七人表决逻辑电路的设计与实现

孙宇舸，叶 柠，李景宏

（东北大学 信息科学与工程学院，辽宁 沈阳 110819）

表决逻辑在实际生活中具有广泛的应用。如何设计表决逻辑电路是组合逻辑电路的重要研究内容。

在大部分表决逻辑电路的分析与设计中，通常都是以三人表决逻辑电路的设计[1-4]为例来说明组合逻辑电路的设计方法，很少涉及五人以上的表决逻辑电路的设计。因为当逻辑变量个数较多时，输入输出的逻辑关系以及逻辑函数的化简和电路设计都比较复杂。但是在实际的生产和生活当中，多人表决逻辑具有广泛的需求[5]，本文就是以七人表决逻辑电路设计为例，说明多人表决逻辑的设计方法和电路实现。

本文主要研究了七变量的表决电路的逻辑关系，提出了简易的七变量表决逻辑卡诺图的化简方法，将原本复杂而庞大的七变量卡诺图分解为4个四变量卡诺图，实现化繁为简，从而得出七人表决逻辑的逻辑函数表达式，通过对逻辑函数表达式的分析与变换，通过数据选择器进一步简化电路，实现了七人表决逻辑电路的设计。

1 设计方法

表决逻辑电路是根据输入状态决定输出状态，因此属于组合逻辑电路。组合逻辑电路的设计步骤[6]如图1所示。

图1 组合逻辑电路的设计步骤

1.1 基于逻辑功能的描述，分析事件的因果关系，确定电路的输入逻辑变量和输出逻辑变量

通常把事件的起因定义为输入逻辑变量，事件的结果定义为输出逻辑变量，并用二值逻辑的0和1对输入和输出变量进行逻辑赋值[5]。……