《汽车电工电子技术》课件-6.2.1组合逻辑电路的分析与设计

汽车电工电子技术

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组合逻辑电路的分析与设计主讲：韩昌时间：2025.08目

录01项目情境02学习目标03知识构建04任务实施05小结CAR-REPORTPART0101项目情境项目情境某汽车制造商计划升级安全气囊控制系统，要求满足以下触发条件：当汽车发生剧烈碰撞时，需同时检测驾驶员是否系好安全带和车速是否超过30km/h，三者同时满足时气囊触发；若仅碰撞但未系安全带或车速过低，气囊不触发。此时单独使用某个逻辑门电路已无法实现，这便需要将多个逻辑门电路组合起来，构成组合逻辑电路。什么是组合逻辑电路？CAR-REPORTPART0202学习目标学习目标素质目标

1.培养辩证思维，提升从整体到局部分析和设计电路的能力。​2.增强逻辑推理能力和创新意识，能灵活运用所学知识解决实际问题。知识目标能力目标

1.能够运用组合逻辑电路的分析方法分析组合逻辑电路。2.能够设计简单组合逻辑电路。

1.掌握组合逻辑电路的基本特点。2.掌握组合逻辑电路的分析和设计方法。CAR-REPORTPART0303知识构建知识构建——组合逻辑电路的特点

组合逻辑电路是由各种门电路组合而成的，电路中不包含记忆元件；其信号的传输是单向的，电路中不存在反馈通道。

组合逻辑电路在逻辑功能上的特点是：任意时刻的输出仅取决于该时刻各输入状态的组合，与电路原来的输入状态无关。知识构建——组合逻辑电路的分析方法

组合逻辑电路的分析是指对给定的组合逻辑电路进行分析，根据电路的输入、输出逻辑关系，求出逻辑表达式，以确定电路的逻辑功能或判断电路的设计是否合理。

通常采用的分析方法是从电路的输入到输出逐级写出逻辑函数式，最终得到表示输出与输入关系的逻辑函数式；然后使用公式化简法或卡诺图化简法将得到的函数式化简或变换，从而写出最简与或表达式；如要分析电路的逻辑功能，就要将函数式转换为真值表，再根据真值表分析电路的逻辑功能。知识构建——组合逻辑电路的分析方法某组合逻辑电路的逻辑图如图所示，下面以此为例进行分析，具体方法如下。1）写逻辑表达式知识构建——组合逻辑电路的分析方法设P为中间变量，从电路的输入级到输出级逐级写出逻辑表达式，即2）化简与变换逻辑表达式知识构建——组合逻辑电路的分析方法化简与变换逻辑表达式，得到最简与或表达式，即3）列真值表知识构建——组合逻辑电路的分析方法

经过化简与变换的逻辑表达式为两个最小项之和的非运算，由此可列出该组合逻辑电路的真值表如表所示。ABCY000000110101011110011011110111104）分析逻辑功能知识构建——组合逻辑电路的分析方法

由表可知，当A，B，C三个变量一致时，输出为0；当A，B，C三个变量不一致时，输出为1。因此可将该组合逻辑电路称为“不一致电路”。

对于多输入变量的组合逻辑电路，其分析方法与上述方法基本相同。ABCY00000011010101111001101111011110知识构建——组合逻辑电路的设计方法

组合逻辑电路的设计是组合逻辑电路分析的逆过程，即根据已知的逻辑功能要求，据此设计出可实现该逻辑功能的组合逻辑电路。

组合逻辑电路的设计方法一般如下：

分析逻辑功能要求，明确输入量与输出量。

根据逻辑功能要求列出相应的真值表。12

根据真值表写出逻辑函数的最小项表达式。

化简逻辑函数的最小项表达式，并根据可能提供的逻辑电路类型，将其转换为相应形式的逻辑表达式。

绘制与逻辑表达式对应的逻辑图。组合逻辑电路的设计一般应以电路简单、所用器件最少为目标，并尽量减少所用集成器件的种类。3知识构建——组合逻辑电路的设计方法45知识构建——组合逻辑电路的设计方法【案例】设计一个三人表决器电路，表决结果按“少数服从多数”的原则判定。解：（1）设三人的意见分别为变量A，B，C，表决结果为函数Y，并设同意为逻辑1，不同意为逻辑0，事情通过为逻辑1，没通过为逻辑0。（2）根据逻辑功能要求列出真值表，如表所示。ABCY00000010010001111000101111011111知识构建——组合逻辑电路的设计方法

（3）由真值表写出逻辑表达式：

。

（4）化简逻辑表达式。画该卡诺图并合并最小项，如图所示，得最简与或表达式：

。【解析】知识构建——组合逻辑电路的设计方法（5）画出逻辑图，如图（a）所示。如果要求用与非门实现该逻辑电路，则将逻辑表达式转换为

由此画出逻辑图如图（b）所示。（a）

（b）

CAR-REPORTPART0404任务实施

任务实施

汽车的转向灯和危险报警灯控制系统是组合逻辑电路的典型应用。当驾驶员操作左转向开关（A）、右转向开关（B）或危险报警开关（C）时，灯光的工作状态由这三个输入信号的组合决定，具体逻辑关系如下：

危险报警开关（C）优先：当C=1时，左右转向灯同时闪烁。

危险报警开关关闭（C=0）时：左转向开关（A=1）→左转向灯亮（Y₁=1）；右转向开关（B=1）→右转向灯亮（Y₂=1）；A和