组合逻辑电路实验设计
组合逻辑电路实验报告
组合逻辑电路实验报告
引言：
组合逻辑电路是数字电路的重要组成部分，广泛应用于计算机、通信等领域。本实验旨在通过设计和实现一个基本的组合逻辑电路，加深对数字电路的理解，同时掌握实验的步骤和方法。
一、实验目的
本次实验的主要目的是设计并实现一个4位二进制加法器，通
过对二进制数进行加法运算，验证组合逻辑电路的正确性。
二、实验原理
1. 二进制加法
二进制加法是指对两个二进制数进行相加的运算。在这个过程中，我们需要考虑进位问题。例如，对于两个4位二进制数A和B，加法的规则如下：
- 当A和B的对应位都是0时，结果位为0；
- 当A和B的对应位有一个位是1时，结果位为1；
- 当A和B的对应位都是1时，结果位为0，并需要将进位加
到它们的下一位。
2. 组合逻辑电路
组合逻辑电路是由多个逻辑门组成的电路，根据输入信号的组合条件决定输出信号的状态。在本实验中，我们将使用与门、或门、非门等基本逻辑门设计加法器电路。
三、实验步骤
1. 设计电路
根据二进制加法的原理，我们可以通过组合逻辑电路来实现一个4位二进制加法器。设计原理如下：
- 使用四个与门分别对应四个位的相加；
- 使用四个异或门进行无进位相加；
- 使用一个或门将各位相加后的进位输出；
- 最后将四个位的和和进位进行合并得到最终结果。
2. 搭建电路实验装置
根据设计步骤，将与门、异或门、或门等集成电路以及电阻、导线等连接在面包板上，搭建出电路实验装置。
3. 验证电路正确性
输入两个4位的二进制数A和B，并将结果与预期结果进行对比，验证电路的正确性。重复进行多组实验，确保电路的可靠性
组合逻辑电路的设计与测试实验
文章标题：深度探析：组合逻辑电路的设计与测试实验
1. 前言
组合逻辑电路是数字电路中的重要组成部分，它在计算机领域、通信
领域、工业控制等领域都有着广泛的应用。在本文中，我们将深入探
讨组合逻辑电路的设计与测试实验，旨在帮助读者更深入地理解这一
主题。
2. 组合逻辑电路的基本原理
组合逻辑电路由多个逻辑门按照一定的逻辑功能组成，并且没有存储
功能。其输入变量的取值和逻辑门的连接方式确定了输出变量的取值。在组合逻辑电路中，常见的逻辑门包括与门、或门、非门等。通过这
些逻辑门的组合，可以实现各种复杂的逻辑功能。
3. 组合逻辑电路的设计方法
（1）真值表法：通过列出输入变量的所有可能取值，计算输出的取值，得到真值表。然后根据真值表来设计逻辑门的连接方式。
（2）卡诺图法：将真值表中的1和0用图形方式表示出来，然后通过化简操作，得到最简的逻辑表达式。
（3）逻辑代数法：利用逻辑代数的基本定理，将逻辑函数化简到最简形式。
4. 组合逻辑电路的测试实验
组合逻辑电路的测试实验是为了验证设计的电路是否符合设计要求和
功能。常用的测试方法包括输入端给定法、输出端测量法、故障诊断
法等。在进行测试实验时，需要注意测试的充分性和有效性，避免遗
漏潜在的故障。
5. 个人观点和理解
组合逻辑电路的设计与测试实验是数字电路课程中非常重要的一部分，它不仅需要对逻辑门的基本原理有深入的理解，还需要具备灵活运用
逻辑门的能力。测试实验则是验证设计是否符合要求，是课程中的一
次实际应用练习。
6. 总结与回顾
通过本文的探讨，我们更深入地了解了组合逻辑电路的设计与测试实验。通过对其基本原理和设计方法的分析，我们可以更好地掌握其设
《FPGA设计与应用》组合逻辑电路设计实验一
《FPGA设计与应用》组合逻辑电路设计实验
一、实验目的和要求
实验目的：
1．学习 Verilog HDL 基本语法；
2．巩固 VIVADO 环境下的 Verilog HDL 编程设计的基础。
实验要求：
1．在 PC 机上完成相应的时序仿真，对结果进行分析；
2．完成下载，在实验板上对程序进行验证。
二、实验内容和原理
实验内容：
