组合逻辑电路设计论文

【摘要】数字电子技术课程是电子、自动化等工科的专业基础课程，文中主要结合组合逻辑电路设计的内容利用与现实结合密切的表决器项目，采用理论教学，模拟操作，岗位训练，实现教学场地“空间一体化”，在实际教学中收到了良好的效果。以下是小编精心整理的《组合逻辑电路设计论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

组合逻辑电路设计论文 篇1：

浅谈数字电路中《组合逻辑电路设计》的教学设计

【摘要】《组合逻辑电路的设计》是《数字电子技术》中的一节重要学习内容。文章主要针对数字电路中《组合逻辑电路设计》的教学设计展开分析，以期在今后的教学过程中，能够给予广大同仁一定帮助。

【关键词】数字电路;《组合逻辑电路设计》;教学设计

引言：我国古代教育思想家孔子说过这样一句话：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”，这一句蕴含了丰富的哲理，与现阶段新课程改革教学理念吻合，体现了学生是学习过程中的主体，兴趣是学生最好的老师。

1.教材分析

《数字电子技术》则一门课程不管是理论性还是实践性都非常强，并且“组合逻辑电路”在整个教材知识中占据主要位置，肩负着“承前启后”的作用

《组合逻辑电路的设计》要在学生学过《数字电路基础》、《逻辑门电路》等知识的基础上进行，既可以检验以前的知识，又可以扩展后续知识。教学重点：介绍组合逻辑电路的设计方法和步骤，使学生能够正确设计组合逻辑电路。教学难点：引导学生设计经济实用的组合逻辑电路。

2.教学目标

知识与能力目标：使学生掌握组合逻辑电路的设计方法和步骤，提高学生应用所学知识的能力。 方法能力目标：培养学生认真学习、认真探索的精神; 激发学生的创新思维能力，举一反三。 社交能力目标：通过课堂师生交流和学生学生交流，培养学生与他人沟通、团结、合作的能力。

3.教学方法

教师的准备工作：熟悉教学大纲以及了解课程教学标准。对教材内容进行钻研、针对性设计教学过程、准备好课件、教学工具以及实验器材等等。为有效激发学生的学习兴趣，调动学生学习积极性，教师可以通过任务驱动教学的方法开展教学工作，结合学生个性特点，对教学任务进行有效的设计。帮助和引导学生对任务进行分析和探究，然后启发学生运用已经学习过的文化知识对实际的问题进行解决。 中间配合使用“触类旁通的类比法”“生动活泼的讨论法”“科学直观的仿真法”“形象立体的动画演示法”来达到我们的教学目标。

4.教学过程

教学过程共分为五个教学环节，共计两个课时。（“温故知新”、“任务驱动”、“探究新知”、“巩固提高”、“学以致用”）。

4.1温故知新

使用方法为教师提问，学生回答的互动形式，一共对三个知识点进行了复习：第一，经常使用的符号，表达形式，真值表以及功能;第二，逻辑代数运算的基本定律跟化简的有效方法，这两个知识点都是基础的知识，学生在对其进行有效学习以后才可以用门电路构建出一个带有特定功能的数字电路;第三，提出两个问题：问题一，什么组合逻辑电路的分析？问题二，组合逻辑电路的分析步骤一共有几步，分别是？最后使用一道题对整体步骤进行分析，让学生的印象更加深刻，达到给新知识铺垫的作用。

4.2任务驱动

此过程由教师帮助和引导学生思考分析，给出一个组合逻辑电路图，我们可以对它的逻辑功能进行有效的分析，给出一个逻辑性的命题，我们可以按照相关的要求对逻辑电路进行设计吗？入股哦设计一个三人表决器呢？学生按照课前的预习情况会得出答案，也就是组合逻辑电路的分析过程不一致，需要五步——相反倒叙的五步。其实这一次课的设计过程就是对上一次课程的逆分析过程，同时也是本次课程的主题。随后教师使用板书或者是幻灯片的方式将教学重点导出。任务启动以后，学生按照指示，分析思考，分组交流，教师给予有效指导。一段时间之后各个小组开始对各自的成果进行展示。通过这样一个“生生交流，师生交流”的过程，学生能够在其中更好的探究教学内容，巩固加深教学内容，加深了解和掌握。

4.3探究新知

有效引导学生设计出经济且实惠的组合逻辑电路。第一次设计是不是完美的？如果用“与非门”去设计会发生什么样的不同？两种方案设计出来的“三人表决器”逻辑电路哪一种会更好？原因是什么呢？学生们在经过一系列的计算之后很快就对第二种设计方案进行了展示。

教师引导学生对两种设计方案进行比较分析，发现这两种设计方案只使用了四个门电路。不一样的是：方案一里面的四个门，其中有三个是“与门”有一个是“或门”、方案二里面四个门都是“与非门”。在对比之后发现，门电路单一更好。通过层层设疑，有效激发了学生的学习积极性，课程重难点教学也得以有效开展。在具体的应用过程中，组合逻辑电路设计多用“与非门”实现，能够控制成本，避免浪费人力，物力。

