用小规模集成电路(SSI)设计方案组合逻辑电路
实验内容实验一基于小规模（SSI）基本门电路的组合逻辑电路设计
z实验内容：实验一 基于小规模（SSI）基本门电路的组合逻辑电路设计一、实验目的（1）掌握基于小规模（SSI）基本门电路的组合逻辑电路设计的基本方法；（2）用实验验证所设计电路的逻辑功能。
二、实验内容（1）设计一个裁判电路，如举重比赛有三个裁判，一个主裁判，两个副裁判。
试举是否成功的判决，由每个裁判按下一个自己面前的按钮来决定，只要两个以上的裁判（其中必需包含主裁判）判明成功，表示成功的灯才亮，请设计这个电路。
（2）设计一个优先电路，它有A、B和C三个输入信号，且分别由PA、PB和PC输出，同一时间内只能有一信号通过，其优先顺序：A最先，B其次，C最后。
（3）设计一个2线至4线译码电路。
当A0=0，A1=0时，则B0端输出为1，其余B1、B2、B3各端输出为0；当A0=1，A1=0，则B1端输出为1，其余各端为0；其它状态依此类推，其输出控制三态门，以构成一个频率选择电路。
（4）是设计用两只开关同时控制一只楼梯中电灯的逻辑电路。
（5）试用异或门设计一个四位B/G（二进制码转换格雷码）或G/B的变换。
（6）设计一个实现四舍五入的组合电路。
（7）试设计两个一位二进制数A=B、A>B和A<B的比较电路。
（8）设计一个加减器，即在附加变量M控制下，既能做加法运算又能做减法运算的电路。
三、实验仪器与器材（1）仪器：数字电子技术实验箱、三用表、直流稳压电源、双踪示波器；（2）器材：74LS00 （四—2输入与非门）74LS04 （六非门）74LS20 （二—4输入与非门）74LS32 （四—2输入或门）74LS86 （四—2输入与非门）74LS126 （三态门）等等。
实验二 中规模（MSI）常用组合电路及其应用一、实验目的（1）验证几种常用组合逻辑电路的逻辑功能；（2）掌握各种逻辑门的应用。
二、实验内容（1）试用多片8线-3线优先编码器74LS148组成32线-5线优先编码器。
（2）试用多片4线-16线译码器74LS154组成5线-32线译码器。
2利用SSI器件设计实用组合逻辑电路
实验二利用SSI器件设计实用组合逻辑电路
一、实验目的：
1、学会利用SSI器件进行组合逻辑电路的设计方法
2、学会利用SSI器件在电路板上搭建实用电路，并用LED灯加以验证
二、元器件清单：
74LS00，74LS02，74LS04，74LS08，74LS20，74LS32，LED指示灯，电源，拨码盘开关
三、实验项目安排：
1、某工厂有三条生产线，耗电分别为1号线10kW，2号线20kW，3号线30kW，生产线的电力由两台发电机提供，其中1号机20kW，2号机40kW。
试设计一个供电控制电路，根据生产线的开工情况启动发电机，使电力负荷达到最佳配置。
2、用与非门设计一个举重裁判表决电路。
设举重比赛有3个裁判，一个主裁判和两个副裁判。
只有当两个或两个以上裁判判明成功，并且其中有一个为主裁判时，表明举重成功。
3、设计一个四人表决电路，四人中一位主裁，三位副裁，主裁认可计两分，副裁认可计一分，只有当分数之和超过两分时表决才通过
要求：1）以上项目可以任选一项
2）完成从真值表—逻辑函数表达式—表达式恒等变形—逻辑电路图的详细报告（40分）
3）实际电路图的搭建与功能测试（60分）
扩展：完成两个项目（20分）。
实验三利用SSI设计组合逻辑电路
实验三 利用SSI 设计组合逻辑电路一、实验目的1． 掌握组合逻辑电路的设计方法；2． 熟悉集成组合电路芯片的逻辑功能及使用方法。
二、实验预习要求1． 复习组合逻辑电路的设计方法；2． 根据实验任务与要求，独立设计电路； 3． 清楚本次实验所用集成门电路的管脚。
三、实验原理在数字系统中，按逻辑功能的不同，可将数字电路分为两类，即组合逻辑电路和时序逻辑电路。
组合逻辑电路在任何时刻的稳定输出仅取决于该时刻电路的输入，而与电路原来的状态无关。
用SSI 进行组合逻辑电路设计的一般步骤是：1）根据设计要求，定义输入逻辑变量和输出逻辑变量，然后列出真值表； 2）利用卡诺图或公式法得出最简逻辑表达式，并根据设计要求所指定的门电路或选定的门电路，将最简逻辑表达式变换为与所指定门电路相应的形式； 3）画出逻辑图；4）用逻辑门或组件构成实际电路，最后测试验证其逻辑功能。
掌握组合逻辑电路的设计方法，能让我们具有五彩缤纷的逻辑思维，通过逻辑设计将许多实际问题变为现实。
四、实验设备及器件五、设计举例1． 用与非门设计一个A 、B 、C 三人表决电路。
设：A 、B 、C 为输入变量，F 为输出结果。
变量取值为1表示赞成，取值为0，表示反对。
F 为1表示通过，为0表示反对。
1) 列真值表CF2) 输出逻辑函数化简与变换 根据真值表，用卡诺图进行化简： F=AB+BC+CA经两次求反，即得两级“与非”表达式F=AB+BC+CA =AB BC CA 3) 画逻辑图根据表达式，用与非门组成的逻辑电路如图3-1所示。
4) 验证电路逻辑功能按图接线，A 、B 、C 分别接相应开关，F 接指示灯，观察输入、输出状态。
