实验三小规模组合逻辑电路的分析和设计方案

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实验三 组合逻辑电路的设计(一)

实验三  组合逻辑电路的设计(一)

实验三组合逻辑电路的设计(一)一、实验目的1.掌握用SSI器件设计组合逻辑电路的方法;2.熟悉各种常用MSI组合逻辑电路的功能与使用方法;3.掌握多片MSI组合逻辑电路的级联、功能扩展;4.学会使用MSI逻辑器件设计组合电路;5.培养查找和排除数字电路常见故障的初步能力。

二、实验器件1.74LS00 四二输入与非门74LS20 双四输入与非门2.74LS138 三线—八线译码器74LS139 双二线—四线译码器三、实验原理组合逻辑电路是最常见的逻辑电路,其特点是在任何时刻电路的输出信号仅取决于该时刻的输入信号,而与信号作用前电路原来所处的状态无关。

组合逻辑电路的设计,就是如何根据逻辑功能的要求及器件资源情况,设计出实现该功能的最佳电路。

在采用小规模器件(SSI)进行设计时,通常将函数化简成最简与—或表达式,使其包含的乘积项最少,且每个乘积项所包含的因子数也最少。

最后根据所采用的器件的类型进行适当的函数表达式变换,如变换成与非—与非表达式﹑或非—或非表达式﹑与或非表达式及异或表达式等。

在数字系统中,常用的中规模集成器件(MSI)产品有编码器﹑译码器﹑全加器﹑数据选择/分配器﹑数值比较器等。

用这些功能器件实现组合逻辑函数,基本采用逻辑函数对比方法。

因为每一种中规模集成器件都具有某种确定的逻辑功能,都可以写出其输出和输入关系的逻辑函数表达式。

在进行设计时,可以将要实现的逻辑函数表达式进行变换,尽可能变换成与某些中规模集成器件的逻辑函数表达式类似的形式。

下来我们介绍一下使用中小规模器件设计组合逻辑电路的一般方法。

四、组合电路设计原则及其步骤组合电路的设计是由给定的的逻辑功能要求,设计出实现该功能的逻辑电路,设计过程大致按下列步骤进行:(1)分析设计要求,把用文字描述的形式的设计要求抽象成输入、输出变量的逻辑关系;(2)根据分析出的逻辑关系,通过真值表或其他方式列出逻辑函数表达式;(3)根据题目提供给你的芯片,将逻辑函数化简到所需要的函数式;(4)画出逻辑电路图或电路原理图;对于MSI组合逻辑电路的设计是以所用MSI个数最少、品种最少,同时MSI间的连线也最少作为最基本的原则。

数电实验-组合逻辑电路设计

数电实验-组合逻辑电路设计

数字逻辑电路实验实验报告学号:班级:姓名:实验3:组合逻辑电路(3)——组合逻辑电路设计一实验内容利用Quartus II实现0到9的Hamming码编码和解码电路,并在芯片中下载实现。

要求:实现对从0000到1001输入的编码和解码,并可发现并纠正传输中的单错,对双错不做要求。

在芯片中下载电路并在实验板上验证。

二实验原理2.1电路需求分析Hamming码是一套可定位码字传输中单错并纠正单错的编码体系,以4位二进制为例,其编解码和纠错原理如下:将7位二进制数的各位由低到高依次编号为1B、10B、11B、100B、……、111B。

其中为2的整数次幂的位(即1B、10B、100B)位校验位,其他四位作为数据位。

编码时,三个校验位分别与编号特定位为1的位上数字做奇偶校验(即编号位1B、11B、101B、111B的校验结果为1B位的值,10B、10B、100B、110B的校验结果为10B的值,100B、101B、110B和111B的校验结果为100B的值)。

偶校验在电路实现中更直接容易。

译码时,在仅考虑无错或单错的情形下,若三个校验位的校验结果均正确,则结果是四个数据位本身;若某位或某几位校验结果有错,可据此综合定位错误的位置:若仅1位校验结果有错,则错误出于该校验位本身;若2位校验结果有错,则该2位校验位所共同参与校验且不参与另一位校验的数据位结果有错;若三维结果均有错,则必然为111B位有错。

