），与三人表决器的真值表中Y的输出完全一样，所以只需将A、B、C对应接到全加器集成块CT74HC183的Ai、Bi、Ci-1端，输出Y接到Ci端，即可用全加器实现三人表决器的功能，采用全加器实现三人表决器功能非常简单，此处不再论述。
3 “多题一解法”在电路设计中的应用
“多题一解法”是指不同功能的电路设计题目，可采用同一个电路来实现。在电路设计过程中，只要设计题目真值表相同，其设计出的电路也就相同。学习者如果善于总结这种规律，当再次遇到真值表相同的设计题目时就可以直接使用原来的电路，这样可以节省大量的电路设计时间，从而提高学习效率。
通过笔者的搜集和归类，发现许多不同功能的电路设计题目，都可使用相同电路来实现其功能。例如，题目要求设计一个火灾报警系统，设有烟感、温感和紫外光感三种不同类型的火灾探测器，为了防止误报警，只有当两种或三种探测去发出探测信号时，报警系统才会产生报警信号。
假设烟感、温感和紫外光感三种火灾探测器分别用个A、B、C表示，发出探测信号时用1表示，否则用0表示，报警信号用Y表示，其中Y为1表示有报警，Y为0表示没有火灾报警。
在此定义下的得到该报警系统的真值表和表1完全一样，这也意味着火灾报警系统的电路设计和三人多数表决器一样，可使用相同的电路来完成其功能，当然也可采用上述所讲的四种方案来实现报警系统的功能。由此看来把不同类型、不同功能的电路设计题目进行归纳和总结，对比各电路真值表的特征，就可以将具有相同真值表的设计题目归为一类。这样的学习方法既提高了学习效率，又增强了学习兴趣，最终达到了深入理解知识，灵活应用知识的目的。
4 结论
通过“一题多解”和“多题一解”学习方法的总结和归类，一方面可以让学生以点学面，把所学知识系统的联系起来，通过各知识点的相互渗透，达到全面理解知识的目的。另一方面，可以为学习者节约大量的电路设计时间，对学生电路设计思想和兴趣的培养方面都会起到积极的作用。
【参考文献】
[1] 杨志忠.数字电子技术[M].北京：高等教育出版社，2008.
[2] 丁业兵，谭学琴，等.基于 Multisim 的组合逻辑电路设计与仿真[J].价值工程，2013，6（8）63-64.
[3] 王毓银.数字电路逻辑设计[M].北京：高等教育出版社，2002.
[4] 马敬敏.基本RS触发器工作状态的Multisim仿真[J].电子设计工程，2011，19（17）：24-26.
作者：郑鑫
组合逻辑电路设计论文 篇2：
浅谈数字电路中《组合逻辑电路设计》的教学设计
【摘要】《组合逻辑电路的设计》是《数字电子技术》中的一节重要学习内容。文章主要针对数字电路中《组合逻辑电路设计》的教学设计展开分析，以期在今后的教学过程中，能够给予广大同仁一定帮助。
【关键词】数字电路;《组合逻辑电路设计》;教学设计
引言：我国古代教育思想家孔子说过这样一句话：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”，这一句蕴含了丰富的哲理，与现阶段新课程改革教学理念吻合，体现了学生是学习过程中的主体，兴趣是学生最好的老师。
1.教材分析
《数字电子技术》则一门课程不管是理论性还是实践性都非常强，并且“组合逻辑电路”在整个教材知识中占据主要位置，肩负着“承前启后”的作用
《组合逻辑电路的设计》要在学生学过《数字电路基础》、《逻辑门电路》等知识的基础上进行，既可以检验以前的知识，又可以扩展后续知识。教学重点：介绍组合逻辑电路的设计方法和步骤，使学生能够正确设计组合逻辑电路。教学难点：引导学生设计经济实用的组合逻辑电路。
2.教学目标
知识与能力目标：使学生掌握组合逻辑电路的设计方法和步骤，提高学生应用所学知识的能力。 方法能力目标：培养学生认真学习、认真探索的精神; 激发学生的创新思维能力，举一反三。 社交能力目标：通过课堂师生交流和学生学生交流，培养学生与他人沟通、团结、合作的能力。
3.教学方法
