“三開一燈”組合邏輯電路的多種設(shè)計方法

吳建生

摘 要：簡要闡述了在《數(shù)字電路》課程教學(xué)中，組合邏輯電路設(shè)計的幾種常用方法，對教材和教學(xué)大綱中組合邏輯電路的設(shè)計方法進行了補充。通過對“三開一燈”邏輯電路的幾種設(shè)計方法的介紹，說明了如何利用譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計邏輯電路。

關(guān)鍵詞：邏輯電路；設(shè)計方法；理實結(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)計是重點教學(xué)內(nèi)容之一。大部分教材和教學(xué)大綱中，都將用邏輯門構(gòu)成的組合邏輯電路的分析與設(shè)計作為教學(xué)重點，而忽略了應(yīng)用集成邏輯電路來設(shè)計組合邏輯電路的相關(guān)內(nèi)容。事實上，應(yīng)用集成邏輯電路來實現(xiàn)某些邏輯功能，不僅電路簡單、可靠性高，而且成本低，具有很好的市場應(yīng)用價值。

本文就“三開一燈”的邏輯設(shè)計，介紹用邏輯門、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)相關(guān)邏輯功能的過程與方法，并在Multisim中加以仿真。

一、教學(xué)課題

設(shè)計一個用三只開關(guān)控制一盞燈的邏輯電路，要求任一開關(guān)動作均能開燈或關(guān)燈。

為了便于邏輯設(shè)計，假設(shè)三個開關(guān)為A、B、C，開關(guān)閉合為1，斷開為0；燈為Y，高電平點亮（如圖1），真值表如下表所示：

“三開一燈”邏輯電路真值表

方法三：用8路數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)“三開一燈”邏輯電路

8路數(shù)據(jù)選擇器又稱為多路開關(guān)，若將多路開關(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，畫出邏輯電路，并進行仿真實驗如圖3所示。

分析圖3可知，實現(xiàn)該電路僅需74LS151一片（U1），且電路結(jié)構(gòu)簡單。

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

編輯 代敏麗