1．实现以下组合逻辑功能：普遍8-3编码器，4位比较器，4位全加器。
实验原理：
1. 编码器的实现
编码器通常分为两大类：普通编码器和优先编码器。其中普通编码器就是
对某一个给定时刻只能对一个输入信号进行编码的编码器，它的输入端口不允许同一时刻出现两个以上的有效输入信号；优先编码器就是对某一个给定时刻只对优先级最高的输入信号进行编码的编码器，它的输入端口允许多个输入信号同时有效。现以编码器为例，介绍普通编码器的 Verilog HDL 语言程序设计。通常，四至二线编码器的逻辑电路符号如图 2.1 所示，真值表如表 2.1 所示。不难看出该编码器的工作原理为：编码器将对四个输入信号进行编码操作，然后以两位二进制码的形式输出，这里输入信号为低电平有效。
2.比较器的实现
数字比较器的设计，通常依据两组二进制数码的数值大小来进行比较，即a>b、a=b 或 a<b，这三种情况有一种值为真。比较器的电路符号如图 2.2。
各引脚说明： A、B：皆为二位信号； CLK：时钟脉冲输入； RST：清除控制。AGTB ：当 A>B 时，其值为 1，否则为 0；
AEQB ：当 A=B 时，其值为 1，否则为 0；
组合逻辑电路分析与设计实验报告
组合逻辑电路分析与设计实验报告
一、实验目的：
1. 掌握逻辑设计基本方法
2. 能够自己设计简单逻辑电路，并能用VHDL描述
3. 理解输出波形和逻辑电路功能之间的关系
二、实验设备与器材：
1. 实验箱一套（含数字信号发生器、逻辑分析仪等测量设备）
2. 电缆若干
三、实验原理：
组合逻辑电路是指由与或非门等基本逻辑门或它们的数字组合所构成的电路。对于组合逻辑电路而言，不需要任何时钟信号控制，它的输出不仅能直接受到输入信号的影响，同时还与其输入信号的时序有关，输入信号的任何改变都可能导致输出信号的变化，因此组合逻辑电路的输出总是与它的输入存在着一个确定的逻辑关系。
本实验通过学习与实践，让学生从具体的组合逻辑电路出发，逐步掌握数字逻辑电路设计技术，了解逻辑电路的设计过程，掌握用组合逻辑门件构成数字系统的方法，提高学生设计和分析组合逻辑电路的能力。
四、实验内容及步骤：
本实验的基本内容是设计一个可以进行任意二进制数求和的组合逻辑电路，并用VHDL 语言描述该电路。其主要步骤如下：
1. 设计电路的逻辑功能，确定电路所需基本逻辑门电路元件的类型和数量。
2. 画出电路的逻辑图并进行逻辑延迟估算。
3. 利用VHDL语言描述电路功能，并利用仿真软件验证电路设计是否正确。
4. 利用实验箱中的数字信号发生器和逻辑分析仪验证电路设计是否正确。
五、实验结果与分析：
我们首先设计了一个可以进行单位位的二进制数求和的电路，即输入两个1位二进制数和一个进位信号，输出一个1位二进制数和一个进位信号。注意到，当输入的两个二进
制数为同等真值时，输出的结果即为原始输入中的异或结果。当输入的两个二进制数不同时，输出需要加上当前进行计算的进位，同时更新输出进位信号的取值。
组合逻辑电路的设计实验总结
组合逻辑电路的设计实验总结
在组合逻辑电路的设计实验中，我们学习了数字电路的基本原理和设
计方法，并通过实验加深了对组合逻辑电路的理解。在本文中，我将对这
一设计实验进行总结，包括实验目的、实验过程和实验结果等方面的内容。
首先，实验目的是深入了解组合逻辑电路的工作原理和设计方法，掌
握数字电路的基本概念和基本知识。通过实验，我们可以加深对数字电路
的理解，提高我们的实验能力和设计能力。
其次，实验过程包括实验前准备、实验设计和实验验证三个步骤。实
验前准备阶段，我们需要了解实验要求和实验内容，并做好相应的准备工作，包括学习相关的理论知识、查阅相关的资料和制定实验计划等。在实
验设计阶段，我们需要根据实验要求和实验内容，设计出符合要求的组合
逻辑电路。在设计过程中，需要考虑到电路的功能需求、电路元件的选择
和电路的布局等方面。设计完成后，我们需要进行实验验证，即在实验室