教师的准备工作：熟悉教学大纲以及了解课程教学标准。对教材内容进行钻研、针对性设计教学过程、准备好课件、教学工具以及实验器材等等。为有效激发学生的学习兴趣，调动学生学习积极性，教师可以通过任务驱动教学的方法开展教学工作，结合学生个性特点，对教学任务进行有效的设计。帮助和引导学生对任务进行分析和探究，然后启发学生运用已经学习过的文化知识对实际的问题进行解决。 中间配合使用“触类旁通的类比法”“生动活泼的讨论法”“科学直观的仿真法”“形象立体的动画演示法”来达到我们的教学目标。
4.教学过程
教学过程共分为五个教学环节，共计两个课时。（“温故知新”、“任务驱动”、“探究新知”、“巩固提高”、“学以致用”）。
4.1温故知新
使用方法为教师提问，学生回答的互动形式，一共对三个知识点进行了复习：第一，经常使用的符号，表达形式，真值表以及功能;第二，逻辑代数运算的基本定律跟化简的有效方法，这两个知识点都是基础的知识，学生在对其进行有效学习以后才可以用门电路构建出一个带有特定功能的数字电路;第三，提出两个问题：问题一，什么组合逻辑电路的分析？问题二，组合逻辑电路的分析步骤一共有几步，分别是？最后使用一道题对整体步骤进行分析，让学生的印象更加深刻，达到给新知识铺垫的作用。
4.2任务驱动
此过程由教师帮助和引导学生思考分析，给出一个组合逻辑电路图，我们可以对它的逻辑功能进行有效的分析，给出一个逻辑性的命题，我们可以按照相关的要求对逻辑电路进行设计吗？入股哦设计一个三人表决器呢？学生按照课前的预习情况会得出答案，也就是组合逻辑电路的分析过程不一致，需要五步——相反倒叙的五步。其实这一次课的设计过程就是对上一次课程的逆分析过程，同时也是本次课程的主题。随后教师使用板书或者是幻灯片的方式将教学重点导出。任务启动以后，学生按照指示，分析思考，分组交流，教师给予有效指导。一段时间之后各个小组开始对各自的成果进行展示。通过这样一个“生生交流，师生交流”的过程，学生能够在其中更好的探究教学内容，巩固加深教学内容，加深了解和掌握。
4.3探究新知
有效引导学生设计出经济且实惠的组合逻辑电路。第一次设计是不是完美的？如果用“与非门”去设计会发生什么样的不同？两种方案设计出来的“三人表决器”逻辑电路哪一种会更好？原因是什么呢？学生们在经过一系列的计算之后很快就对第二种设计方案进行了展示。
教师引导学生对两种设计方案进行比较分析，发现这两种设计方案只使用了四个门电路。不一样的是：方案一里面的四个门，其中有三个是“与门”有一个是“或门”、方案二里面四个门都是“与非门”。在对比之后发现，门电路单一更好。通过层层设疑，有效激发了学生的学习积极性，课程重难点教学也得以有效开展。在具体的应用过程中，组合逻辑电路设计多用“与非门”实现，能够控制成本，避免浪费人力，物力。
当任务1结束以后，可以接着布置第二个任务，把任务1的只有1个输出量的设计任务，上升到3个，让工作量加大，提升难度。其目的就是鼓励学生，拓展思路，让原本枯燥乏味的教学得以“由浅入深”、“化难为易”最后教师通过板书或者是幻灯片把教学重难点有效进行提炼，对所学知识进行巩固，加深印象。
4.4巩固提高
在学生一起完成两个任务以后，教师又给学生设置了两个加强任务，要求学生自主独立完成，以此自行消化，吸收，巩固掌握本次课的知识点的目的。
4.5学以致用
为了更好地理论联系实际，设置实验任务，要求学生绘制任务1中“与非”门设计的3人投票器逻辑电路图，并安装测试逻辑功能。为了能够让学生顺利的完成实验任务，教师应准备相关的实验设备让学生认识，并对其使用方法进行详细的讲解。 在讲解完实验设备的原理、用途、安全、节能、环保等注意事项后，让学生自己制作电路和测试功能，完成实验任务。 这个环节结合学生未来的实际工作，让学生学以致用，体验成功，增强自信心。
结束语：在整个教育教学过程之中，一定要以学生为主体。教师要帮助和引导学生不断参与活动，将自身主导作用充分发挥出来。以此方式有效提升学生的求知欲望和学习积极性，让学生在教学过程之中感受成功带来的喜悦之情，进而提升自身各方面能力。
参考文献：
[1]陈丹，戴仁俊.“组合逻辑电路的设计与实现”微课教学设计和反思[J].科技视界，2021（20）：54-57.DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2021.20.24.