分析可知,编码电路可根据上述原理使用异或门实现,也可根据编码真值表由与门实现;译码电路中可使用3×4次异或运算生成校验结果,再由校验结果定位错误位后对相应位取反实现。

2.2Quartus软件从管脚分配到下载验证的过程Quartus中,在设计好电路的输入输出并选择合适的芯片型号后,可使用Pin Planner工具进行管脚分配:窗口下方有当前设计电路中所有的输入和输出节点,在Location中可选择对应节点对应的管脚。

组合逻辑电路分析

组合逻辑电路分析

实验名称组合逻辑电路分析、设计与测试一、实验目的1.掌握组合逻辑电路的分析与测试方法;2.掌握用门电路设计组合逻辑电路的方法。

二、实验原理1.组合逻辑电路的分析与测试组合逻辑电路是最常见的逻辑电路,即通过基本的门电路(比如与门,与非门,或门,或非门等)来组合成具有一定功能的逻辑电路。

组合逻辑电路的分析,就是根据给定的逻辑电路,写出其输入与输出之间的逻辑函数表达式,或者列出真值表,从而确定该电路的逻辑功能。

组合逻辑电路的测试,就运用实验设备和仪器,搭建出实验电路,测试输入信号和输出信号是否符合理论分析出来的逻辑关系,从而验证该电路的逻辑功能。

组合逻辑电路的分析与测试的步骤通常是:(1)根据给定的组合逻辑电路图,列出输入量和中间量、输出量的逻辑表达式;(2)根据所得的逻辑式列出相应的真值表或者卡诺图;(3)根据真值表分析出组合逻辑电路的逻辑功能;(4)运用实验设备和器件搭建出该电路,测试其逻辑功能。

2.组合逻辑电路的设计与测试组合逻辑电路的设计与测试,就是根据设计的功能要求,列出输入量与输出量之间的真值表,通过化简获得输入量与输出量之间的逻辑表达式,然后根据逻辑表达式用相应的门电路设计该组合逻辑电路,然后运用实验设备与器件搭建实验电路,测试该电路是否符合设计要求。

组合逻辑电路的设计与测试的步骤通常是:(1)根据设计的功能要求,列出真值表或者卡诺图;(2)化简逻辑函数,得到最简的逻辑表达式;(3)根据最简的逻辑表达式,画出逻辑电路;(4)搭建实验电路,测试所设计的电路是否满足要求。

三、预习要求1.阅读理论教材上有关组合逻辑电路的分析与综合以及半加器等章节内容,以达到明确实验内容的目的。

2.查阅附录有关芯片管脚定义和相关的预备材料。

四、实验设备与仪器1.数字电路实验箱;2.芯片74LS00;74LS20。

五、实验内容1.半加器逻辑电路的分析与测试SC图5.5.1 半加器的逻辑电路(1) 根据图5.5.1写出中间量(1Z 、2Z 和3Z )和输出量(S 和C )关于输入量(A 和B )的逻辑表达式。

EDA实验三组合逻辑电路设计(一)--编译码器设计

EDA实验三组合逻辑电路设计(一)--编译码器设计

西安邮电学院实验中心实验报告院系电子工程学院班级学号姓名成绩教师签字实验日期实验名称组合逻辑电路设计(一)--编译码器设计_______________________________________________________一、实验目的二、实验所用仪表及主要器材三、实验原理简述四、实验测量记录:(如数据、表格、曲线、计算等)五、实验遇到的问题及解决办法:(余留问题,体会等)一、实验目的(1)熟悉组合逻辑电路的VHDL描述方法。

