电子电工技术公开课 组合逻辑电路的设计-三人表决器的设计工作页答案

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)Y j AB AC A A C(2)Y2 AB ACD BD D A( B CD ) A B CD A BC BD2、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 o 为功能控制信号，A 、B 为输入信号，L 为输出，说明当S 1、S o 取不同信号值时， 电路所实现的逻辑功能。

ABLSS o图3-2 :组合逻辑电路逻辑图答秦：L = (A^SiXB^Si)®SB-SjSt =00. L = A+B ; S]S t =01* L = A^B i S l S t =lOr L = AB ・ S|S 0 =11, L = AB3、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) 丫1AB BC (2) 丫2A(C B )(3) 丫3ABC B(EF G )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。

A B C A B C E F G丫2得到」A\ = D^~DC= D + CAQ-DCB + D-D + C£^GS=D十C+3+月-谨铝电路如下图和示■丁A5、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,输出信号为丫，要求写出真值表、逻辑函数表达式和画出逻辑电路图解：若是输入信号尢負、B「选择信号为匕输出信号为丫，则有：・y二动+如用门电路实现如下’亠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，另外台是200kW，3条装配线不同时开工，试设计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讷：设C. E-岂代表三K机「代表：00kW 电机…扎匚叽C200rW卩222D-O H P Ov2322:QjU-1[k w1-21-pGV^ = CBA+CBA^-CBA ICBA^C '^A \ BA)I I BA) \-=C (BA4- BA)-C(^A+ BA)=Ce.G2CHI= M-CA^rCB^有逻辑图如下：屮7、图3-3是由3线/8线译码器74LS138和与非门构成的组合逻辑电路，试写出P l和P2的逻辑表达式，并列出真值表，说明其逻辑功能CEA图3-3 组合逻辑电路图8、试用3线-8线译码器74LS138和与非门实现以下多输出函数：BIN/OCT374LS138 4h（A, B, C）AB BC AC F 2(A, B, C)m (2,4,5,7)W ：.罕儿岛 C')=AB-^C + 月C="=ABC^ABC+ABC+ABC-6謬6"一融”亦”玮 石卫9、图3-4是由八选一数据选择器74LS151构成的组合逻辑电路，试写出当G i G o 为各种不同取值时输出丫与输入A 、B 的逻辑函数表达式。

习题4.1写出图所示电路的逻辑表达式，并说明电路实现哪种逻辑门的功能。

习题4.1图解：B A B A B A B A B A F ⊕=+=+= 该电路实现异或门的功能4.2分析图所示电路，写出输出函数F 。

习题4.2图解：[]B A B BB A F ⊕=⊕⊕⊕=)(4.3已知图示电路及输入A 、B 的波形，试画出相应的输出波形F ，不计门的延迟．图解：B A B A B A AB B AB A AB B AB A F ⊕=•=•••=•••=4.4由与非门构成的某表决电路如图所示。

其中A 、B 、C 、D 表示4个人，L=1时表示决议通过。

（1） 试分析电路，说明决议通过的情况有几种。

（2） 分析A 、B 、C 、D 四个人中，谁的权利最大。

习题4.4图解：（1）ABD BC CD ABD BC CD L ++=••=B AC & && & D L B A =1 =1=1FF A B & &&& & F B A(3)4.5分析图所示逻辑电路，已知S 1﹑S 0为功能控制输入，A ﹑B 为输入信号，L 为输出，求电路所具有的功能。

习题4.5图解：（1）011011)(S S B S A S S B S A L ⊕⊕+⊕=⊕⊕•⊕= (2)4.6试分析图所示电路的逻辑功能。

习题4.6图解：（1）ABC C B A F )(++=10电路逻辑功能为：“判输入ABC 是否相同”电路。

4.7已知某组合电路的输入A 、B 、C 和输出F 的波形如下图所示，试写出F 的最简与或表达式。

习题4.7图解：（1）根据波形图得到真值表：C AB BC A C B A F ++=4.8、设∑=)14,12,10,9,8,4,2(),,,(m D C B A F ，要求用最简单的方法，实现的电路最简单。