[2]李月乔，樊冰.基于項目教学法的组合逻辑模块分层次对比学习探究——以“8位数码管动态显示电路的设计”项目为例[J].工业和信息化教育，2021（02）：76-79.
作者：李欧莉
组合逻辑电路设计论文 篇3：
探索简便的组合逻辑电路设计方法
摘要：以往的组合逻辑电路设计方法是通过化简逻辑表达式,,使其变成最简与或式即最简逻辑函数，再通过连接相应的逻辑门电路即可实现所需的逻辑功能，但是这种利用最简与或式所实现的逻辑电路却不一定是最简的逻辑电路，本文针对这种情况提出一种组合逻辑电路设计方法，通过实例的分析证明了这种设计方法实现的逻辑电路比使用最简逻辑函数实现的逻辑电路更为简单。
关键词：逻辑函数 公共因子
0 引言
由于电子技术的飞速发展,带动了很多科技领域的巨变,目前由于集成电路的规模日益增大，每单位面积内集成的电子元件数目也随之增多,如何用最少的电子元件数目来完成必须的功能是控制集成电路成本的一个重要环节。而这种简化过程的探索是无止境的。本文目的在于讨论出一种设计方法，以便用最少的电子元件数目来组成可以完成必须功能的电路,从而能有效的控制集成电路的成本，这对电路设计、集成电路的制造等方面的影响是无法估计的。
1 一般组合逻辑电路设计方法的分析
一般组合逻辑电路设计通常都是依据最简逻辑函数来进行的，这种方法简单明了，容易很快得出逻辑电路图，例如：有一最简逻辑式： 由此可以得到逻辑电路图如图1所示。
2 简化后的设计方法分析
通过对上式进一步化简可以得到逻辑表达式：
由此可以得到逻辑电路图如图2所示。
对比两图不难发现图2比图1所使用的逻辑单元要少了三个门电路，并且图1是三级输出，图2是两级输出。对于这样简单的逻辑函数都有这样显著的变化，那么在更为复杂和庞大的组合电路中他的简化空间会更为客观。通过大量例题分析验证，当化简后的与或式中包含相同因子时，可以向上例一样简化设计结构，为了便于说明，引入两个概念：覆盖率和公共因子。
2.1 公共因子：将化简所得的与或式中提出共有的因子，使其变成公共因子与所剩余项相成积的形式，我们可以用ZM表示。
由于逻辑函数是最简与或式，则有：
在S中找到M可以使非号减少
2.2 覆盖率：
对于某最简与或式：
n对于Y来说就是覆盖率，可以看到n越小时非门使用的数量越少，并且公共因子的系数越庞大，与门使用的数量就越少，从而使整个电路的性价比提高了。
总之，通过以上例子的分析和比较可以证明逻辑表达式中含有公共因子的项越多，可以简化合并成与非项的就越多，实现逻辑电路时就会越简便，简单电路和复杂电路都遵循此规则。
作者：刘艳敏 高敬媛