(2)掌握利用CPL器件实现组合逻辑数字电路的方法和过程。

(3)熟练掌握“case”语句与“if…else…”语句的用法。

二、实验所用仪表及主要器材PC,可编程逻辑实验电路板,下载线,USB电源线,双踪示波器,数字万用表,导线若干。

三、实验原理简述应用VHDL设计简单的逻辑电路四、实验内容在MAX+PULSII环境下,用VHDL语言按照输入—>编译—>仿真。

(1)8421BCD码转换为余3码转换表.在MAX+plusII 环境下,用VHDL 语言描述下列逻辑电路,并编译,仿真。

程序仿真结果:(2)设计一个优先编码器。

程序实现如下:仿真结果:五、实验结果见上述内容。

六、实验心得在本次实验中我学会了使用MAX+PLUSII软件的文本编程的方式设计电路。

在本次实验的文本编译环节中出现不少问题:(1)保存时文件名与实体名不一致,导致程序编译结果不正确。

(2)写程序时没有按照语法规则编写,使得文件编译频繁报错,标点的错误也会导致整个程序无法编译。

经过本次实验,加深了我对VHDL的文本编译设计的理解,今后我应该多练习MAX+PLUSII软件以减少错误。

实验三 组合逻辑电路的实验分析

实验三    组合逻辑电路的实验分析

实验三 组合逻辑电路的实验分析
班级 姓名 学号 组别 同组者 日期 一、 实验目的
⒈ 学会组合逻辑电路的实验分析方法。

⒉ 验证半加器全加器的逻辑功能。

二、 实验器材
三、 实验电路及实验预习
⒈ 实验箱操作板部分K O ~K 7是 ,将K O 往上拨时对应的输出插孔输出 电平,往下拨时输出 电平。


实验箱操作板部分L O ~L 7是 ,LED 亮表示 ,LED 灭表示 。

⒊ 实验电路
Z
图3-1
图3-2 n
n
C B A n
n
图 3-3
四、实验记录
表3-1
表达式:
电路的逻辑功能:
表3-2
表达式:
电路的逻辑功能:
表3-3 表达式:
电路的逻辑功能:
五、实验分析与总结
⒈ 总结用实验来分析组合逻辑电路功能的方法。

2输入四与非门74LS00 六反相器74LS04/05(OC)
2输入四异或门74LS86。

实验三实验报告利用MSI设计组合逻辑电路

实验三实验报告利用MSI设计组合逻辑电路

实验三实验报告利⽤MSI设计组合逻辑电路实验三利⽤MSI设计组合逻辑电路实验报告13计科⼀班133490** ⼀、实验⽬的:1.熟悉编码器、译码器、数据选择器等组合逻辑功能模块的功能与使⽤⽅法。

2.掌握⽤MSI设计的组合逻辑电路的⽅法。

⼆、实验仪器及器件:1.数字电路实验箱、数字万⽤表、⽰波器。

2.器件:74LS00X1,74LS197X1,74LS138X1,74LS151X1三、实验预习:1. 仔细阅读实验原理,有疑问处做好记号,查阅相关资料2. 列真值表推导设计出实验内容中电路的实现四、实验原理:详细内容参见实验课本P11 – P14五、实验内容:1、⽤⼋选⼀数据选择器151设计⼀个函数发⽣器电路它的功能如表(四)所⽰。

待静态测试检查电路⼯作正常后,进⾏动态测试。

将74LS197连接成⼗六进制作为电路的输⼊信号源,⽤⽰波器观察并记录CP.、S1、S0、A、B、Y的波形。

表(四)函数发⽣器功能表设计过程:1.2.数据选择器151的输出Y′的表达式为:Y’= A2’A1’A0’D0 + A2’A1’A0D1 + A2’A1A0’D2 + A2’A1A0D3 + A2A1’A0’D4 + A2A1’A0D5 +A2A1A0’D6 + A2A1A0D7⽽由真值表可以导出Y的表达式为:Y = S1’S0’A’*0 +S1’S0’AB + S1’S0A’B + S1’S0A*1 + S1S0’A’B + S1S0’AB’ + S1S0A’*1 + S1S0A*0 令A2 = S1,A1 = S0,A0 = A, 即可得到:D0 = D7 = 0;D1 = D2 = D4 = B;D3 = D6 = 1;D5 = B’.将74LS197链接成⼗六进制作为电路的输⼊信号源后,令S1,S0,A,B分别接⼊QD,QC,QB,QA的信号。