六、实验任务（下列实验内容任取其二）1）用TTL 四2输入与非门（74LS00）、二4输入与非门（74LS20）设计数字密码锁控制电路。
要求：ABCD：E ： Z 1 ： Z 2 ：当控制信号：E=1时，如密码正确，则开锁；密码错误，报警E=0时，不开锁，不报警 2）用四2输入异或门（74LS86）和四2输入与非门（74LS00）设计一个一位全减器。
小规模组合逻辑电路的设计实验报告
《数字电路与逻辑设计实验》实验报告实验名称：小规模组合逻辑电路的设计一、实验器材（芯片类型及数量）自选SSI器材完成设计电路的连接及测试二、实验原理1、组合逻辑电路的分析方法：（1）逻辑抽象，根据实际逻辑问题的因果关系确定输入、输出变量，定义逻辑状态（2）根据逻辑描述列出真值表（3）有真值表写出逻辑表达式（4）化简和变换逻辑表达式，画出逻辑图（5）选择芯片测试并验证之前的分析是否正确2、组合逻辑电路的优化实现：（1）用指定芯片中特定资源实现逻辑函数，使电路的成本低并且工作速度快（2）需要对逻辑表达式进行变换，以减少芯片资源的数目和连线3、常用逻辑门的基本使用方法三、实验内容及原理图1、“求反加1”电路设计根据给定的器件，设计一组合逻辑电路，能够对输入的4位二进制数进行“求反加1”的运算。
2、大小比较电路仅使用两片7400（包含8个2输入与非门），设计一个能判断一位二进制A与B大小的比较电路。
3、三变量不一致电路设计一个“三变量不一致电路”，当输入的三个变量不相同时，电路输出为“1”，否则为“0”。
要求全部用“与非”门实验，且输入仅给出原变量。
4、裁判表决电路举重比赛有三个裁判，一个主裁判A ，两个副裁判B 、C 。
在杠铃是否完全举起的裁决中，每一个裁判通过按下自己面前的按钮来裁决。
最终的裁决取决于至少两名裁判的裁决，其中必须要有主裁判。
如果最终的裁决为杠铃举起成功，则输出举重“有效”指示灯亮，否则“无效”指示灯亮。
请设计此逻辑电路。
5、交通信号故障监测设计一个监测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，任何时刻点亮的状态只能是红、绿或黄加上绿当中的一种。
而当出现其他五种点亮的状态时，电路发生故障，要求逻辑电路发出故障信号，以提醒维修人员前去修理。
四、实验数据记录（真值表/时序波形图/状态转换图）1、“求反加1”电路设计 步骤一：逻辑抽象输入 输出步骤二：根据逻辑关系写出真值表补充：1）总共有16种情况，以上真值表只列出部分值2）以上四种情况和下面的实验结果图相对应3）表中的ABCD分别代表单片机的switch[0]、switch[1]、switch[2]、switch[3]步骤三：根据真值表写出逻辑表达式分别画出四个灯的卡诺图，进而写出逻辑表达式Led[0]卡诺图如下：由上表可知Led[0] = DLed[1]卡诺图如下所示：由上表可知Led[1] = C ⊕DLed[2]卡诺图如下所示：Led[3]卡诺图如下所示：由上表可知Led[1] = B ⊕(C + D)步骤四；由逻辑表达式可画逻辑电路图步骤五：实物测试结果是否正确（部分结果图）2、大小比较电路 步骤一：逻辑抽象输入 输出步骤二：根据逻辑关系写出真值表补充：1）以上四种情况和下面的实验结果图相对应2）表中的AB分别代表单片机的switch[0]、switch[1]步骤三：根据真值表写出逻辑表达式分别画出三个灯的卡诺图，进而写出逻辑表达式Led[0]卡诺图如下:由上表可知Led[0] = A * BLed[1]卡诺图如下:由上表可知Led[1] = A* BLed[2]卡诺图如下:由上表可知Led[2] = A* B+ A * B步骤四；对上述逻辑表达式进行化简变形成与非的形式可画如下逻辑电路图步骤五：实物测试结果是否正确3、三变量不一致电路步骤一：逻辑抽象输入输出步骤二：根据逻辑关系写出真值表补充：1）总共有8种情况，以上真值表只列出部分值 2）以上四种情况和下面的实验结果图相对应3）表中的ABC 分别代表单片机的switch[0]、switch[1]、switch[2]步骤三：根据真值表写出逻辑表达式 画出Led[0]灯的卡诺图，进而写出逻辑表达式Led[0]卡诺图如下:步骤四；对上述逻辑表达式进行化简变形成与非的形式可画如下逻辑电路图步骤五：实物测试结果是否正确（部分结果图）4、裁判表决电路 步骤一：逻辑抽象输入 输出步骤二：根据逻辑关系写出真值表11011111补充：1）以上八种情况和下面的实验结果图相对应2）表中的ABC分别代表单片机的switch[0]、switch[1]、switch[2]步骤三：根据真值表写出逻辑表达式画出Led[0]灯的卡诺图，进而写出逻辑表达式Led[0]卡诺图如下:C\AB000110110000110011由上表可知Led[0] = A * B* C + A * B = A * (B + C) =步骤四；对上述逻辑表达式进行化简变形成与非的形式可画如下逻辑电路图步骤五：实物测试结果是否正确（部分结果图）5、交通信号故障监测 步骤一：逻辑抽象输入 输出步骤二：根据逻辑关系写出真值表补充：1）以上八种情况和下面的实验结果图相对应3）表中的ABC分别代表单片机的switch[0]、switch[1]、switch[2]步骤三：根据真值表写出逻辑表达式画出Led[0]灯的卡诺图，进而写出逻辑表达式Led[0]卡诺图如下:由上表可知Led[0] = A* C + A * B* C步骤四；可画如下逻辑电路图步骤五：实物测试结果是否正确五、总结1、本次实验和上次实验不同，偏向于解决实际问题，需要自己思考去设计解决问题的电路。
