组合电路的设计步骤

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇组合电路的设计步骤范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

组合电路的设计步骤范文第1篇

一、组合逻辑电路的分析，就是通过某种方法找出电路的逻辑功能来，具体步骤如下

（一）根据已知的逻辑图写出逻辑函数表达式，方法是逐级写出逻辑函数表达式，最后写出该电路输出和输入的逻辑表达式；

（二）对写出的逻辑函数表达式进行化简；

（三）列出真值表进行逻辑功能分析

用框图表示为：

示例分析：

组合逻辑电路如图所示， 试分析该电路的逻辑功能。

解答过程：1. 由逻辑图逐级写出逻辑表达式。为了写表达式方便，借助中间变量。

2. 化简与变换

3.由表达式列出真值表

4.分析逻辑功能

当A、B、C三个变量不一致时，电路输出为“1”，所以这个电路称为“不一致电路”。

二、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，因此在设计过程中要用到代数法和卡诺图法来化简或转换逻辑函数

组合逻辑电路的设计方法：

（一）将实际的问题分析出逻辑条件和逻辑结果，并量化成0，1表示；

（二）列出对应的真值表；

（三）由真值表写出对应的逻辑表达式并进行简化；

（四）画出能解决实际问题的逻辑图。

用框图表示为：

示例分析：

设计一个电话机信号控制电路。电路有I0（火警）、I1（盗警）和I2（日常业务）三种输入信号，通过排队电路分别从L0、L1、L2输出，在同一时间只能有一个信号通过。如果同时有两个以上信号出现时，应首先接通火警信号，其次为盗警信号，最后是日常业务信号。试按照上述轻重缓急设计该信号控制电路。要求用集成门电路7400（每片含4个2输入端与非门）实现。

解答过程：

1.列真值表

对于输入，设有信号为逻辑“1”；没信号为逻辑“0”。对于输出，设允许通过为逻辑“1”；不设允许通过为逻辑“0”。

2.由真值表写出各输出的逻辑表达式：

这三个表达式已是最简，不需化简。但需要用非门和与门实现，且L2需用三输入端与门才能实现，故不符和设计要求。

3.根据要求，将上式转换为与非表达式：

组合电路的设计步骤范文第2篇

关键词：组合逻辑；Multisim；仿真

1 引

组合逻辑电路其特点是功能上无记忆，结构上无反馈，即电路在任意时刻的输出状态只取决于该时刻各输入状态的组合，而与电路的原状态无关。本文通过实例介绍组合逻辑电路的设计方法，并通过电子设计自动化EDA(Electronic Design Automation)进行仿真分析，使组合逻辑电路的设计变得更方便，更实用。

2 组合逻辑电路的设计步骤

1) 根据给定题目的逻辑要求列出真值表

2) 化简得出最简的逻辑函数表达式

3) 选择（已给定）器件实现其逻辑函数，画出逻辑图

在工程上为了使电路结构简单和使用元器件少，往往要求逻辑表达式尽可能简化。一般来说在保证速度、稳定、可靠的逻辑正确的情况下，尽可能使用最少的器件，降低成本是逻辑设计者的任务。

3 组合逻辑电路的设计举例

3.1 问题提出

现有A、B、C三个举重裁判对运动员成绩进行判决（A为主裁判）当两个以上裁判（必须含有主裁判）认可时，运动员成绩有效。试设计实现这样一个举重裁判裁决电路。

3.2 设计过程

1）分析设计要求，列出真值表。设A、B、C三个裁判对运动员成绩进行判决，同意用1表示，不同意用0表示，Y为表决结果，同意用1表示，不同意用0表示，同时还应考虑A为主裁，具有否决权。 