1）用与非门实现。

2）用或非门实现。

3) 用与或非门实现。

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(完整)3组合逻辑电路习题解答自我检测题1．组合逻辑电路任何时刻的输出信号，与该时刻的输入信号 有关 ,与以前的输入信号 无关 。

2．在组合逻辑电路中，当输入信号改变状态时，输出端可能出现瞬间干扰窄脉冲的现象称为 竞争冒险 .3．8线—3线优先编码器74LS148的优先编码顺序是7I 、6I 、5I 、…、0I ,输出为2Y 1Y 0Y 。

输入输出均为低电平有效。

当输入7I 6I 5I …0I 为11010101时,输出2Y 1Y 0Y 为 010 。

4．3线—8线译码器74HC138处于译码状态时,当输入A 2A 1A 0=001时，输出07Y ~Y = 11111101 。

5．实现将公共数据上的数字信号按要求分配到不同电路中去的电路叫 数据分配器 。

6．根据需要选择一路信号送到公共数据线上的电路叫 数据选择器 。

7．一位数值比较器，输入信号为两个要比较的一位二进制数,用A 、B 表示，输出信号为比较结果:Y (A ＞B ) 、Y (A ＝B ）和Y (A ＜B ），则Y (A ＞B ）的逻辑表达式为B A 。

8．能完成两个一位二进制数相加，并考虑到低位进位的器件称为 全加器 。

9．多位加法器采用超前进位的目的是简化电路结构 × 。

(√，× ） 10．组合逻辑电路中的冒险是由于 引起的。

习题4.1写出图所示电路逻辑表达式，并阐明电路实现哪种逻辑门功能。

习题4.1图解：B A B A B A B A B A F ⊕=+=+= 该电路实现异或门功能4.2分析图所示电路，写出输出函数F 。

习题4.2图 解：[]B A B BB A F ⊕=⊕⊕⊕=)(4.3已知图示电路及输入A 、B 波形，试画出相应输出波形F ，不计门延迟．习题4.3图解：B A B A B A AB B AB A AB B AB A F ⊕=•=•••=•••=4.4由与非门构成某表决电路如图所示。

其中A 、B 、C 、D 表达4个人，L=1时表达决策通过。

（1） 试分析电路，阐明决策通过状况有几种。

（2） 分析A 、B 、C 、D 四个人中，谁权利最大。

B AC && && D LBA =1 =1 =1FFA B&&&&&FB A习题4.4图解：（1）ABD BC CD ABD BC CD L ++=••= （2）(3)依照真值表可知，四个人当中C 权利最大。

4.5分析图所示逻辑电路，已知S 1﹑S 0为功能控制输入，A ﹑B 为输入信号，L 为输出，求电路所具备功能。

习题4.5图解：（1）011011)(S S B S A S S B S A L ⊕⊕+⊕=⊕⊕•⊕= (2)S 1S 04.6习题4.6图解：（1）ABC C B A F )(++= (2)电路逻辑功能为：“判输入ABC 与否相似”电路。

4.7已知某组合电路输入A 、B 、C 和输出F 波形如下图所示，试写出F 最简与或表达式。

习题4.7图 解：（1）依照波形图得到真值表：(2)由真值表得到逻辑表达式为C AB BC A C B A F ++=4.8、设∑=)14,12,10,9,8,4,2(),,,(m D C B A F ，规定用最简朴办法，实现电路最简朴。

1）用与非门实现。

三人表决器的设计-学生工作页
三人表决器的设计功能要求：
三名评委。

三个评委各控制A、B、C三个按键中的一个，评委按下按键表示同意，否则为不同意；以此投票表决某选手是晋级还是淘汰.
要求：少数服从多数的原则（根据实际电路，用与非门实现）。

第一步：分析三人表决器的功能要求，并进行逻辑赋值；
有三个评委说明有______个“输入变量”，分别用______、_______、_______表示；评委判定一位选手是否通过，故有_____个“输出变量”，用_______表示；
对“输入变量”赋值同意为“_____”，不同意为“______”；对“输出变量”赋值通过为“______”，淘汰为“______”。