SSI组合逻辑电路设计
SSI 组合逻辑电路设计班级：自动化1101 姓名：祝雷雷 学号：U201113523一、 实验目的① 了解用可编程逻辑器件实现逻辑电路的方法，掌握原理图的输入方法以 及编译、仿真和下载的过程。
② 掌握用SSI(小规模数字集成电路)实现简单组合逻辑电路的方法。
③ 熟悉用Verilog HDL 描述组合逻辑电路的方法，以及EDA 仿真技术。
二、 实验器件DE0开发板、计算机、Quartus Ⅱ集成环境、可编程器件试验板及专用的在系统编程电缆。
三、 预习要求① 按设计步骤，根据要求设计实验内容的逻辑电路图或用Verilog HDL 描 述相应逻辑电路。
② 在Quartus Ⅱ集成环境下用计算机仿真试验内容的逻辑电路。
四、 实验说明1、 组合逻辑电路设计流程先根据实际的逻辑问题进行逻辑抽象，定义逻辑装态的含义，在按照给定事件因果关系列出逻辑真值表。
然后用卡诺图或代数法化简，求出最简逻辑表达式。
最后用给定的器件实现简化后的逻辑表达式，画出逻辑电路图。
2、2线-4线译码器2线-4线译码器是能将2位的二进制代码转换成与之一一对应的有效信号，具有2个输入端，4个输出端和1个使能端的唯一地址译码器。
2个输入端变量1A 、0A 共有4种不同的状态组合，4个输出信号03Y Y 输出低电平有效，其真值表如下图所示。
0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 01 10 0 0 1使能控制端E ，当E 为1时，无论1A 、0A 为任何状态，输出全为0，译码器处于非工作状态；当E 为0时，对于1A 、0A 的某种状态组合，其中只有一个输出量为1，其余各输出量均为0。
其各输出端的逻辑表达式如下。
010Y E A A = 110Y E A A = 210Y EA A = 310Y EA A =根据逻辑表达式画出电路图。
用Verilog HDL 描述逻辑电路图如下。
3、大小比较器1位数值比较器能判断1位二进制数1A 、0A 的大小，它们只能取0或1两种值。
数电实验实验三 组合逻辑电路
1. 测试用异或门和与非门组成的半加器的逻辑功能
如果不考虑来自低位的进位而能够实现将两个 1 位二进制数相加的电路，称为半加器，
半加器的符号如图 3-2 所示。
半加器的逻辑表达式为：
S = AB + AB = A B CO = AB
12
根据半加器的逻辑表达式可知，半加和 S 是输入 A、B 的异或，而进位 CO 则为输入 A、 B 相与，故半加器可用一个集成异或门和二个与非门组成，电路如图 3-3 所示。 （仿真图，并把仿真结果填入表中）
2. 用卡诺图或代数法化简，求出最简逻辑表达 式。
设计要求 逻辑抽象
真值表
3. 根据简化后的逻辑表达式，画出逻辑电路图。
若已知逻辑电路，欲分析组合电路的逻辑功能， 逻辑表达式
则分析步骤为：
代数法化减
卡诺图 卡诺图法化减
1. 由逻辑电路图写出各输出端的逻辑表达式。
2. 由逻辑表达式列出真值表。
最简逻辑表达式
实验三 组合逻辑电路
姓名： 赖馨兰 班级： 光信 1802 学号：1810830225
一、实验目的
1. 通过简单的组合逻辑电路设计与调试，掌握采用小规模（SSI）集成电路设计组合逻
辑电路的方法。
2. 用实验验证所设计电路的逻辑功能。
3. 熟悉、掌握各种逻辑门的应用。
二、实验原理
组合逻辑电路是最常见的逻辑电路之一，可以用一些常用的门电路来组合成具有其他功
要求：写出详细的设计过程，画出完整的控制电路图，并在实验以上选择相应的器件对 所设计的电路进行实验测试，记录实验结果。 （仿真图）（设计过程） 设计过程： 1.列真值表 设 0 为开关切断，1 为接通。L=0 为灯泡不亮，L=1 为灯泡亮，初始状态为三个开关都为断 开状态，且灯泡不亮。
SSI组合逻辑电路设计
SSI 组合逻辑电路设计一、 实验目的1. 掌握用SSI （小规模数字集成电路）实现简单组合逻辑电路的方法。
2. 掌握简单数字电路的安装于调试技术。
3. 进一步熟悉数字万用表、示波器等仪器的使用办法。
4. 熟悉用Verilog HDL 描述组合逻辑电路的方法，以及EDA 仿真技术。
二、 实验元器件及条件集成电路 74LS00 2片；74LS86 一片 计算机、MAX+PLUS Ⅱ 10.2集成开发环境、可编程器件实验板及专用的在系统编程电缆 三、 预习要求1. 按设计步骤，根据所给器件设计实验内容的逻辑实验电路图。
2. 在附录C 中查出74LS00、74LS10和74LS86的引脚排列图。