中搭建电路，并进行实验测试，验证电路的功能和性能是否达到了设计要求。
最后，实验结果是实验验证的结果，也是对实验的评估和总结。在实
验过程中，我们应该记录实验的过程和结果，并进行数据的统计和分析。
考虑到实验的误差和偏差，我们可以对实验结果进行修正和改进，并提出
相应的实验总结。同时，我们还可以对实验的不足之处进行分析和改进，
提出相应的改进方案，以提高实验的准确性和可靠性。
总结来说，组合逻辑电路的设计实验是一项重要的实验项目，通过这
一实验，我们可以加深对数字电路的理解，提高我们的实验能力和设计能力。在实验过程中，我们需要严格按照实验要求进行实验设计和实验验证，
组合逻辑电路的设计实验总结
组合逻辑电路的设计实验总结
随着现代电子技术的不断发展，组合逻辑电路在数字电路中发挥
着越来越重要的作用。为了更好地掌握和应用组合逻辑电路，我们在
实验中学习了组合逻辑电路的设计方法和原理。
在组合逻辑电路设计实验中，我们首先学习了数字电路的基本单元——门电路。门电路由多个晶体管、二极管等电子元器件组成，可
以实现逻辑操作，如与、或、非等。在此基础上，我们学习了组合逻
辑电路的设计基本步骤：确定问题的逻辑关系、画出逻辑图、化简逻
辑表达式、选择适当的门电路、进行逻辑电路的布局和连线。
在实验中，我们通过具体例子，掌握了化简逻辑表达式的方法和
技巧，如卡诺图法、真值表法等。同时，我们还学习了常用的门电路，如与门(AND)、或门(OR)、非门(NOT)、异或门(XOR)等，以及它们之间
的组合和级联。通过实验，我们深入理解了门电路的工作原理和使用
方法，掌握了逻辑电路的设计和实现技能。
在实验中，我们充分发挥了团队合作和创新思维的能力，不断探
索和尝试新的电路连接方式，实现了一些有趣的逻辑电路设计，如时
序电路、计数器、比较器等。这些设计不仅锻炼了我们的创新能力，
也加深了我们对数字电路的理解。
总之，组合逻辑电路的设计实验是一次十分重要和有益的学习经历。通过实践掌握了电路设计的思维方法和技能，同时也提高了我们
的团队合作和创新思维能力。在今后的研究和实践中，我们将继续深
入学习和应用组合逻辑电路，不断提高自己的学习成果，为数字电路的发展做出更大的贡献。
数字电子技术实验-组合逻辑电路设计
• 数字信号处理（DSP）电路设计：数字信号处理电路主要用于对数字信号进行 滤波、频谱分析、信号检测等处理。常见的数字信号处理电路有数字滤波器、 FFT（快速傅里叶变换）处理器等。
01
02
03
逻辑门
最基本的逻辑元件，如与 门、或门、非门等，用于 实现基本的逻辑运算。
触发器
用于存储一位二进制信息， 具有置位、复位和保持功 能。
寄存器
由多个触发器组成，用于 存储多位二进制信息。
组合逻辑电路的设计方法
列出真值表
根据逻辑功能，列出输入和输 出信号的所有可能取值情况。
写出表达式
根据真值表，列出输出信号的 逻辑表达式。
总结
本次数字电子技术实验中，通过组合逻辑电路设计，掌握了数字电路设计的基 本方法和技巧，提高了实际操作能力和问题解决能力。
建议
在后续实验中，可以尝试设计更复杂的组合逻辑电路，以提升实验难度和挑战 性；同时，加强实验前的预习和实验后的总结，以便更好地掌握相关知识和技 能。
06 思考题与拓展知识
思考题
化简逻辑表达式
在满足功能需求的前提下，对逻辑表达式进行化简，以减少所需的逻 辑门数量。
组合逻辑电路的设计与测试实验报告总结
组合逻辑电路的设计与测试实验报告总结
一、组合逻辑电路的设计与测试实验报告总结
1.组合逻辑电路的设计
组合逻辑电路是一种由数字电路组成的电路，可以使用计算机自动设计出一种实现特定功能的组合逻辑电路。在设计组合逻辑电路时，应该先对要设计出的电路的功能特点作出简要分析，根据系统功能的需要，确定设计电路的输入、输出及简要功能，然后选择一种合适的建模语言，画出要实现的电路框架，并根据设计的功能特点，确定电路的功能逻辑关系，绘制出电路原理图，然后进行简单的仿真和验证，最后将电路接线调试完毕，实现功能。