输入输出ABCY00000010010001101000101111011111

2）由真值表写出逻辑表达式

3) 由卡诺图化简后，变换为与非表达式      4) 根据输出逻辑函数画逻辑图。

4 组合逻辑电路的仿真测试

4.1 用Multisim软件仿真

Multisim软件是一种电路设计与仿真软件。它可以对模拟、数字和混合电路进行电路性能仿真和分析。

1)采用直观的图形界面创建电路，在计算机屏幕上模拟仿真实验室的工作台，绘制电路图需要的元器件。

2) 提供了庞大的元件数据库。Multisim有16000多种元件、模型，包括有实际元件和虚拟元件。

3) 强大的虚拟仪器功能。为用户提供多种面板与实际仪器相似的虚拟测仪器，在平台上可随时调用进行电路测试、分析。

4.2测试电路创建

1)在元器件库中单击电源Sources，列表中选中VCC和GND，单击OK按钮，取出电源5V。

2)其他元器件依次类推，可参照以下说明使用。

* U1A、U1B、U1C与非门在TTL74LS中选择74LS00N。

* J1、J2、J3单刀双掷开关在BasicSWITCH中选择SPDT_SB。

* Y指示灯在Indicators中选择PROBE_DIG_RED。

4.2 仿真测试

将三个单刀双掷开关做如下设置：J1中Key=A、J2中Key=B、J3中Key=C。启动 Multisim的仿真开关后，J1中Key=A接到电源5V上，J2中Key=B接到电源5V上，J3中Key=C接到GND上，这时指示灯Y发光，就可以实现三人表决电路中A（为主裁）和B两个裁判判决运动员成绩有效的情况之一（其他情况可以通过设置实现）。

5 结语

通过组合逻辑电路的设计和Multisim软件的应用，可使学生初步掌握仿真软件技术，内容可以紧密联系课本知识，能全面地概括和反映所学的组合逻辑电路设计的知识点，将课堂内容具体化，又利用了计算机的优势，发挥其直观、动态模拟的优势。

参考文献：

[1]王廷才，李怀刚.电子技术实训[M].北京：高等教育出版社，2008.05.

组合电路的设计步骤范文第3篇

关键词:Proteus电子设计应用

中图分类号: 文献标识码:A文章编号:1007-9416(2010)01-0000-00

在传统电子项目设计中,先根据要求设计原理图,搭好硬件电路,通过仿真器对系统硬件调试。由于硬件众多可能出现各种故障,整个过程要花费大量的时间与精力。如果采用Proteus软件进行系统虚拟开发和仿真,可大大降低开发成本并提高开发速度。现就Proteus软件在电子设计中的应用进行介绍。

1 Proteus软件介绍

Proteus是英国Labcenter Electronics公司研发的多功能的EDA软件,是目前世界上最先进、最完整的多种型号微控制器系统的设计与仿真平台。它真正实现了在计算机上完成从原理图设计、电路分析、单片机代码及调试与仿真、系统测试与功能验证到形成PCB的完整的电子设计、研发过程[1,2]。在电子设计中引入Proteus仿真软件,可以建立直观的仿真思想。Proteus 提供了各种丰富的调试测量工具:各种电压表、电流表、示波器、指示器、分析仪等。其是一个全开放性的仿真实验和课件制作平台, 相当于一个实验设备、元器件完备的综合性电子技术实验室。基于以上两点,Proteus可以在任意组合的实验环境中搭建实验。可用常规的调试方法如测量各点电压、电流, 波形等来调试和测量电路。不仅能用于对单个电路特性和原理进行验证, 也能用于多级的组合电路。对于较大规模的电路, 可分级接线和调试。通过元件复制或单级电路的复制来完成整个电路的组装。因此也适用于较大型的设计性实验[3]。

2 Proteus在电子设计中的应用

硬件系统的原理图设计是电子设计的基础。只有设计好硬件系统的原理图才可以进行仿真。硬件系统在Proteus中的设计流程都是一样的,主要设计流程如下[4]:

2.1 提取和放置元器件

根据构思好的硬件系统电路图从元器件库选取相应的元器件放到图纸适当位置,并对元器件的名称、标注进行设定,再根据元器件之间的走线等联系对元器件在工作平面上的位置进行调整和修改,使得硬件系统电路原理图美观、易懂。

2.2 元器件间的连线

根据实际电路的需要,利用Proteus的各种工具进行布线, 用导线把元器件连接起来。构成一幅完整的硬件系统电路图。完成上述步骤后, 就构成一幅完整的硬件电路图。如果要完成印制电路板还要进行以下步骤。

2.3 对硬件系统原理图进行电气规则检查

当完成布线后,利用Proteus ISIS编辑环境所提供的电气规则检查命令对设计进行检查,并根据系统提供的错误检查报告修改硬件系统原理图。

2.4 调整

如果硬件原理图已经通过电气规则检验,那么硬件系统的设计就完成了,但是对于一般硬件电路设计而言,尤其是较复杂的硬件系统,通常需要对其电路多次修改才能通过电气规则检测。