逻辑图如下:实验过程:静态测试检查表⽰电路正常⼯作。

实验记录的波形对⽐如下。

实验三 组合逻辑电路的设计与测试

实验三   组合逻辑电路的设计与测试

注:本实验为设计性实验,没有预先设计好实验方案和实验电路的一律不准来做实验。

实验前要先检查预习报告。

注意划下线部分。

实验三组合逻辑电路的设计与测试一、实验目的掌握组合逻辑电路的设计与测试方法二、实验原理1、使用中、小规模集成电路来设计组合电路是最常见的逻辑电路。

设计组合电路的一般步骤如图5-1所示。

图5-1 组合逻辑电路设计流程图2、组合逻辑电路设计举例用“与非”门设计一个表决电路。

当四个输入端中有三个或四个为“1”时,输出端才为“1”。

设计步骤:根据题意列出真值表如表5-1所示,再填入卡诺图表5-2中。

由卡诺图得出逻辑表达式,并演化成“与非”的形式Z=ABC+BCD+ACD+ABD=ABC⋅⋅ACDABC⋅BCD根据逻辑表达式画出用“与非门”构成的逻辑电路如图5-2所示。

图5-2 表决电路逻辑图用实验验证逻辑功能在实验装置适当位置选定三个14P插座,按照集成块定位标记插好集成块CC4012。

按图5-2接线,输入端A、B、C、D接至逻辑开关输出插口,输出端Z接逻辑电平显示输入插口,按真值表(自拟)要求,逐次改变输入变量,测量相应的输出值,验证逻辑功能,与表5-1进行比较,验证所设计的逻辑电路是否符合要求。

三、实验设备与器件1、+5V直流电源2、逻辑电平开关3、逻辑电平显示器4、直流数字电压表3、 CC4011×2(74LS00)共有4个与非门、 CC4012×3(74LS20)4脚与非门、 CC4030(74LS86)共有4个异或门、 CC4081(74LS08)共有4个与门、 74LS54×2(CC4085)与或非门(下图)、 CC4001 (74LS02) 共有4个或非门。

四、实验内容1、设计一个一位全加器,要求用异或门、与门、或门组成。

2、设计一位全加器,要求用与或非门实现。

从1和2中任选一个来做。

要求按本文所述的设计步骤进行,直到测试电路逻辑功能符合设计要求为止。

实验三 组合逻辑电路分析

实验三  组合逻辑电路分析
逻辑表达式:
将相应的Dn、Cn的值填入表4-4中,与理论值进行比较,验证全减器的逻辑功能。
表4-4
输 入
输 出
An
Bn
Cn-1
Dn
Cn
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
(5)分析四位奇偶校验器的逻辑功能
逻辑表达式:
将相应的Q值填入表4-5中,与理论值进行比较,验证奇偶校验器的逻辑功能。
2.对实验现象、实验结果的分析及其结论
(1)分析半加器的逻辑功能
逻辑表达式:
将相应的S、C值填入表4-1中,与理论值进行标胶,验证半加器的逻辑功能。
表4-1
输 入
输 出
A
B
S
C
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
(2)分析全加器的逻辑功能
逻辑表达式:
将相应的Sn、Cn的值填入表4-2中,与理论值进行比较,验证全加器的逻辑功能。
万用表 1块
74LS00 四二输入与非门 3片
74LS86 四二输入异或门 1片
4.实验方法步骤及注意事项
实验方法:
1、分析半加器的逻辑功能
(1)用两片74LS00(引脚见附录)按图4-1接线。74LS00芯片14脚接+5V,7脚接地。

