电路的布尔表达式可从真值表推到出来
例如,下图左边部分,此真值表所反映的电路有两个输入A和B,一个输出x,仅当A=0,B=1时,输出x将是高电平(1)
上图右边部分,此处所用与门的输入是A'和B,因此输出x=A'·B
仅当与门的两个输入都是1,也就是说A'=1(即A=0)和B=1时,x为1
对于其他所有A和B的值,输出x将是0
对于一组特定的输入电平,用与门AND及适当的输入能产生输出1,如下图所示
下图左边的真值表表面,对于两种不同的输入情况:输出x是1
- A=0,B=1
- A=1,B=0
我们知道,仅当
- A=0,B=1时 与项A'·B的值是1
- A=1,B=1时 与项A'·B的值是1
由于这两个条件任何一个满足时,x必然为1,,这些项应通过或运算产生所要求的输出的x,其电路如上图所示。由此可得出输出表达式为:
研究3输入的真值表,如下图所示,此处有3组输入组合使x为1,对于每种情况所要求的的与项如表右边所示
对于每组输入组合中 当变量值为0的时候,它在与项中以反变量形式出现。
三个与项的或形成x的与或表达式:
例1
设计一个具有3输入A、B、C的电路,当其多数输入是高电平时输出是高电平
题目意思是,每当2个或者3个输入是高电平时,输出x是1,对于其他情况输出是0
第一步:列真值表 如图所示
第二步:写出输出的与或表达式
第三步:化简输出表达式
第四步:根据表达式画电路图
例2
如图所示电路,模数转换器用来监测沿轨道飞行的宇宙飞船上蓄电池12V的直流电压,转换器输出是4位二进制数ABCD,与电池电压相对应,步长为1V,A是最高有效位。转换器的二进制输出作为一个逻辑电路的输入,只要二进制数值大于0110(2)=6(10),也就是说电池电压大于6V,此逻辑电路输出高电平,设计这个电路
如下图真值表所示,对真值表的每一种情况都标明了与ABCD组合表示的二进制数等值的十进制数
对于二进制数大于0110的所有情况,输出置为1,对于其他情况置为0
所以可以得到与或表达式:
化简它,可得:
再利用定理15,继续化简
最后最终表达式的实现,如下图所示:
例3
电路如图所示,在一个简单的复印件中,s作为停止信号,每当下面两个条件中的任一个存在时,S信号有效并使机器停止工作,同时点亮指示灯
- 进纸托盘无纸
- 进纸通道上的两个微动开关被触动,表明进纸通道发生故障(卡纸)。当进纸托盘有纸时逻辑信号P为高电平;当纸通过开关并触动它时,使微动开关产生的逻辑信号Q和R成为高电平。设计一个电路对于规定的条件,产生高电平输出信号S,并用74HC00(芯片上面有4个2输入的与非门)来实现
真值表如图所示
每当P=0时,S输出为1,因为它表明进纸托盘无纸。
当Q和R同时为1时,S也变为1,它表明卡纸
有5种不同的输入条件将产生高电平
列出与或表达式
化简得
用与门及或门实现这一表达式的电路
题目要求使用74HC00来实现这一点路,必须把每一个门和反相器用它们的与非门等效电路来替换。如下图左边所示,然后我们可以消去反相器,所产生的电路如下图右边所示
最后连接74HC00芯片上的两个与非门得到最后的接线图