第二步：根据逻辑要求填写真值表；
第三步：根据真值表写出逻辑函数表达式；
表达式：Y=
第四步：化简逻辑函数表达式；（并根据要求化简最简与非表达式）
Y=
=
=
=
=
=
=
=
第五步：根据最简表达式画逻辑电路图；
需要_______个_______输入_______门。

需要_______个_______输入_______门。

课后任务：根据绘制的逻辑电路图，试着自己动手用Multisim软件绘制由集成电路块74LS00、74LS10所设计的电路图，并仿真测试其功能。

（制作前查手册了解74LS00、74LS10型集成电路的功能）。

课堂教学设计
教学过程
《三人表决器的逻辑电路设计》
一、设计要求：
为中国达人秀设计表决器，三个裁判参与表决，两人或两人以上同意，则表示选手晋级。

二、列出真值表：
设裁判同意晋级为“1”，不同意为“0”；选手晋级为“1”，淘汰为“0”。

三、根据真值表，写出逻辑函数表达式：
与或式：
与非-与非式：
四、根据函数表达式，画出逻辑电路图：
与或式：与非-与非式：
五、根据芯片，画接线图：
+5V
A
B
C
六、拓展练习：在课堂学习的基础上，在题目中加上“必须包括A在内”这个条件，即：三人中需两人或两人以上同意，并且A必须同意，才算通过。

三人表决器的组合逻辑电路设计
三人表决器的设计需要考虑到三个输入信号的组合逻辑，以确
定最终的输出。

通常情况下，三人表决器的输出是根据三个输入信
号中的大多数来确定的。

例如，如果有两个输入信号为“1”，一个
输入信号为“0”，那么输出信号将为“1”。

这种设计可以确保在
三个输入信号中获得多数投票的决策。

为了实现这种组合逻辑，我们可以使用逻辑门来设计三人表决器。

最常用的逻辑门是“与门”和“或门”。

与门用于实现多个输
入信号全部为“1”时输出为“1”的逻辑功能，而或门用于实现多
个输入信号中有一个为“1”时输出为“1”的逻辑功能。

在三人表决器的设计中，我们可以使用三个与门和一个或门来
实现。

首先，将三个输入信号分别连接到三个不同的与门的输入端，然后将这三个与门的输出连接到一个或门的输入端。

最终的输出信
号将由或门产生，根据多数投票的原则确定。

除了基本的与门和或门之外，还可以使用其他逻辑门来实现三
人表决器，例如“与非门”或“或非门”。

这取决于具体的设计需
求和电路的复杂程度。

总的来说，三人表决器的组合逻辑电路设计是一个有趣且实用的电子设计问题。

通过合理地选择逻辑门和连接方式，我们可以设计出一个可靠的三人表决器，用于各种应用场景中的投票和决策。

这种设计不仅可以帮助我们理解逻辑电路的基本原理，还可以在实际应用中发挥重要作用。

组合逻辑电路的设计-三人表决器的设计公开课教案（优秀版）word资料江苏省高淳中等专业学校市级公开课教学过程教学内容教学过程教学方法知识回顾复习引导新课导入引入启发任务目标一）功能要求：请同学们为这种类型节目的三位评委设计一个表决器，功能要求是三位评委各控制三个按钮A、B、C中的一个，按下为“1”表示赞成，不按为“0”表示不赞成，以少数服从多数的原则表决事件结果Y，表决结果用指示灯来表示，如果多数赞成则为通过Y=1绿灯亮，反之则为不通过Y=0灯不亮（或者红灯亮）。