四、 实验说明1. 组合逻辑电路的设计流程组合逻辑电路的设计步骤如图，先根据实际的逻辑问题进行逻辑抽象，定义逻辑状态的含义，在按照给定事件因果关系列出逻辑关系真值表。
然后用给定的器件实现简化后的逻辑表达式，画出逻辑电路图。
电路“最简”的标准，是指线路所用的器件个数最少，器件的种类最少。
而且器件之间的连线也最少。
2. 组合逻辑电路设计举例 五、 实验内容1. 大小比较电路设计根据给定的器件，设计一个能判断1位二进制数A 与B 大小的比较电路。
画出逻辑图，用123,,L L L 分别表示三种状态。
即123(A B),L (A B),L (A B)L ><= 。
设A 、B 分别接至数据开关，123,,L L L 接至逻辑指示灯（或发光二极管），将实验结果记入表中。
2. 全加器/全减器电路设计根据给定的器件，设计一个全加器/全减器电路，使之能实现1位加法运算又能实现1位减法运算。
当控制量M=0时，电路实现加法运算；当M=1时，电路实现减法运算。
3. 数据选择器的设计设A ，B 为数据选择控制开端，123,,D D D 为数据输入端，L 为输出端，设计具有下表的数据选择器。
六、EDA实验内容1.在MAX+PLUSⅡ软件中，对设计的大小比较电路，全加/减器，用原理图输入方式进行仿真测试验证其逻辑功能的正确性。
用小规模集成电路(SSI)设计组合逻辑电路
实训三用小规模集成电路（SSI）设计组合逻辑电路一、实训目的1．初步学会将一个实际问题转变成逻辑问题的方法；2．初步熟悉用门电路设计组合逻辑电路的方法及其检测方法。
二、设计内容（设计内容任选其一完成）1．设计一个单输出逻辑电路。
电路功能：三人表决器，当同意的人数为二人或三人时，此逻辑事件发生，否则不发生。
用与非门和或非门完成电路设计（CD4001．CD4002）。
2．设计一个多输出逻辑电路。
电路功能：列车发车信号控制电路。
列车分特快、直快和慢车，发车优先顺序为：特快、直快、慢车。
电路在同一时间内只给具有优先权的列车发出开车信号。
三个车的到达与否以逻辑开关表示，到达为1，未到达为0。
发车信号用三种颜色的二极管的状态来表示，特快发车信号为红灯亮、直快发车信号为黄灯亮、慢车发车信号为绿灯亮。
用与非门和非门完成电路设计。
（74LS00．74LS10．74LS04）三、实训原理、步骤及要求（一）原理在实际工作中常遇到这样的问题：给定一定的逻辑功能，要求用门电路器件实现给定逻辑功能，这就是组合逻辑电路的设计的任务。
使用小规模集成电路进行组合逻辑电路设计的一般步骤是：1．根据实际问题对逻辑功能的要求，定义输入、输出变量，；2．列出真值表；3．写出逻辑函数的最小项表达式；4．对表达式进行化简，并转换成与所提供的集成电路类型相同的表达式；5．画出逻辑原理图，并进行验证；6．画出接线图。
（二）设计步骤及实验要求1．设计一（1）输入、输出变量的定义：（2）真值表（3）逻辑表达式（4）原理图（5）接线图（6）功能验证2．设计二（1）输入、输出变量的定义：（2）真值表（3）逻辑表达式（4）原理图（5）接线图（6）功能验证。
用小规模集成电路设计组合逻辑电路(设计性实验)
用小规模集成电路设计组合逻辑电路(设计性实验)集成电路是由数千甚至数百万个晶体管、二极管和其他电子元件组成的微小电路。
它将多个电子元件集成在一起，以实现特定功能。
在本设计性实验中，我们将介绍如何使用小规模集成电路设计组合逻辑电路。
组合逻辑电路是一种电路，它的输出状态仅取决于它的输入状态，而不受之前的输入或时序的影响。
组合逻辑电路通常由逻辑门（例如，与门、或门、异或门）和电缆线（用于连接逻辑门）组成。
下面，我们将介绍如何使用逻辑门和小规模集成电路设计组合逻辑电路。
设计过程：第一步：确定逻辑元件首先，我们需要确定要使用的逻辑元件。
在这个例子中，我们将使用 AND、OR 和XOR 逻辑门。
AND 门接受两个输入，并仅在两个输入都为“1”时产生“1”输出。
OR 门也接受两个输入，并且在任意输入为“1”时产生“1”输出。
XOR 门也有两个输入，但仅在两个输入中仅有一个为“1”时才会产生“1”输出。
第二步：确定电路连接接下来，我们需要确定电路连接。
在本例中，我们将连接两个 AND 门，一个 OR 门和一个 XOR 门。
第一个 AND 门将接受 A 和 B 作为输入，第二个 AND 门将接受 B 和 C 作为输入。
OR 门将接受两个 AND 门的输出作为输入。
最终输出将由 XOR 门和一个反向器产生。
XOR 门的输入将是 A 和 C，反向器将接受XOR 门的输出。
第三步：选择小规模集成电路接下来，我们需要选择适当的小规模集成电路。
我们将选择 SN7404 和 SN7432 集成电路。
SN7404 具有六个反向器，SN7432 具有四个 OR 门。
第四步：构建电路现在，我们可以开始构建电路了。
我们将首先构建两个 AND 门，使用一个 SN7408 集成电路进行。
例如，我们使用以下逻辑电路构建第一个 AND 门：```A\AND1-------Y1/B```如果 A 和 B 都为“1”，则 Y1 为“1”。
我们将构建第二个 AND 门，以相同的方式使用 SN7408 集成电路。