2.测试实验报告总结
在组合逻辑电路测试实验中，我们根据给定需求，使用TTL逻辑IC、电阻、电容等元器件设计出一种实现开关抖动过滤的组合逻辑电路，最终实现了其功能。在实验中，我们发现，使用合适的逻辑IC
及元器件，结合灵活恰当的电路设计，可以实现特定功能的电路设计。
从实验的结果来看，我们设计的组合逻辑电路，实现了基本的开关抖动过滤功能，并通过实验的验证，证明了设计有效。实验表明，组合逻辑电路的设计与测试是能够有效地实现特定功能的电路设计
的关键，是建立数字电路的基础。
组合逻辑电路的设计教案
4. 性能测试
通过改变输入信号，观察输出信 号的变化，测试电路的性能。
5. 分析结果
对仿真和测试结果进行分析，评 估所设计电路的性能和可靠性。
课程设计选题建议及要求
交通信号灯控制器设计
根据交通规则，设计一个能够控制交通信号灯工作的组合逻辑电路。
工程实践需求
在电子系统设计中，组合逻辑电路是实现各种复杂功能的基 本单元，掌握组合逻辑电路设计技术有助于提高电子系统设 计的效率和质量。
创新驱动发展
组合逻辑电路设计涉及创新思维和问题解决能力，通过课程 学习可以培养学生的创新意识和实践能力，推动相关领域的 技术创新和发展。
教学目标与要求
知识与技能
掌握组合逻辑电路的基本概念、分析方法和设计原理；能够运用所学知识分析和设计简单的组合 逻辑电路。
两者之间的联系和区别。
03
组合逻辑电路分析与设计
组合逻辑电路分析步骤
01 02 03
观察电路结构，确定输入、输出变 量及其逻辑关系。
列出真值表，明确电路功能。
根据真值表写出逻辑表达式，并进 行化简。
组合逻辑电路设计原则
01
实现预定逻辑功能
，保证电路的正确
性。
02
尽可能简化电路结 构，降低成本和提
消除竞争和冒险的方法
组合逻辑电路的设计实验报告
组合逻辑电路的设计实验报告
本实验旨在通过设计和实现组合逻辑电路，加深对数字电路原理的理解，提高实际动手能力和解决问题的能力。
1. 实验目的。
本实验的主要目的是：
1）掌握组合逻辑电路的设计原理和方法；
2）了解组合逻辑电路的实际应用；
3）培养实际动手能力和解决问题的能力。
2. 实验原理。
组合逻辑电路由多个逻辑门组成，根据输入信号的不同组合产生不同的输出信号。常见的组合逻辑电路包括加法器、减法器、译码器、编码器等。在本实验中，我们将重点学习和设计加法器和译码器。
3. 实验内容。
3.1 加法器的设计。
加法器是一种常见的组合逻辑电路，用于实现数字的加法运算。我们将学习半加器和全加器的设计原理，并通过实际电路进行实现和验证。
3.2 译码器的设计。
译码器是将输入的数字信号转换为特定的输出信号的组合逻辑电路。我们将学习译码器的工作原理和设计方法，设计并实现一个4-16译码器电路。
4. 实验步骤。
4.1 加法器的设计步骤。
1）了解半加器和全加器的原理和真值表；
2）根据真值表，设计半加器和全加器的逻辑表达式；
3）根据逻辑表达式，画出半加器和全加器的逻辑电路图；
4）使用逻辑门集成电路，搭建半加器和全加器的电路；
5）验证半加器和全加器的功能和正确性。
4.2 译码器的设计步骤。
1）了解译码器的原理和功能；
2）根据输入和输出的关系，设计译码器的真值表；
3）根据真值表，推导译码器的逻辑表达式；
4）画出译码器的逻辑电路图；
5）使用逻辑门集成电路，搭建译码器的电路；
6）验证译码器的功能和正确性。
5. 实验结果与分析。
实验一组合逻辑电路的设计
实验一 组合逻辑电路的设计
一、实验目的：
1、 掌握组合逻辑电路的设计方法。
2、 掌握组合逻辑电路的静态测试方法。
3、 加深FPGA 设计的过程，并比较原理图输入和文本输入的优劣。