2.5 电路的调试与仿真

如果为纯硬件电路,固可以直接通过仿真按钮“DEBUG-EXECUTE”进行仿真。仿真时,元件引脚上的红色代表高电平,兰色代表低电平,灰色代表悬空。通过观察各仪器仪表的读数或元件引脚上的电平验证电路是否联通。

另外,Proteus VSM的核心是ProSPICE,这种仿真系统组合了SPICE3f5 模拟仿真器核和基于快速事件驱动的数字仿真器。它主要的特点是能把微处理器软件作用在处理器上并和连

接该微处理器的任何模拟和数字器件协同仿真。Proteus仿真虚拟实验大大提高了效率,又节省了成本,更可以对设计电路优化。

3 Proteus在单片机设计和仿真中的应用

与纯硬件电路不同,单片机是一个软硬件紧密结合的系统,Proteus可实现单片机的硬件电路,并能与常用的编译器(如Keil、IAR、Proton 等)进行协同调试。整个过程与真实的硬件调试极其相似,在动态外设支持下的实时输入和输出为实验者提供了一个最接近现实的调试环境。现以AT89C51为例,介绍与Keil协同进行单片机应用系统仿真的实验。

(1)进入Keil的开发环境建立一个工程文件,编写源程序代码,在选中“Target”的情况下选择ProjectOptions for target;在“Debug”选项卡中选择左边的“Use”,在下拉框中选“Proteus VSM Simulator”;对源程序进行编译调试,最终编译成功,产生.HEX 文件。

(2)运行Proteus,完成电路原理图,方法与以上介绍的电子设计中应用一样,并在菜单栏中选择“DebugUse remote debug monitor”,选中该项。

(3)把.HEX 文件加载到Proteus软件的单片机中,再在Proteus 环境下运行仿真,最终实现仿真效果。

4 结语

通过对Proteus软件在模拟电路、数字电路、单片机设计和仿真中的应用进行介绍,对该软件的功能与优点有了更加清楚的认识,这对于提高产品的开发效率、降低开发成本等有着非常重要的作用,也为电子设计提供了新方法。

参考文献

[1] 孙浩.PROTEUS软件在设计电子电路中的应用.仪表技术,2009(8):74-75.

[2] 陈骏莲.PROTEUS7在电子技术综合实验中的应用.实验科学与技术,2008(3):65-68.

[3] 王靖.Proteus仿真在模拟电子技术课程中的应用.电脑知识与技术,2009.7(19):

5333-5334.

组合电路的设计步骤范文第4篇

1、两个重点

任何一种逻辑功能都可以设计出一种相应的逻辑电路，从这个意义上讲，数字电路是不可胜数的。教学的重点是教会学生学习方法，而不是死记硬背书本内容。就本课程而言，只要能够根据需要设计出符合要求的逻辑电路，也能分析出任何一种给定逻辑电路所具有的逻辑功能即可。因此，组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析方法和设计方法是本课程的核心内容。

2、三个基础

为更好地学习后续专业课程和从事工程技术工作，数字电子技术在教学实践中必须强化理解和掌握数制和码制、逻辑代数基础、半导体数字集成电路的工作原理和特性、组合逻辑电路和时序逻辑电路分析方法和设计方法等基本原理、基本理论和基础知识。

二、教学方法实现“三个基于”

2.1基于问题的教学

美国教育家苏娜丹戴克曾说过：“告诉我，我会忘记，做给我看，我会记住，让我参加，我就会完全理解。”在教学实践中，就要打破“以知识为本位，以灌输为特征”的传统教学模式，采取以学生为中心的问题导向型教学方法。教师通过实例、设疑、示错等方法导入需要讲解的问题，而分析问题和解决问题两个关键环节则由教师引导学生来完成。学生通过思考、查阅资料、讨论等方式寻求解决问题的方案，教师最后结合问题系统讲授知识点，使学生对相关知识点有更加深入地理解。同时，学生的成就感、自信心倍增，学习主动性更强，从而达到良性循环的效果。通过引导、启发，学生自己搭建出具有记忆功能的电路—触发器。