用ssi设计组合逻辑电路实验报告
用SSI设计组合逻辑电路实验报告1. 简介组合逻辑电路是一种基本的数字电路，由多个逻辑门组成，它的输出仅取决于当前输入的电平状态。
本实验将使用SSI（Small Scale Integration）电路芯片设计一个组合逻辑电路，实现特定的功能。
2. 实验设备和材料•741G08集成电路芯片•7404集成电路芯片•排针•面包板•电路连接线3. 实验步骤3.1 准备工作1.将741G08芯片插入面包板的位置1。
2.将7404芯片插入面包板的位置2。
3.将排针插入面包板的位置，作为输入和输出引脚。
3.2 电路设计1.连接电源和接地，确保芯片正常工作。
2.使用电路连接线，将输入信号连接到741G08的输入引脚。
3.使用电路连接线，将输出信号连接到7404的输入引脚。
4.使用电路连接线，将7404的输出引脚连接到外部设备或其他电路。
3.3 编程设计根据实验需求，编写相应的逻辑函数表，确定每个逻辑门的输入和输出关系。
4. 实验结果根据实验设定的逻辑函数表，通过输入不同的信号，观察输出信号的变化。
根据实验结果，验证所设计的组合逻辑电路的功能和正确性。
5. 实验分析5.1 采用的电路芯片•741G08芯片：该芯片是一个4输入与门，可以实现多个输入信号的与运算。
•7404芯片：该芯片是一个非门，可以实现输入信号的取反功能。
5.2 电路设计思路本次实验采用了组合逻辑电路的设计思路，根据实验需求设计了逻辑函数表，并通过逻辑门的组合实现了目标功能。
通过实验，我们可以验证组合逻辑电路的设计与实现方法的有效性。
6. 结论本实验通过使用SSI电路芯片，设计了一个组合逻辑电路，并通过编程验证了其正确性和功能。
通过实验我们可以深入理解组合逻辑电路的设计和工作原理，并将其应用于实际的数字电路中。
参考文献1.张三, 李四. 电子电路设计基础. 机械工业出版社, 2018.2.王五, 赵六. 数字电路设计原理. 清华大学出版社, 2017.。
实验4 SSI组合逻辑电路的设计
数据分析：
（2）一位二进制大小比较电路数据记录表及数据分析
数据分析：
3）四位二进制判偶电路数据记录表及数据分析
数据分析：
2.实验总结（包括收获、心得体会等）
1)真值表
2）列出表达式，并写出化简过程。
3）逻辑图（标出引脚号）
（2）用与非门设计一个一位二进制大小比较电路（输出：大于，等于，小于）
1）真值表
2）列出表达式，并写出化简过程。
3）逻辑图（标出引脚号）
（3）四位二进制判偶电路
1)真值表
2）列出表达式，并写出化简过程。
3）逻辑图（标出引脚号）
1.表格记录及数据分析
总评
姓名：学号：专业班级：实验日期：
实验四
一、预习报告
【实验目的】
【实验仪器】
【实验原理】
1.画出74LS10 芯片的引脚图，列出真值表
1）引脚图
2）真值表
输入
输出
1A
1B
1C
1Y
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1பைடு நூலகம்
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
2.用SSI设计组合逻辑电路的一般方法步骤
答：
3.电路设计
（1）用二输入与非门和三输入与非门设计3人表决电路
4用小规模集成电路进行组合逻辑电路设计
数字电路-04用小规模集成电路进行组合逻辑电路设计实验一．实验目的1.掌握用小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法。
2.用实验验证所设计电路的逻辑功能。
二．实验原理数字逻辑电路根据逻辑功能的不同特点分为两大类，一类叫做组合逻辑电路，另一类是时序逻辑电路。
组合逻辑电路任何时刻的输出仅取决于该时刻的输入信号，而与这一时刻输入信号作用前电路原来的状态没有任何关系。
根据实际给出的逻辑问题，求出实现这一逻辑功能的最佳逻辑电路，这就是组合逻辑电路设计所要完成的任务。
由小规模集成电路（SSI）构成组合逻辑电路设计一般可分为以下5个步骤进行：1.分析任务要求，确定输入和输出变量之间的逻辑关系，列出真值表。
2.根据真值表，写出逻辑表达式，并用布尔代数法或卡诺图法化简，得出最简的逻辑函数表达式。
3.按化简后的逻辑表达式，对照真值表进行功能检查，以确定所设计的电路是否符合要求。
4.按照具体情况对化简后的逻辑表达式进行整理，具体可能是：从尽可能简单的角度来考虑选用元器件。
设计任务中规定了所用的电路类型，如规定用与非门、或非门、与或非门等。
从经济角度考虑选用价格便宜的元件或利用现有的元件来构成电路。
5.选用元件时，可以用同类型号的元件来实现相同的逻辑功能。
对于小规模器件来说，应充分利用每个门的扇入系数，力求用最少量的门获得最佳效果。
组合逻辑电路设计的步骤也可用如图所示的框图来描述。
图4-1 组合逻辑电路设计过程框图上图中的逻辑化简，是组合逻辑电路设计步骤中较重要的一步。
为了确保逻辑电路结构简单以及使用器件较少，通常要求尽可能简化逻辑表达式，还要根据实际情况，使电路结构达到最佳。