4、 理解“毛刺”产生的原因及如何消除其影响。
5、 理解组合逻辑电路的特点。 二、实验的硬件要求：
1、 EDA/SOPC 实验箱。
2、 计算机。 三、实验原理
1、组合逻辑电路的定义
数字逻辑电路可分为两类：组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路中不包含记忆单元（触发器、锁存器等），主要由逻辑门电路构成，电路在任何时刻的输出只和当前时刻的输入有关，而与以前的输入无关。时序电路则是指包含了记忆单元的逻辑电路，其输出不仅跟当前电路的输入有关，还和输入信号作用前电路的状态有关。
通常组合逻辑电路可以用图1.1所示结构来描述。其中，X0、X1、…、Xn 为输入信号， L0、L1、…、Lm 为输出信号。输入和输出之间的逻辑函数关系可用式1.1表示： 2、组合逻辑电路的设计方法
组合逻辑电路的设计任务是根据给定的逻辑功能，求出可实现该逻辑功能的最合理组 合电路。理解组合逻辑电路的设计概念应该分两个层次：（1）设计的电路在功能上是完整的，能够满足所有设计要求；（2）考虑到成本和设计复杂度，设计的电路应该是最简单的，设计最优化是设计人员必须努力达到的目标。
在设计组合逻辑电路时，首先需要对实际问题进行逻辑抽象，列出真值表，建立起逻辑模型；然后利用代数法或卡诺图法简化逻辑函数，找到最简或最合理的函数表达式；根据简化的逻辑函数画出逻辑图，并验证电路的功能完整性。设计过程中还应该考虑到一些实际的工程问题，如被选门电路的驱动能力、扇出系数是否足够，信号传递延时是否合乎要求等。组合电路的基本设计步骤可用图1.2来表示。
组合逻辑电路的实验报告
组合逻辑电路的实验报告
组合逻辑电路的实验报告
引言
组合逻辑电路是数字电路中的一种重要类型，它由多个逻辑门组成，根据输入信号的不同组合产生不同的输出信号。在本次实验中，我们将通过搭建和测试几个常见的组合逻辑电路，来深入了解其原理和工作方式。
实验一：二输入与门
二输入与门是最简单的组合逻辑电路之一，它的输出信号只有在两个输入信号同时为高电平时才为高电平。我们首先搭建了一个二输入与门电路，并通过信号发生器输入不同的高低电平信号进行测试。实验结果显示，只有当两个输入信号同时为高电平时，与门的输出信号才为高电平，否则输出信号为低电平。实验二：二输入或门
二输入或门是另一种常见的组合逻辑电路，它的输出信号只有在两个输入信号至少有一个为高电平时才为高电平。我们按照实验一的方法，搭建了一个二输入或门电路，并通过信号发生器输入不同的高低电平信号进行测试。实验结果显示，只要两个输入信号中至少有一个为高电平，或门的输出信号就会为高电平，否则输出信号为低电平。
实验三：三输入异或门
异或门是一种特殊的组合逻辑电路，其输出信号只有在输入信号中有奇数个高电平时才为高电平。我们搭建了一个三输入异或门电路，并通过信号发生器输入不同的高低电平信号进行测试。实验结果显示，只有当输入信号中有奇数个高电平时，异或门的输出信号才为高电平，否则输出信号为低电平。这个实验
结果验证了异或门的工作原理。
实验四：四输入多路选择器
多路选择器是一种常用的组合逻辑电路，它可以根据控制信号选择不同的输入
信号输出。我们搭建了一个四输入多路选择器电路，并通过信号发生器输入不
组合逻辑电路的分析与设计实验报告
组合逻辑电路的分析与设计
实验报告
一、实验目的
1、掌控组合逻辑电路的分析方法与测试方法。
2、掌控组合逻辑电路的设计方法。
二、实验原理
通常逻辑电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。电路在任何时刻，输出状态只取决于同一时刻各输入状态的组合，而与先前的状态无关的逻辑电路称为组合逻辑电路。
1.组合逻辑电路的分析进程，一样分为以下三步进行：①由逻辑图写输出端的逻辑表达式；②写出真值表；③根据真值表进行分析，肯定电路功能。