任务讨论新课内容二）列真值表（输入、输出分配）※三评委——A、B、C；同意，按键为“1”，否则为“0”；表决结果——Y：通过为“1”，否则为“0”。

展示引导讨论教学过程教学内容教学过程教学方法新课内容三）逻辑表达式（遵循少数服从多数的原则）★A B C Y0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1可得ABCCABCBABCAY+++=四）化简逻辑表达式★※∵ABCCABCBABCAY+++=又∵ABCABCABC=+∴ABCABCABCCABCBABCAY+++++=∴)()()(ABCCABABCCBAABCBCAY+++++=∴ABCCACBBBCAAY)()()(+++++=∵1=+=+=+CCBBAA∴ABACBCY++==ABACBC++=ABACBC••五）逻辑电路图★（提问，让学生自由讨论，电路中用到的门电路）根据逻辑表达式，得图：展示练习展示互动引导讨论练习演示归纳BCACBACABABC教学过程教学内容教学过程教学方法新课内容用Multisim仿真验证：U1A7400NU1B7400NU1C7400NU2A7410NS1键 = AS2键 = BS3键 = CR110kΩR210kΩR310kΩXMM1VCC5VX25VAABBCC展示讨论课堂小结逻辑电路的设计方法步骤（重点）1.功能分析→输入、输出分配；分配2.真值表；列表（难点）3.逻辑表达式；得式（重点）最简表达式；化简（重难点）5.逻辑电路图。

整理自我检测题1．组合逻辑电路任何时刻的输出信号，与该时刻的输入信号 有关 ，与以前的输入信号 无关 。

2．在组合逻辑电路中，当输入信号改变状态时，输出端可能出现瞬间干扰窄脉冲的现象称为 竞争冒险 。

3．8线—3线优先编码器74LS148的优先编码顺序是7I 、6I 、5I 、…、0I ，输出为2Y 1Y 0Y 。

输入输出均为低电平有效。

当输入7I 6I 5I …0I 为11010101时，输出2Y 1Y 0Y 为 010 。

4．3线—8线译码器74HC138处于译码状态时，当输入A 2A 1A 0=001时，输出07Y ~Y = 11111101 。

5．实现将公共数据上的数字信号按要求分配到不同电路中去的电路叫 数据分配器 。

6．根据需要选择一路信号送到公共数据线上的电路叫 数据选择器 。

7．一位数值比较器，输入信号为两个要比较的一位二进制数，用A 、B 表示，输出信号为比较结果：Y (A ＞B ) 、Y (A ＝B )和Y (A ＜B )，则Y (A ＞B )的逻辑表达式为B A 。

8．能完成两个一位二进制数相加，并考虑到低位进位的器件称为 全加器 。

9．多位加法器采用超前进位的目的是简化电路结构 × 。

（√，× ） 10．组合逻辑电路中的冒险是由于 引起的。

A ．电路未达到最简 B ．电路有多个输出C ．电路中的时延D ．逻辑门类型不同11．用取样法消除两级与非门电路中可能出现的冒险，以下说法哪一种是正确并优先考虑的？A ．在输出级加正取样脉冲B ．在输入级加正取样脉冲C ．在输出级加负取样脉冲D ．在输入级加负取样脉冲12．当二输入与非门输入为 变化时，输出可能有竞争冒险。

A ．01→10B ．00→10C ．10→11D ．11→0113．译码器74HC138的使能端321E E E 取值为 时，处于允许译码状态。

A ．011 B ．100 C ．101 D ．01014．数据分配器和 有着相同的基本电路结构形式。

三人表决器的设计-学生工作页
三人表决器的设计功能要求：
三名评委。

三个评委各控制A、B、C三个按键中的一个，评委按下按键表示同意，否则为不同意；以此投票表决某选手是晋级还是淘汰.
要求：少数服从多数的原则（根据实际电路，用与非门实现）。

第一步：分析三人表决器的功能要求，并进行逻辑赋值；
有三个评委说明有______个“输入变量”，分别用______、_______、_______表示；评委判定一位选手是否通过，故有_____个“输出变量”，用_______表示；
对“输入变量”赋值同意为“_____”，不同意为“______”；对“输出变量”赋值通过为“______”，淘汰为“______”。

第二步：根据逻辑要求填写真值表；
第三步：根据真值表写出逻辑函数表达式；
表达式：Y=
第四步：化简逻辑函数表达式；（并根据要求化简最简与非表达式）
Y=
=
=
=
=
=
=
=
第五步：根据最简表达式画逻辑电路图；
需要_______个_______输入_______门。

需要_______个_______输入_______门。

课后任务：根据绘制的逻辑电路图，试着自己动手用Multisim软件绘制由集成电路块74LS00、74LS10所设计的电路图，并仿真测试其功能。

（制作前查手册了解74LS00、74LS10型集成电路的功能）。