前面几步只是完成了基本的逻辑设计任务，至于设计功能是否正确，电路是否稳定可靠，还需进行静态测试。
也就是说根据真值表来改变输入变量，测出对应的输出值，验证电路的逻辑功能。
下面通过一个例子说明组合逻辑电路设计过程。
例如，要求设计一个组合逻辑电路，将 8421BCD码变换为余3码。
SSI组合逻辑电路设计
A 0 0 0 0 1 1 1 1
B 0 0 1 1 0 0 1 1
C 0 1 0 1 0 1 0 1
Y
0 1 1 1 0 1 0 0
F ABC ABC ABC ABC
最简电路图：
F ABC ABC ABC ABC
F AB BC F AB BC F AB BC
A
& & F
BC 00 A
0
01
11
10
A
AB
& &
1
1
1 B
1
1 C
&
B
BC
AB
BC
4、用与非门设计一个组合逻辑电路，其功能 示意如图所示：
输入A
控制信号
组合电路
将74LS00 的1A接K3， 2A接K4，3A 接K5
将74LS00 的1Y、2Y、 3Y分别接 74LS10的 1A、1B、 1C 将74LS10 的1Y接输出 指示器LED
验证表3-1真值表
A 0 0 0 0 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 C 0 1 0 1 0 1 0 Y 0 0 0 1 0 1 1
三、实验原理：
集成电路的分类：
集成逻辑门按其集成度分有： 小规模集成电路SSI，集成度<10个门电路 中规模集成电路MSI，集成度10----100门电路 大规模集成电路LSI，集成度100----1000门电路 超大规模集成电路VLSI，集成度>1000门电路
数字系统常用的部件：
组合逻辑电路 时序逻辑电路
用小规模集成电路设计组合逻辑电路(设计性实验)
用小规模集成电路设计组合逻辑电路(设计性实验)浙江农林大学电工电子实验报告册课程名称：_______________________________班级：_______________________________学号：_______________________________姓名：_______________________________（4）74LS163芯片简介功能表图4 74LS163引脚及接线图74LS163是4位二进制加法计数器。
在如图4连线中，引脚1、7、9、10连接高电位（+5V ）；从引脚2输入时钟脉冲cp ，即方波信号；输出端Q D 、Q C 、Q B 、Q A 在时钟脉冲作用下循环输出从小到大0000~1111十六个4位二进制数。
（5）七段发光数码管共阴极七段发光数码管引脚如右图，中间两空白引脚任选其一接地，其他引脚接高电平，则相应二极管发光。
1、 组合逻辑电路设计设计组合逻辑电路时，首先根据实际要求或问题，抽象出描述该问题的真值表，由真值表得到逻辑表达式并化简，然后根据所选择的器件功能，将简化后的逻辑表达式进行相应变换，以符合所选择器件的逻辑功能，最后根据变换得到的逻辑表达式画出逻辑图（即原理图），根据逻辑图画出实际元件的连线图，最后完成电路连线，验证电路功能。
一、实验设备与器件二、1、+5V 直流电源 2、函数信号发生器 3、示波器cp Q D Q C Q B Q A 1 0 0 0 0 2 0 0 0 1 3 0 0 1 0 4 0 0 1 1 5 0 1 0 0 6 0 1 0 1 7 0 1 1 0 8 0 1 1 1 9 1 0 0 0 10 1 0 0 1 111 0 1 0 12 1 0 1 1 13 1 1 0 0 14 1 1 0 1 15 1 1 1 0 1611114、74LS163、74LS04、74LS08、74LS32、共阴极七段发光数码管各一片三、实验内容1、实验要求：本次实验要求利用74LS163的输出信号Q B、Q A作为组合逻辑电路的输入信号，根据其变化00、01、10、11，在七段发光数码管上依次显示英文字符、、、，组成动态变化的单词2、列出状态表并写出逻辑表达式进行化简。
实验二用SSI设计组合逻辑电路
数电实验实验报告实验用 SSI 设计组合逻辑电路名称1. 掌握集成与非门逻辑功能的测试方法实 2. 掌握通用实验箱的基本功能和使用方法验的目 3. 掌握 SSI 设计组合逻辑电路的方法及其调试4. 观察组合电路中的冒险现象，思考产生的原因及解决办法实验仪数电试验箱、连接线器设备元器 7400 、7420 芯片件组合逻辑电路设计步骤：实 1 仔细分析设计要求，确定输入、输出变量。
验 2 对输入和输出变量赋予 0、1 值，并根据输入输出之间的因果关系，列出输入输出对应原关系表，即真值表。
理 3 根据真值表填卡诺图，写输出逻辑函数表达式的适当形式。
4 画出逻辑电路图。
实验一 :实验二：实验三：O型血 11 ； AB型血 00； A型血 01；B 型血 10；供血 CD受血 AB真值11X10000100011100111010101011卡诺图：00(CD)011110 00(AB)1111 010110 110010 100011由卡诺图得实验一：密码锁实验二：交通灯实验内容实验三：血型检测实验硬件实验的设计思路、电路图，真值表等数据；数你遇到的问题及解决方法。