当任务1结束以后，可以接着布置第二个任务，把任务1的只有1个输出量的设计任务，上升到3个，让工作量加大，提升难度。其目的就是鼓励学生，拓展思路，让原本枯燥乏味的教学得以“由浅入深”、“化难为易”最后教师通过板书或者是幻灯片把教学重难点有效进行提炼，对所学知识进行巩固，加深印象。

4.4巩固提高

在学生一起完成两个任务以后，教师又给学生设置了两个加强任务，要求学生自主独立完成，以此自行消化，吸收，巩固掌握本次课的知识点的目的。

4.5学以致用

为了更好地理论联系实际，设置实验任务，要求学生绘制任务1中“与非”门设计的3人投票器逻辑电路图，并安装测试逻辑功能。为了能够让学生顺利的完成实验任务，教师应准备相关的实验设备让学生认识，并对其使用方法进行详细的讲解。 在讲解完实验设备的原理、用途、安全、节能、环保等注意事项后，让学生自己制作电路和测试功能，完成实验任务。 这个环节结合学生未来的实际工作，让学生学以致用，体验成功，增强自信心。

结束语：在整个教育教学过程之中，一定要以学生为主体。教师要帮助和引导学生不断参与活动，将自身主导作用充分发挥出来。以此方式有效提升学生的求知欲望和学习积极性，让学生在教学过程之中感受成功带来的喜悦之情，进而提升自身各方面能力。

参考文献：

[1]陈丹，戴仁俊.“组合逻辑电路的设计与实现”微课教学设计和反思[J].科技视界，2021（20）：54-57.DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2021.20.24.

[2]李月乔，樊冰.基于項目教学法的组合逻辑模块分层次对比学习探究——以“8位数码管动态显示电路的设计”项目为例[J].工业和信息化教育，2021（02）：76-79.

作者：李欧莉

组合逻辑电路设计论文 篇2：

基于项目驱动一体化教学的组合逻辑电路设计

【摘要】数字电子技术课程是电子、自动化等工科的专业基础课程，文中主要结合组合逻辑电路设计的内容利用与现实结合密切的表决器项目，采用理论教学，模拟操作，岗位训练，实现教学场地“空间一体化”，在实际教学中收到了良好的效果。

【关键词】教学方法 项目驱动 一体化 表决器 组合逻辑电路

引言

数字电子技术课程是电子、通信、自动化等理工科专业的基础课程。该课程知识点多，逻辑性强，且理论与实践结合密切，掌握基本理论和实践技能可为后续课程打下基础。学校在培养学生时应以市场为导向，以创新为动力，培养具有自学能力、创新意识、实践能力及团体协作能力的技能应用型人才。数字电子技术主要分为组合逻辑电路和时序逻辑电路，在教学方法上，采用了项目驱动，任务导向的一体化教学，起到了较好的学习效果，下文以组合逻辑电路中三变量多数表决器为例阐述。

1.项目驱动一体化教学

数字电子技术课程教学方法很多，可以采用传统的板书讲授法、多媒体讲解演示法、图示法、螺旋上升式和支架式教学法、支架式问题启发式教学法、比较法、项目导向-任务驱动教学法等[1]，各种教学方法各有利弊。在授课过程中应选择合适的教学工具，根据教学目的和内容特点将各种方式有效组合利用，以便使学生真正成为学习的主导与主体，激发他们更好的学习这门课程。

项目驱动一体化教学就是：即依附一个应用项目，设定具体任务，几人一组让同学分工合作进行理论设计[2]，实现理论教学区，模拟操作区，岗位训练区，实现教学场地“空间一体化”。项目驱动一体化教学体系框架结构如图1所示。

2.应用实施步骤

（1）布置项目：表决器在选举及投票时用的非常多，是比较贴近实际的一个产品。该项目要求利用所学的组合逻辑电路知识[3]，设计一个至少3变量的多数表决器，表决时无弃权情况。学生4人为一个小组，分工协作，共同完成理论到实践设计。

图1. 项目驱动一体化教学体系框架结构图

（2）理论教学区——电路理论设计：组合逻辑电路设计步骤：逻辑抽象，函数表达式，选择器件，电路连线。由项目要求可知，输入有3个，设为ABC，输出1个设为Y，可依此列出真值表，写出函数表达式如下：

选择器件，电路连线：

方案一：采用小规模集成门电路设计（门电路），从电路器件数目少，种类少的角度考虑，选用与非门设计电路图如图3（a）所示。

方案二：采用中规模集成芯片设计（译码器和数据选择器）。用3-8译码器74HC138及双4选1数据选择器74HC153根据函数构建实现，连线如图2（b）（c）所示。