实验3.2 组合逻辑电路设计1

实验3.2 组合逻辑电路设计1

功能为:某工厂有三个车间和一个自备电站,站内有两 台发电机X和Y,Y的发电量是X的两倍,如果一个车间开 工,启动X就可满足要求;如果两个车间同时开工,启动 Y就可满足要求;若三个车间同时开工,则X和Y都应启 动,试设计一个用“异或”门(74LS86)控制X 、“与或 非”门(74LS54)及“非”门(74LS04)芯片控制Y的启停 电路。
Y=A·B Y=AB
输入:16路白色钮子开关置“H”表示逻辑“1”,置“L”表示逻辑
“0”
输出:16路发光二极管亮表示逻辑“1” ,二极管灭表示逻辑 “0” 输出电路 输出发光二极 输入电路
管公共端接地 共阴极回路, 高电平有效
TTL:74LSXX
型号
,74XX ,74HXX ,74SXX 电源
CMOS:
“0”: UOL=0.0V~0.25V
“1”: UOH≈5V(接5V电源时)
组合逻辑电路1的特点: 由小规模集成电路逻辑门芯片构成; 电路的输出只与电路当前输入有关。 组合逻辑电路1的设计步骤: 根据题目输入和输出要求及相互关系,进行逻 辑抽象,即说明逻辑变量; 列出真值表; 用公式法或卡诺图化简,写出满足给定的芯片 的逻辑表达式; 用逻辑符号画出该逻辑表达式的逻辑电路图。
2.完成任务一、二电位测试表格。 3. 记录输入C与输出Y的波形。(A接低电平,B接 高电平,C接1kHz脉冲)
4.根据测试数据,得出结论。完成思考题。
六、注意事项
注意一定要先查导线,再开始接线。 注意通常电源均按+5V和地接入,每个芯片都需接 入一对电源,为防止遗漏,可把它定为接线的第一 步。注意电源不要接反,否则会烧坏芯片。
数字电子技术实验
实验3.2 组合逻辑电路设计1
一、实验目的

组合逻辑电路设计_密码锁

组合逻辑电路设计_密码锁

五 实验设备与器材
数字逻辑实验箱
一台
双列直插式集成电路 74LS00,74LS10,74LS20,74LS86 等
六 实验思考题
通过实验,你认为SSI组合逻辑电路设计的关 键步骤是什么?
对于同一个命题,是否有不同的设计方案, 比较各自的优缺点。 对实验中出现的问题进行分析。
七 实验报告要求
根据各题实验任务,列出相应的真值表、 画出卡诺图,写出最简的逻辑表达式,画出 设计的逻辑电路图。 将设计的电路进行实验测试,并记录测试 结果。 实验体会和设计分析。
输 入 输 出
A
0 0 0 0
B
0 0 0 0
C
0 0 1 1
D
0 1 0 1
W
0 0 0 0
X
0 1 1 1
Y
1 0 0 1
Z
1 0 1 0
0
0 0 0 1 1 1 1 1 11 1 1
0
0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
0
1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
八 芯片图示
7400示意图
7410示意图
7420示意图
7486示意图
全加器设计参考
真值表 电路图
B
表达式
列车排队设计参考 真值表 电路图
表达式
密码锁设计参考
真值表
电路图
表达式
0
1 1 1 1 1 × × × × × ×
1
0 0 0 0 1 × × × × × ×
1
0 0 1 1 0 × × × × × ×
1
0 1 0 1 0 × × × × × ×
② 选择实验器件,写出逻辑函数表达式。

数电实验实验三 组合逻辑电路

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。

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、页组合逻辑电路分析与设计实验报告二、目录1.页2.目录3.摘要4.背景和现状分析4.1逻辑电路的基础概念4.2组合逻辑电路的应用领域4.3当前组合逻辑电路设计的挑战5.项目目标5.1实验目的和预期成果5.2技术和方法论5.3创新点和实际应用6.章节一:逻辑门和基本组合电路7.章节二:组合逻辑电路的设计方法8.章节三:实验操作和数据分析9.章节四:实验结果和讨论10.结论与建议三、摘要四、背景和现状分析4.1逻辑电路的基础概念逻辑电路是数字电路的基本组成部分,它们执行基本的逻辑运算,如与、或、非等。