据实验一记及处理实验二实验三验通过以上几种设计的电路可以完成所需要的要求。
结与仿真实验得到的结果相同。
论实验1、试验箱本身可能有些部件损坏，导致实验结果异常注2、先设计好电路再去做实验意3、注意芯片接 VCC和接地事项更能理解设计组合逻辑电路的过程，对与非门的使用有了更深的理解。
心 1 仔细分析设计要求，确定输入、输出变量。
得 2 对输入和输出变量赋予 0、1 值，并根据输入输出之间的因果关系，列出输入输出对应体关系表，即真值表。
会 3 根据真值表填卡诺图，写输出逻辑函数表达式的适当形式。
4 画出逻辑电路图。
SSI组合逻辑电路的分析和设计
Ａ
ＢＣ
F
０
００
０
０
０１
０
０
１０
０
０
１１
１
１
００
０
１
０１
１
１
１０
１
１
１１
１
5
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例3-2 分析图3-2（a）所示电路的逻辑功能。
图3-2 例3-2逻辑电路图
6
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解：为了方便写表达式，在图中标注中间变量， 比如F1、F2和F3。
S F2F3
AF1 BF1
AAB B AB
本章内容提要 小规模集成电路(SS工作原理及常用中
规模集成（MSI）组合逻辑电路的逻辑功能、使 用方法和应用举例。
2
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３.1 SSI组合逻辑电路的分析和设计
小规模集成电路是指每片在十个门以下的集成芯片。
3.1.1 组合逻辑电路的分析方法
AAB B AB
(A B)(A B)
AB AB AB
7
C F1 AB AB
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表3-2 例3-2真值表
该电路实现两个一位
二进制数相加的功能。S
是它们的和，C是向高位
的进位。由于这一加法器
电路没有考虑低位的进位，
所以称该电路为半加器。
根据S和C的表达式，将原
电路图改画成图3-2（b）
用一个与或非门加一个非门就可以实现， 其逻辑电路图如图3-3所示。
图3-3 例3-3的逻辑电路图
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作业题
1、3-1 2、3-4
13
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(整理)实验二用小规模集成电路设计组合逻辑电路.
数字电子技术实验报告实验名称：用小规模集成电路设计组合逻辑电路一、实验目的1、掌握组合逻辑电路的特点；2、掌握小规模集成电路设计组合电路的方法；3、掌握电路故障检测方法。
二、实验设备及器件：1、数字电路实验箱2、74LS00、74LS11、74LS20、74LS86等芯片。
三、实验原理1、数字电路的两大电路是组合电路和时序逻辑电路，其中组合逻辑电路的特点是任何时刻的输入仅仅决定于同一时刻输入信号的取值组合。
2、用小规模集成电路设计组合电路的步骤为：1）分析设计要求，设置输入和输出变量；2）列真值表；3）写出逻辑表达式，并化简；4）画逻辑电路图。
四、实验内容1、设计题目有一火灾报警系统，设有烟感、温感和紫外线光感三种类型的火灾探测器，为了防止误报警，只有当其中有两种或两种以上类型的探测器发出火灾监测信号时，报警系统才产生报警控制信号。
设计一个产生报警控制信号的电路并在实验箱上验证。
2、设计题目某足球评委会由一位教练和三位球迷组成，对裁判的判球进行表决。
当满足以下条件时表示同意：有三个或三个人以上同意，或者有两个人同意，但其中一个人是教练。
试用2片与非门设计出表决电路并在实验箱上进行验证。
3、4、设计一个半加器，该逻辑电路能对两个一位二进制进行相加，并产生“和”及“进位”，在实验箱上进行验证。
五、实验步骤设计题目一设烟感、温感和紫外线光感分别为A、B、C三中输入，报警时输出高电Y=BC+AC+AB或Y=((AB)’(AC)’(BC)’)’=(AB)’(AC)’+BC利用一个与非门（74LS00）和一个非门（74LS02）或利用一个与门（74LS11）与一个或门（74LS02）其电路连接图如下，经实验验证可以用于产生报警控制信号。
设计题目三S=A’B+B’A=A○+BCO=AB观察得：需利用一个异或门一个与门。
其电路连接图如下，经实验验证可以作为半加器使用。
六、实验结论与心得：1、在化简求其logic function时利用Karanugh map比较的简单，并且在实际电路中，电路越简单其成本越低；2、同一种逻辑输出可以利用不同的门来实现；3、利用非门，可以提高电路的负载能力抗干扰能力；4、与门、或门、非门可以在特定的情况下转化；5、在与门的不接入端必须接入高电平。
实验七组合逻辑电路的设计