2.组合逻辑电路一样设计的进程为图一所示。
图一组合逻辑电路设计方框图
3.设计进程中，“最简”是指按设计要求，使电路所用器件最少，器件的种类最少,而且器件之间的连线也最少。
三、实验仪器设备
数字电籽实验箱、电子万用表、74LS04、74LS20、74LS00、导线若干。
74LS00 74LS04 74LS20
四、实验内容及方法
1 、设计4线-2线优先编码器并测试其逻辑功能。
数字系统中许多数值或文字符号信息都是用二进制数来表示，多位二进制数的排列组合叫做代码，给代码赋以一定的含义叫做编码。
(1)4线-2
(2)由真值表可得4线-2线编码器最简逻辑表达式为 1Y =((I 0´I 1´I 2I 3´)´(I 0´I 1´I 2´I 3)´) ´
0Y =((I 0´I 1I 2´I 3´)´( I 0´I 1´I 2´I 3)´)´
(3)由最简逻辑表达式可分析其逻辑电路图
4线-2线编码器逻辑图
（4）依照全加器电路图搭建编码器电路，注意搭建前测试选用的电路块能够正常工作。
（5）验证所搭建电路的逻辑关系。
组合逻辑电路的分析与设计实验报告
组合逻辑电路的分析与设计实验报告实验名称：组合逻辑电路的分析与设计
实验目的：通过实验了解组合逻辑电路的基本原理，掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。
实验原理：
1.组合逻辑电路：由与门、或门、非门等逻辑门电路按一定连接方式组成的电路。
2.逻辑门：与门、或门、非门是组合逻辑电路的基本构建模块，能实现逻辑运算。
-与门：只有所有输入信号都为1时，输出为1；否则输出为0。
-或门：只要任一输入信号为1时，输出为1；否则输出为0。
-非门：输入信号为1时，输出为0；输入信号为0时，输出为1
实验步骤：
1.分析给定的组合逻辑电路图，理清输入和输出的关系。
2.根据电路图，根据所学的逻辑门原理，推导出真值表。
3.根据真值表，使用卡诺图简化逻辑表达式，并进行逻辑代数运算，得出最简化的逻辑表达式。
4.使用逻辑表达式进行电路设计，画出电路图。
5. 使用工具软件（如LogicWorks等）进行电路模拟分析，验证电路的正确性。
6.根据实际需求，对电路进行优化设计。
实验结果与分析：
1.根据给定的组合逻辑电路图，进行逻辑分析和设计，得出最简化的
逻辑表达式和电路设计图。
2. 使用LogicWorks等工具软件进行模拟分析，验证电路的正确性。
3.根据分析结果，可进行电路优化设计，提高电路的性能和可靠性。
实验结论：
通过本次实验，我们深入了解了组合逻辑电路的基本原理和设计方法。通过逻辑分析和设计，我们能够得到最简化的逻辑表达式和电路设计图，
并能使用工具软件进行模拟分析验证。实验结果表明，组合逻辑电路能够
实现所需的逻辑功能，并能根据实际需求进行优化设计。组合逻辑电路的
实验二 组合逻辑电路分析与设计
实验二 组合逻辑电路分析与设计
一、 实验目的
1.掌握组合逻辑电路的分析方法与测试方法；
2.掌握组合逻辑电路的设计方法。
二、实验预习要求
1.熟悉门电路工作原理及相应的逻辑表达式；
2.熟悉数字集成电路的引脚位置及引脚用途；
3.预习组合逻辑电路的分析与设计步骤。
三、实验原理
通常，逻辑电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。电路在任何时刻，输出状态只决定于同一时刻各输入状态的组合，而与先前的状态无关的逻辑电路称为组合逻辑电路。
1．组合逻辑电路的分析过程，一般分为如下三步进行：
（1）由逻辑图写出输出端的逻辑表达式；
（2）画出真值表；
（3）根据对真值表进行分析，确定电路功能。
2．组合逻辑电路的一般设计过程为图实验2.1所示。
设计过程中，“最简”是指电路所用器件最少，器件的种类最少，而且器件之间的连线也最少
.