2.2基于项目的教学

基于项目的教学强调的是以学生为中心,强调小组合作学习,教师引导发现。实施步骤分为选定项目、制定计划、活动探究、作品制作、成果交流和活动评价等六个基本步骤。结合本课程，就是在课程开始阶段,以任务书的形式给学生下发一些与课程内容结合紧密的、适合学生研究的课题，如电子抢答器、数字电子钟、交通灯控制器、出组车计价器等，学生自由选题、自主组合，通过课程的学习、查阅相关资料以及与教师的交流讨论，利用软件仿真或硬件焊接制作出课题作品，期末提交研究成果和设计报告，并进行专题汇报，研究成果作为评定平时成绩的重要依据。

2.3基于资源的教学

基于资源的教学是以学习者的学习活动为中心的教育教学模式，其主要特征是灵活性和自主性。此模式的教学目标是以教会学生学习为主，而不是以传授知识为主。也就是说，通过基于资源的教学，学生应该学会确定学习目标，学会查找的资源的手段和方法，学会如何做读书笔记，学会评价信息，学会与他人合作交流，学会评价自己的学习进展，学会反映学习过程和成果。目前，校园网、互联网上数字电子技术课程资源较多。通过基于资源的教学，学会查找资源、利用资源，不仅可以克服课堂教学的时空限制，更为开展研究性学习提供了广阔的平台。

三、结束语

组合电路的设计步骤范文第5篇

关键词：信号 过渡

在铁路建设的过程中，对于部分既有车站，由于新建线路的引入、单线改复线等需要，需要对既有站场进行改造，为了减少对行车的干扰，保证行车安全，节约投资，同时考虑到运输要求及站前施工单位的施工能力，站场改造需逐步进行。

在进行站场改造过程中，信号专业需配合站前专业施工，对于较大的站场改造，信号过渡具有规模大、技术复杂、涉及单位部门多，安全隐患多的特点，是既有线改造施工的难点和重点。

信号过渡方案在满足工务进行站场改造的同时尽量在既有联锁基础上进行改造，进行站场改造过程中需与站前站场改造施工单位紧密配合，根据现场情况及时优化方案，确保站场改造的顺利进行。

下面就站场改造过渡方案进行探讨：

1信号过渡方案编制步骤

第一步：现场调查

在站场改造施工单位已经确定了新增道岔的现场位置并交桩后，及时进行现场调查，分析新增道岔就位后对既有信号设备的影响

第二步：初步制定过渡方案

根据站场改造专业交底结果，结合既有信号设备情况和新设计图纸，会同站场改造专业制定初步的过渡方案，方案要能够同时满足站前和信号专业的要求，还要尽量做到“永临结合”。改造顺序一般为“先辅后主，先外后内”。“先辅后主”就是对于整过站场来说，先进行简单、辅的过渡施工，为后续重大过渡做好准备和铺垫。“先外后内”就是对于整个站场来说，先进行靠站场最外侧的道岔拆除及插铺施工，再进行内侧过渡改造，这样是保证前面施工为后面施工腾出空间，有利于站场改造。

第三步：进一步细化方案

会同设计等相关人员对初步过渡方案进行分析，对方案进行修改，确保方案的可行性。

第四步：讨论方案

组织电务、工务、运输等有关部门对方案进行评审，结合各部门的意见对方案进行修改，形成较为合理的过渡方案。

第五步：根据过渡方案进行过渡设计

根据确定好的过渡方案进行过渡设计。

第六步：现场摸底

根据过渡设计图纸对既有信号设备进行摸底，确保图纸的正确。

第七步：进行过渡设备安装及调试

第八步：根据过渡方案逐步进行过渡直至站场改造完毕。

在进行过渡改造工程中，过渡方案可以根据现场实际情况进行合理优化，保证过渡改造顺利推进。

2典型信号改造的过渡方案

在进行站场改造过程中，需要拆除部分既有道岔，插铺新道岔，同时对线路进行改造施工，为了尽量减少对既有联锁系统的影响，确保行车安全，需要进行过渡施工。制定过渡方案时，需要对拆除和插铺的道岔进行统筹考虑，确定各组道岔拆除或插铺的时机，在满足运输的情况下，尽量不修改或少修改既有联锁。