、实验目的1、 掌握用小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法。
2、 熟悉用中规模集成电路设计组合逻辑电路的方法。
、实验原理组合逻辑电路在逻辑功能上的特点是：这种电路在任何时刻的输出仅仅取决于该时刻 的输入信号，而与这一时刻输入信号作用前电路原来的状态没有任何关系。
其电路结构基 本上由逻辑门电路组成，只有从输入到输出的通路，没有从输出反馈到输入的回路，这类 电路没有记忆功能。
组合逻辑电路的设计就是将实际的，有因果关系的问题用一个较合理、经济、可靠的 逻辑电路来实现。
组合逻辑电路设计的一般过程是分析事件的因果关系，并用二值逻辑的 0与 1列出真值表。
根据电路的具体要求和器件的资源情况等因素选定器件的类型。
将逻辑函数化简或变换成与所选用的器件类型相一致。
根据化简或变换后的逻辑函数，画出逻辑电路图。
根据逻辑电路图，用选定的器件实现具体的电路装置，并进行调试完成。
逻辑化简是组合逻辑电路设计的关键步骤之一。
但最简设计不一定是最佳的，一般情 况在保证速度， 稳定可靠与逻辑关系清晰的前提下， 应尽量使用最少的器件， 以降低成本， 减少体积。
实验七组合逻辑电路设计1) 2) 把真值表转换为对应的逻辑函数。
6)组合逻辑电路设计过程通常是在理想情况下进行的，即假定一切器件均没延迟效应。
但实际上并非如此，信号通过任何器件都需要一个响应时间。
而且由于制造工艺上的原因, 各器件的延迟时间离散性很大，因此按照理想情况设计的组合逻辑电路，在实际工作中输 入信号变化时有可能产生不正常现象，这就是通常所说的冒险现象。
组合逻辑电路的冒险 现象是一个重要的实际问题。
当设计出一个组合逻辑电路后，首先应进行静态测试，即按 真值表依次改变输入变量，测得相应的输出逻辑值，验证逻辑功能后，再进行动态测试, 观察是否存在冒险。
如果电路存在冒险现象，但不影响电路的正常工作，就不需要采取消 除冒险的措施，如果影响电路的正常工作，就必须采取措施加以消除。
ssi时序逻辑电路设计
ssi时序逻辑电路设计
SSI时序逻辑电路设计是一种电子设计技术，旨在通过使用少量的固定功能逻辑门和触发器来实现特定的时序逻辑功能。
SSI代表的是Small-Scale Integration，即小规模集成电路，它的特点是门电路和触发器的数量较少，通常只有几个或几十个，而不是成千上万个。
这使得SSI电路设计相对较简单，易于编程和修改。
SSI时序逻辑电路设计通常用于实现数字时钟、计数器、状态机等应用，其中时序逻辑是指按照一定的时序规则进行处理的逻辑电路。
这些电路可以实现复杂的控制逻辑，如自动控制、数据处理、通信等。
在SSI时序逻辑电路设计中，常用的逻辑门包括与门、或门、非门和时钟门，而触发器则包括D触发器、JK触发器和T触发器。
SSI时序逻辑电路设计需要考虑的问题包括时序逻辑的正确性、电路的稳定性、噪声的抑制等。
此外，还需要考虑电路的功耗、面积和延迟等因素，以确保设计的电路符合实际应用的要求。
总之，SSI时序逻辑电路设计是一种重要的电路设计技术，可以用于实现各种应用，例如数字时钟、计数器、状态机等。
在设计过程中，需要综合考虑电路的正确性、稳定性、延迟等因素，以确保设计的电路符合实际应用的要求。
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实训三用小规模集成电路（SSI）设计组合逻辑电路
一、实训目的
1．初步学会将一个实际问题转变成逻辑问题的方法；
2．初步熟悉用门电路设计组合逻辑电路的方法及其检测方法。
二、设计内容（设计内容任选其一完成）
1．设计一个单输出逻辑电路。
电路功能：三人表决器，当同意的人数为二人或三人时，此逻辑事件发生，否则不发生。
用与非门和或非门完成电路设计（CD4001．CD4002）。
2．设计一个多输出逻辑电路。
电路功能：列车发车信号控制电路。
列车分特快、直快和慢车，发车优先顺序为：特快、直快、慢车。
电路在同一时间内只给具有优先权的列车发出开车信号。
三个车的到达与否以逻辑开关表示，到达为1，未到达为0。
发车信号用三种颜色的二极管的状态来表示，特快发车信号为红灯亮、直快发车信号为黄灯亮、慢车发车信号为绿灯亮。
用与非门和非门完成电路设计。
（74LS00．74LS10．74LS04）
三、实训原理、步骤及要求
（一）原理
在实际工作中常遇到这样的问题：给定一定的逻辑功能，要求用门电路器件实现给定逻辑功能，这就是组合逻辑电路的设计的任务。
使用小规模集成电路进行组合逻辑电路设计的一般步骤是：
1．根据实际问题对逻辑功能的要求，定义输入、输出变量，；
2．列出真值表；
3．写出逻辑函数的最小项表达式；
4．对表达式进行化简，并转换成与所提供的集成电路类型相同的表达式；
5．画出逻辑原理图，并进行验证；
6．画出接线图。
（二）设计步骤及实验要求
1．设计一
（1）输入、输出变量的定义：
（2）真值表（3）逻辑表达式
（4）原理图
（5）接线图
（6）功能验证
2．设计二
（1）输入、输出变量的定义：
（2）真值表（3）逻辑表达式
（4）原理图
（5）接线图
（6）功能验证。