四、实验仪器设备
1．TPE －AD Ⅱ实验箱（+5V 电源，单脉冲源，连续脉冲源，逻辑电平开关，LED 显示，面包板数码管等）1台；
2． 四两输入集成与非门74LS00 2片；
逻辑 抽象 图实验2.1 组合逻辑电路设计方框图
3. 四两输入集成异或门74LS86 1片；
4. 两四输入集成与非门74LS20 3片。
五、实验内容及方法
1．分析、测试74LS00组成的半加器的逻辑功能。
（1）用74LS00组成半加器，如图实验2.2所示电路，写出逻辑表达式并化简，验证逻辑关系。
Z1=AB；
Z2= Z1A = ABA;
Z3= Z1B = ABB;
Si= Z2Z3 = ABA ABB = ABA+ABB = AB+ AB = A + B;
组合逻辑电路实验报告
组合逻辑电路实验报告
引言
组合逻辑电路是数字电路中最基础的一种电路，它由逻辑门、开关、信号源等元件组成，可以实现各种简单的逻辑计算。
本次实验我将介绍我对组合逻辑电路实验的学习和理解。在实验中，我使用了基本的电路元件和电路板，学习了逻辑门的操作和实现，理解了逻辑门的工作原理。
实验过程
第一步是对实验箱进行搭建。我首先连接了一个输入信号源和一个红色LED灯到芯片上。然后我连接了一个AND门和一个NOT门来控制LED灯的输出状态。
第二步是检测电路的正确性。我使用了一个万用表来检测信号的电压和电流，并通过手动控制开关来观察信号的传输。
第三步是进行实验操作。我按照实验指导书的要求进行了一系列的逻辑计算和实验操作，包括与门、或门、非门和异或门。
在实验过程中，我发现最重要的是要去理解每一个逻辑门的功能和作用，并正确连接元件和电路板，在实验中遇到问题要逐一排查，才能获得正确的结果。
实验结果
我的实验结果显示出了逻辑门的工作原理和逻辑计算的过程。例如，我使用与门，当两个输入信号都为1时，输出信号才为1表示逻辑正确。而当只有一个输入信号为1或两个输入信号都为0时，输出信号为0。
我还使用了异或门，当两个输入信号不同时，输出信号为1。而当两个输入信号相同时，输出信号为0。
实验感受
组合逻辑电路实验是我第一次接触数字电路的实践操作。通过实验，我熟悉了逻辑门，理解了数字电路的工作原理，并且掌握了实际操作技巧。
在实验过程中，我也遇到了很多问题，例如，电路元件的连接错误，信号源的设置问题等等。但是，逐一排查和解决问题，让我在实验中得到了更多的收获。
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H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y
组合逻辑电路实验设计
血型匹配情况判断电路
一、实验题目：
人的血型有A、B、AB、O四种。输血时输血者的血型与受血者血型必须符合图1中用箭头指示的授受关系。判断输血者与受血者的血型是否符合上述规定，要求用八选一数据选择器（74LS151）及与非门（74LS00）实现。（提示：用两个逻辑变量的4种取值表示输血者的血型，例如00代表A、01代表
B、10代表AB、11代表O。）
图1
二、电路设计：
方案一：
解：
1、题目分析
根据题意，确定有4个输入变量，设为X、Y、M、N；输出变量为P。
其中，用两个逻辑变量X、Y的四中取值表示输血者的血型：00代表A型、01代表B型、10代表AB型、11代表O型。
用另外两个逻辑变量M、N的四种取值表示受血者的血型：00代表A型、01代表B型、10代表AB型、11代表O型。
逻辑输出变量P代表输血者与受血者的血型符合情况：1代表血型符合，0代表血型不符合。
题目中要求用八选一数据选择器（74LS151）及与非门（74LS00）实现电路设计。
2、列写输入与输出变量真值表：
真值表如下图所示
