巧用卡诺图设计多输出组合逻辑电路

贵州电子信息职业技术学院电子工程系 吴政江

我们知道，设计组合逻辑电路通常按以下步骤进行。第一，对实际问题进行逻辑抽象，并定义输入逻辑变量和输出逻辑变量；第二，根据所要实现的逻辑功能列真值表；第三，根据真值表求逻辑表达式，并根据所选用的门电路类型进行化简；第四，根据逻辑表达式画逻辑电路图。由于设计组合逻辑电路，通常以电路简单，所用的器件最少为目标，所以第三步化简就显得至关重要。而逻辑函数的化简又有公式法和卡诺图法两种。公式化简法比较繁琐，不仅需要记住大量的公式，而且化简的结果是不是最简的还无法判断。卡诺图化简法比较简单，容易掌握，而且只要填得正确，圈得正确，化简的结果就一定是最简的与或式。更有甚者，利用卡诺图之间的相互关系，可以方便地设计最简的多输出组合逻辑电路。在此，笔者以在“数字电子线路”教学中所用的课程设计过程来说明这一问题。

一、课程名称：八进制数字符号显示器

二、仪器及元器件选择

1.数字电路实验箱 1台

2.74LS20或T063（二-四输入与非门） 2块

3.SN7400或T065（四-二输入与非门） 最多6块

4.共阴极七段字形显示器 1块

5.导线 约60根

三、要求

1.输入：用八个逻辑开关K0～K7作逻辑符号输入。

2.输出：用共阴极七段字形显示器显示八进制数字符号0～7。

3.编码器：用T063，字形译码电路用T065。

T063或74LS20、T065或SN7400以及共阴极七段字形显示器的内部结构及引脚排列分别如图1、图2和图3所示。

图1 74LS20（T063）内部结构与引脚排列图……