典型的中規模集成組合邏輯電路如編碼器，譯碼器，數據選擇器，數據分配器，數值比較器，算術/邏輯運算單元。

對于一個邏輯電路，其輸出狀態在任何時刻只取決于同一時刻的輸入狀態，而已電路原來的狀態無關，這種電路被定義為組合邏輯電路。

1.1 組合邏輯電路的分析

組合邏輯電路的結構具有如下特點：

（1）輸入，輸出之間沒有反饋延時通路。

（2） 電路中不含具有記憶功能元件。

分析組合邏輯電路的目的是，對于一個給定的邏輯電路，確定其邏輯功能。分析組合邏輯電路的步驟大致如下：

（1） 根據邏輯電路，從輸入到輸出，寫出各級邏輯函數表達式，直到寫出最后輸出端與輸入信號的邏輯函數表達式。

（2） 將各邏輯函數表達式化簡和變換，已得到最簡單的表達式。

（3） 根據化簡后的邏輯列出真值表。

（4） 根據真值表和化簡后的邏輯表達式對邏輯電路進行分析，最后確定其動能。

例如：

（1） 奇/偶校驗電路

（2） 二進制碼求反碼電路

1.2 組合邏輯電路的設計

對于提出的實際邏輯問題，得出滿足這一邏輯問題的邏輯電路。通常要求電路簡單，所用器件的種類和每種器件的數目盡可能的少，用代數法和卡諾圖法來化簡邏輯函數，就是為了得到最簡的邏輯表達式。

組合邏輯電路的設計步驟如下：

（1） 明確實際問題的邏輯功能。許多實際設計要求是用文字描述的，因此，需要確定實際問題的邏輯功能，并確定輸入，輸出變量數及表示符號。

（2） 根據對電路邏輯功能的要求，列出真值表。

（3） 由真值表寫出邏輯表達式。

（4） 化簡和變換邏輯表達式，從而畫出邏輯圖。

例如：

（1）三車（特快，直快，慢車）進站。

（2）碼轉化電路（將4位格雷碼轉換為二進制碼）。

2.1 編碼器

用一個二進制代碼表示特定含義的信息稱為編碼。具有編碼功能的邏輯電路稱為編碼器。它有n位2進制碼輸出，與2的n次方個輸入相應，例如4線--2線普通編碼器，輸入I0到I3任何時刻都只能有一個取值為1，并且有一組對應的Y1Y0二進制碼輸出。除表中列出的4個輸入變量的4種取值組合有效外，其余12種組合所對應的輸出均應為0。

根據真值表寫表達式的原則是：對于輸入或輸出變量，凡取1值的用原變量表示，取值0值的用反變量表示。

在普通編碼器中，當輸入有兩個或者是兩個以上的取值同時為1時，輸出就會出現錯誤編碼，輸出全是00，而在實際應用中又會遇到這種情況，比如快慢車同時到站，所以必須設置優先級別。也就是識別這類請求信號的優先級別并進行編碼的邏輯不見稱為優先編碼器。由于真值表里包括了無關項，所以邏輯表達式比普通編碼器簡單些。

但還是會出現問題，當輸入都是0時，輸出時0，當最高位輸入為1時，輸出也是0。計算機的鍵盤輸入邏輯電路就是由編碼器組成的。當任意鍵被按下時，GS會為1，表示有信號輸入，當沒有鍵按下時GS=0，表示無信號輸入，此時輸出代碼無效。

2.2 譯碼器/數據分配器

在數字電路中常常需要碼轉換電路，將一種代碼轉換為另一種代碼。譯碼器和編碼器都是碼轉換電路。

譯碼器是編碼器的逆過程，可以分為兩種，一種是將一系列代碼轉換成與之一一對應的有效信號。這種譯碼器可稱為唯一地址譯碼器，它常用于計算機中對存儲器單元地址的譯碼。另一種是將一種代碼轉換成另一種代碼，所以也稱代碼變換器。

數據分配器是將公共數據線上的數據根據需要送到不同的通道上去，實現數據分配功能的邏輯電路稱為數據分配器，它相當于多輸出的單刀多擲開關。

2.3 數據選擇器（略）

2.4 數值比較器

在數字系統中，特別在計算機中常需要對兩個數的大小進行比較。數值比較器就是對兩個二進制數A，B進行比較的邏輯電路，比較結果有三種A》B，A《B，A=B三種情況。

常用的中規模集成數值比較器有CMOS和TTL的產品。74X85是4位數值比較器，74X682是8位數值比較器。

2.5 算術運算電路

半加器，全加器，多位數加法器