組合邏輯電路的設計與分析過程相反，其步驟大致如下：
u 根據(jù)對電路邏輯功能的要求，進行邏輯抽象，列寫真值表
u 由真值表寫出邏輯表達式
u 簡化和變換邏輯表達式，從而畫出邏輯圖
注：上述步驟為原理設計，除此之外還需要一系列工藝設計，如設計機箱、面板、電源、顯示電路等等，這里不具體介紹，感興趣可以查閱相關書籍。
組合邏輯電路的設計，通常以電路簡單，所用器件最少為目標。但是，由于在設計中普遍采用中、小規(guī)模集成電路產(chǎn)品，因此應根據(jù)具體情況，盡可能減少所用的器件數(shù)目和種類，這樣可以使組裝好的電路結構緊湊，達到工作可靠而且經(jīng)濟的目的。
舉例：
1. 試設計一個監(jiān)視交通信號燈工作狀態(tài)的邏輯電路。每一組信號燈由紅、黃、綠三盞燈組成。正常工作情況下，任何時刻必有一盞燈亮，而且只允許有一盞燈亮。其他點亮狀態(tài)出現(xiàn)則電路發(fā)生故障，此時要求發(fā)出故障信號，以提醒維護人員修理。
解：
根據(jù)對電路邏輯功能的要求，進行邏輯抽象列出真值表：取紅、黃、綠燈的狀態(tài)為輸入變量，分別用R，A，G表示；規(guī)定燈亮為1，滅為0。取故障信號為輸出變量，用Z表示；規(guī)定正常工作為0，發(fā)生故障為1。
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R |
A |
G |
Z |
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0 |
0 |
0 |
1 |
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0 |
0 |
1 |
0 |
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0 |
1 |
0 |
0 |
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0 |
1 |
1 |
1 |
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1 |
0 |
0 |
0 |
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1 |
0 |
1 |
1 |
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1 |
1 |
0 |
1 |
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1 |
1 |
1 |
1 |
由真值表寫出邏輯函數(shù)式： 
化簡：
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AG R |
00 |
01 |
11 |
10 |
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0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
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1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
畫出邏輯圖：
思考：上題求解過程中，化簡得到的是最簡與或式，只有在使用與門和或門組成電路時才得到最簡的電路。如果要求用其他類型門電路組成這個邏輯電路，那么化簡結果也需相應地改變。試完成（1）若要求全部用與非門實現(xiàn)該電路？（2）若要求用與或非門實現(xiàn)該電路？
2. 試設計一個檢測電路，該電路的輸入是一位8421BCD碼。當輸入的代碼所對應的十進制數(shù)能被5整除時輸出1，否則輸出為0。（用與非門實現(xiàn)）
解：
由于輸入是一位8421BCD碼，因此應有四個輸入端，設為ABCD，并設輸出為F。根據(jù)題意可列寫真值表。考慮到8421BCD碼中不會出現(xiàn)1010～1111六個代碼，所以在真值表中對應輸出記為φ，也就是無關項，這樣有利于化簡。
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十進制數(shù) |
A |
B |
C |
D |
輸出F |
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0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
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1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
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2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
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3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
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4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
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5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
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6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
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7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
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8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
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9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
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10 |
1 |
0 |
1 |
0 |
Φ |
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11 |
1 |
0 |
1 |
1 |
Φ |
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12 |
1 |
1 |
0 |
0 |
Φ |
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13 |
1 |
1 |
0 |
1 |
Φ |
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14 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Φ |
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15 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Φ |
由真值表得到卡諾圖：
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CD AB |
00 |
01 |
11 |
10 |
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00 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
01 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
11 |
φ |
φ |
φ |
φ |
|
10 |
0 |
0 |
φ |
化簡得： 
根據(jù)邏輯表達式畫出電路圖。