（a）门电路 （b） 74HC138 （c）74HC153

图2. 三变量表决器电路设计图

（3）模拟操作区——软件模拟仿真：选用元器件及仪表与实物较接近的Multisim10，该软件的元件库提供了数千种电路元器件及其理想值，另外仪器库中的数字万用表，逻辑分析仪，函数信号发生器等多种电工电子仪表可供选用[4]。让学生根据所采用的器件进行Multisim模拟仿真，采用门电路进行的软件模拟如图3所示，当代表三变量的开关ABC有2个以上接高电平时，与G4与非门相接的灯就会点亮，表示方案通过。

图3. 采用门电路构成的3变量表决器

（4）岗位训练区——版图绘制及DIY、元件焊接调试[5]：采用Protel99SE进行PCB版图的设计；接下来进行PCB制板，看是否达到设计要求的效果。学生此部分若未学过Protel可先暂不操作。

（5）各组答辩、评价：根据各组理论设计、软件模拟、实物制作情况，给予合理的评价，总结各组的优缺点，看是否符合起初设计规定的要求，鼓励学生设计中的创新之处，让学生感到自学的快乐。

3.总结

项目驱动一体化教学法使学生通过一个与现实紧密的项目操作，完成理论教学区，模拟操作区，岗位训练区，实现教学场地“空间一体化”教学，使学生在学习数字电子技术的课程中，可以做到突出应用主线，注重学用结合，更好的培养学生创新、团体协作能力，为其以后提供更为广阔的发展空间。

参考文献：

[1]刘岩梅.浅谈数字电路的教学方法[J].科技信息，2010（26）：132

[2]蒋淑明，项目教学法在数字电子线路课程教学中的应用[J].实践与探索，2010（6）：158-159

[3]刘海燕 贾燕茹，《组合逻辑电路设计》的课堂教学设计与实践[J].郑州铁路职业技术学院学报，2010（2）：61-63

[4]鲁世斌 范程华 蒋先伟等，Multisim10在数字电子技术教学中的应用[J].合肥师范学院学报，2010（3）：51-53

[5]胡建华.《数字电路基础》一体化教学的探索与实践[J].实践与探索，2010（6）：172

作者：苏凤 杨国庆

组合逻辑电路设计论文 篇3：

探索简便的组合逻辑电路设计方法

摘要：以往的组合逻辑电路设计方法是通过化简逻辑表达式,,使其变成最简与或式即最简逻辑函数，再通过连接相应的逻辑门电路即可实现所需的逻辑功能，但是这种利用最简与或式所实现的逻辑电路却不一定是最简的逻辑电路，本文针对这种情况提出一种组合逻辑电路设计方法，通过实例的分析证明了这种设计方法实现的逻辑电路比使用最简逻辑函数实现的逻辑电路更为简单。

关键词：逻辑函数 公共因子

0 引言

由于电子技术的飞速发展,带动了很多科技领域的巨变,目前由于集成电路的规模日益增大，每单位面积内集成的电子元件数目也随之增多,如何用最少的电子元件数目来完成必须的功能是控制集成电路成本的一个重要环节。而这种简化过程的探索是无止境的。本文目的在于讨论出一种设计方法，以便用最少的电子元件数目来组成可以完成必须功能的电路,从而能有效的控制集成电路的成本，这对电路设计、集成电路的制造等方面的影响是无法估计的。

1 一般组合逻辑电路设计方法的分析

一般组合逻辑电路设计通常都是依据最简逻辑函数来进行的，这种方法简单明了，容易很快得出逻辑电路图，例如：有一最简逻辑式： 由此可以得到逻辑电路图如图1所示。

2 简化后的设计方法分析

通过对上式进一步化简可以得到逻辑表达式：

由此可以得到逻辑电路图如图2所示。

对比两图不难发现图2比图1所使用的逻辑单元要少了三个门电路，并且图1是三级输出，图2是两级输出。对于这样简单的逻辑函数都有这样显著的变化，那么在更为复杂和庞大的组合电路中他的简化空间会更为客观。通过大量例题分析验证，当化简后的与或式中包含相同因子时，可以向上例一样简化设计结构，为了便于说明，引入两个概念：覆盖率和公共因子。

2.1 公共因子：将化简所得的与或式中提出共有的因子，使其变成公共因子与所剩余项相成积的形式，我们可以用ZM表示。

由于逻辑函数是最简与或式，则有：

在S中找到M可以使非号减少

2.2 覆盖率：

对于某最简与或式：

n对于Y来说就是覆盖率，可以看到n越小时非门使用的数量越少，并且公共因子的系数越庞大，与门使用的数量就越少，从而使整个电路的性价比提高了。

总之，通过以上例子的分析和比较可以证明逻辑表达式中含有公共因子的项越多，可以简化合并成与非项的就越多，实现逻辑电路时就会越简便，简单电路和复杂电路都遵循此规则。

作者：刘艳敏　高敬媛