组合逻辑电路的设计与分析过程相反，其步骤大致如下：
u 根据对电路逻辑功能的要求，进行逻辑抽象，列写真值表
u 由真值表写出逻辑表达式
u 简化和变换逻辑表达式，从而画出逻辑图
注：上述步骤为原理设计，除此之外还需要一系列工艺设计，如设计机箱、面板、电源、显示电路等等，这里不具体介绍，感兴趣可以查阅相关书籍。
组合逻辑电路的设计，通常以电路简单，所用器件最少为目标。但是，由于在设计中普遍采用中、小规模集成电路产品，因此应根据具体情况，尽可能减少所用的器件数目和种类，这样可以使组装好的电路结构紧凑，达到工作可靠而且经济的目的。
举例：
1. 试设计一个监视交通信号灯工作状态的逻辑电路。每一组信号灯由红、黄、绿三盏灯组成。正常工作情况下，任何时刻必有一盏灯亮，而且只允许有一盏灯亮。其他点亮状态出现则电路发生故障，此时要求发出故障信号，以提醒维护人员修理。
解：
根据对电路逻辑功能的要求，进行逻辑抽象列出真值表：取红、黄、绿灯的状态为输入变量，分别用R，A，G表示；规定灯亮为1，灭为0。取故障信号为输出变量，用Z表示；规定正常工作为0，发生故障为1。
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R |
A |
G |
Z |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
由真值表写出逻辑函数式： 
化简：
|
AG R |
00 |
01 |
11 |
10 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
画出逻辑图：
思考：上题求解过程中，化简得到的是最简与或式，只有在使用与门和或门组成电路时才得到最简的电路。如果要求用其他类型门电路组成这个逻辑电路，那么化简结果也需相应地改变。试完成（1）若要求全部用与非门实现该电路？（2）若要求用与或非门实现该电路？
2. 试设计一个检测电路，该电路的输入是一位8421BCD码。当输入的代码所对应的十进制数能被5整除时输出1，否则输出为0。（用与非门实现）
解：
由于输入是一位8421BCD码，因此应有四个输入端，设为ABCD，并设输出为F。根据题意可列写真值表。考虑到8421BCD码中不会出现1010～1111六个代码，所以在真值表中对应输出记为φ，也就是无关项，这样有利于化简。
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十进制数 |
A |
B |
C |
D |
输出F |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
10 |
1 |
0 |
1 |
0 |
Φ |
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11 |
1 |
0 |
1 |
1 |
Φ |
|
12 |
1 |
1 |
0 |
0 |
Φ |
|
13 |
1 |
1 |
0 |
1 |
Φ |
|
14 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Φ |
|
15 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Φ |
由真值表得到卡诺图：
|
CD AB |
00 |
01 |
11 |
10 |
|
00 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
01 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
11 |
φ |
φ |
φ |
φ |
|
10 |
0 |
0 |
φ |
化简得： 
根据逻辑表达式画出电路图。