下面就在站场改造过程中可能出现的情况进行探讨。

2.1拆除既有联锁道岔的信号过渡方案

拆除既有联锁道岔可以在既有联锁基础上完成过渡。

对于拆除单动道岔，在站前专业拆除道岔的同时，进行电路修改，直接对本道岔的DBJ(或FBJ)的1、4线圈送KZ和KF,使DBJ(或FBJ)保持常吸状态，满足联锁要求，并拆除本道岔在分线盘的电缆配线，。

对于拆除双动道岔中的一组道岔，在工务进行拆除施工的同时，对电路进行修改，把双动道岔改为单动道岔，同时断开转辙机动作电源，只保留表示电源，同时把没有拆除的道岔钉固在规定位置。

2.2直接插铺新道岔的信号过渡方案

对于直接插铺新道岔的情况，需要把新插铺的道岔的表示纳入既有联锁，监督道岔状态，保证行车安全。

为了节约投资，插铺道岔过渡尽量在新设电缆已经敷设到位后进行。

纳入既有联锁前外转辙设备安装到位并调试好，并在既有信号机械室安装过渡组合。

如果新联锁设备和既有联锁设备不在同一信号机械室，需要在新信号机械室分线盘和既有信号机械室分线盘之间敷设过渡电缆，如果在同一机械室，在两分线盘之间敷设过渡缆线即可。

新插铺的道岔由于不需要转动，只需把新插铺的道岔表示纳入同一轨道区段的相邻的道岔表示电路中。如果是微机联锁设备，也可以把插铺的道岔表示继电器接点串入相应道岔的表示采集电路中，示意图如下：

2.3用新插铺道岔代替既有需拆除道岔信号过渡方案

在站场改造过程中，由于运输需要，需要用新插铺的道岔替换拆除的道岔。为了减少对既有联锁的修改，如果新插铺的道岔与既有需拆除的道岔相对位置相同，逻辑位置没有变化，可以用新插铺的道岔代替拆除的道岔，满足铁路运输需要。

在插铺新道岔前，需要对相应的信号机和轨道电路设备进行迁移，确保符合既有联锁条件。在对既有轨道电路及信号机进行迁移前，要进行详细的现场定测和图纸核对，确保不能影响其他信号设备或是由于设备位置的变化影响联锁关系。特别是枢纽内，站（场）距离很近，列车信号机的移动可能引起两架相邻同向列车主体信号机之间的距离变化，如果由大于800米变为小于800米，或由大于400米变为小于400米，都会造成联锁变化，并且牵涉面很大，需要谨慎考虑。

用新插铺道岔替换既有需拆除道岔，可以分为两种情况：

一种是转辙设备类型没有变化，可以利用既有电路或对电路进行部分修改进行控制；

另一种是转辙机型号发生变化，既有为非提速道岔，更换后为提速道岔，如果既有信号机械室没有提速电源屏，需要增加提速电源屏，具体步骤如下：

第一步：把室外提速道岔的转辙机控制电缆按设计敷设到新信号楼，在新信号机械室和既有信号机械室分线盘之间敷设联系电缆。

第二步：在既有机械室内设置临时提速电源屏和提速道岔组合架，用于在过渡期间控制提速道岔转辙机。当临时电源屏和提速道岔组合安装到位后，进行的配线、导通及调试。

第三步：对预铺好的提速道岔进行转辙机安装，并调试好。

第四步：要点更换道岔。由于既有联锁条件没有变化，直接纳入既有联锁，并用临时设立的提速电源屏和提速道岔组合进行控制。

2.4特殊站场改造信号过渡方案

在站场改造过程中，经常会遇到需要把既有站场拆除后进行路基填方等改造，需要的时间很长，新设计线路不能及时施工到位投入使用，但是为了减少对运输的影响，需要通过过渡线路行车保证运输，这就涉及到发车口或接车口的变化，这就需要进行过渡设计，编制过渡联锁软件，室外根据过渡设计进行施工。

在站场改造比较大的施工时，由于工务一次封锁点内施工能力及工作面的限制，只能开通正线及部分侧线，暂时停用其他室外设备，首次开通的道岔及股道数量应满足行车运输的基本要求，但是信号联锁室内设备需要按正式全部开通，室外不能就位的信号设备紧跟工务施工进度及时就位，施工完一处，试验开通一处纳锁，逐步完成站场施工，直至启用全站信号设备。

三、工程应用