3、逻辑表达式：
根据真值表画出卡诺图：
卡诺图如右图所示：
用八选一数据选择器（74LS151），所以输出逻辑表达式写成最小项和的形式：设X 、Y 、M 为选择变量，X 为高位。 逻辑函数P 的与或标注型表达式：
P (X ,Y ,M ,N )
X Y M N X Y M N X Y M N X Y M N X Y M N
=+++++
4、比较表达式：
与标准表达式比较得：267P Nm N m(0,1,3,5)m m =+∑++ 所以，数据选择器中EN=0，0135D D D D N ====
D 2=N ，D 4=0, D 6=D 7=1，
5、逻辑电路图：
6、波形图:
图中反应的是输入变量按真值表顺序变化时，输出变量的高低电平波形。
上面四条曲线由上到下代表逻辑变量X、Y、M、N的波形，最后一条曲
线代表输出逻辑变量P的波形。
（真值表：0000~1000）
（真值表：1000~1111）
7、电路调试：
方案二：
解：
1、题目分析：同方案一；选用74LS00和74LS20实现电路设计。
2、真值表与卡诺图：
真值表：卡诺图：
3、逻辑表达式：
利用卡诺图写出P的与或标注型表达式：
=+++
P(X,Y,M,N)X Y M N Y M N X Y N
将P表达式化为与非--与非式：
P XY MN YMN XYN
=⋅⋅⋅
4、比较表达式：
X、Y和M、N的非分别使用一个二输入与非门；
Y、N、M的非和X的非、Y的非、N的非分别使用一个四输入与非门，空出的一个输入接电源（即高电平5V）；
上述四个与非门的输入作为下一个四输入与非门的输入。
5、逻辑电路图：
其中XWG1的4、3、2、1管脚分别代表X、Y、M、N，作为逻辑变量输入；XLAI接收输入变量与输出变量P的波形图。
6、波形图：
图中反应的是输入变量按真值表顺序变化时，输出变量的高低电平波形。
上面四条曲线由上到下代表逻辑变量X、Y、M、N的波形，最后一条曲线代表输出逻辑变量P的波形。
（真值表：0000~1000）
（真值表：1000~1111）
三、方案对比：
电灯开关控制电路
一、实验题目：
设计用3个开关控制一个电灯的逻辑电路，要求改变任何一个开关的状态
都能控制电灯由亮变灭或者由灭变亮，要求用发放的器件实现。
二、电路设计：
解：
1、题目分析
根据题意，确定有3个输入变量，设为A、B、C；输出变量为P。
其中，三个逻辑变量A、B、C分别代表三个开关状态：0代表开关关闭，1代表开关闭合。
逻辑输出变量P代表电灯的亮灭：1代表电亮，0代表电灯灭。
根据题目选用3线/8线译码器（74LS138）及与非门（74LS20）实现电路设计。
2、列写输入与输出变量真值表：
根据题目要求：改变任何一个开关的状态都能控制电灯由亮变灭或者由灭变亮。
设在初始状态：A=0，B=0，C=0时，P=0，灯泡处于灭状态。
灯泡亮灭改变过程：整理真值表如下图：
3、逻辑表达式：
根据真值表画出卡诺图。
卡诺图如右图所示：
选用3线/8线译码器（74LS138），所以输出逻辑表达式写成关于最小项非的形式：设A 、B 、C 为输入变量，A 为高位。 逻辑函数P 的与或标注型表达式：
P(A,B,C)AB C ABC ABC ABC =+++
4、比较表达式：
与标准表达式比较得：P m(1,2,4,7)=∑
1247P m m m m =⋅⋅⋅
所以，74LS138中E 3=1，E 1=E 2=0;
Y 1,Y 2,Y 4,Y 7分别与74LS20中一个四输入与非门的输入端相连。 5、逻辑电路图：
6、波形图:
图中反应的是输入变量按真值表顺序变化时，输出变量的高低电平波形。
上面四条曲线由上到下代表逻辑变量A、B、C的波形，最后一条曲线代表输出逻辑变量P的波形。
7、电路调试：
该电路可实现题目要求的逻辑功能