组合逻辑电路(CLC)是由多个逻辑门组成的电路,其输出仅取决于当前输入的组合,而与电路以前的状态无关。

这种电路广泛应用于各种电子设备中,从计算机处理器到简单的电子玩具。

4.2组合逻辑电路的应用领域组合逻辑电路在现代技术中扮演着关键角色。

它们是计算机处理器、数字信号处理器、通信设备和其他许多电子系统的基础。

随着技术的进步,组合逻辑电路的设计和应用也在不断扩展,例如在、物联网和高速通信领域。

4.3当前组合逻辑电路设计的挑战尽管组合逻辑电路的设计原理相对简单,但在实际应用中面临着一系列挑战。

这些挑战包括提高电路的速度和效率、减少能耗、以及设计更复杂的逻辑功能。

随着集成电路尺寸的不断缩小,量子效应和热效应也对电路的设计和性能提出了新的挑战。

五、项目目标5.1实验目的和预期成果本实验的主要目的是深入理解和掌握组合逻辑电路的设计原理和实验方法。

预期成果包括成功设计和实现一个具有特定功能的组合逻辑电路,并对其进行性能分析。

5.2技术和方法论实验将采用现代电子设计自动化(EDA)工具进行电路设计和仿真。

实验方法将包括理论分析、电路设计、仿真测试和性能评估。

5.3创新点和实际应用本实验的创新点在于探索新的设计方法和优化技术,以提高组合逻辑电路的性能和效率。

实验成果将有望应用于实际电子产品的设计和开发,特别是在需要高性能和低功耗的场合。

实验三 组合逻辑电路

实验三    组合逻辑电路

实验三组合逻辑电路一、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能的门电路。

组合逻辑电路在逻辑功能上的特点是任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入,而与电路过去的状态无关。

在电路结构上的特点是只包含门电路,而没有存储(记忆)单元。

在使用中、小规模集成电路来设计组合电路时,一般步骤如图3-1所示:1. 进行逻辑抽象,首先根据设计任务的要求建立输入、输出变量,列出其真值表。

2. 用卡诺图或代数法化简,求出最简逻辑表达式。

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,则分析步骤为: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。

3. 根据真值表进行分析,从而确定电路功能。

组合电路的设计过程是在理想情况下进行的,即假设一切器件均没有延迟效应。

图3-1 组合逻辑电路设计流程图三、实验仪器及器件1. EL-ELL-Ⅳ型数字电路实验系统2. 集成电路芯片:74LS00 74LS04 74LS86等四、实验内容及步骤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:AB COBABABAS=⊕=+=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。

COA BS CO图3-2 半加器符号 图3-3 异或门和与非门组成的半加器逻辑电路在实验仪上用74LS00及74LS86按图3-3接线,当输入端A 、B 为表3-1所列状态时,测量输出端S 及CO 的逻辑状态,将结果记录于表3-1中。

组合逻辑电路设计实验报告

组合逻辑电路设计实验报告

组合逻辑电路设计实验报告实验名称: 组合逻辑电路设计实验报告摘要:本实验旨在通过设计和实现不同的组合逻辑电路,加深对数字电路和逻辑门的理解,并通过实际操作提升实验者的动手能力和解决问题的能力。

实验中,我们掌握了组合逻辑电路的基本原理,并成功设计了多个功能不同的组合逻辑电路。

引言:组合逻辑电路是由多个逻辑门组成的电路,其输出只取决于当前的输入。

在数字电路中,组合逻辑电路是最基本的构建模块,常用于实现各种逻辑功能,如加法器、减法器、多路选择器等。

因此,掌握组合逻辑电路的设计和实现技巧对于数字电路的学习至关重要。

实验过程:1. 实验准备:在开始实验前,我们先了解了基本的逻辑门,如与门、或门、非门等,并根据实验要求准备所需的元件和工具。

2. 设计逻辑电路:根据实验要求,我们开始设计所需的组合逻辑电路。

首先,我们根据真值表确定逻辑功能,并使用布尔代数化简或卡诺图法简化逻辑表达式。

然后,我们根据简化后的逻辑表达式,逐步设计逻辑电路的电路图。

3. 仿真验证:在进行实际的电路搭建之前,我们使用仿真软件对所设计的电路进行验证。

通过输入各种组合的逻辑输入,观察输出是否符合预期的逻辑功能。

4. 实际搭建:在通过仿真验证后,我们开始使用实际的电子元件搭建电路。

根据电路图,按照正确的连接方式依次连接各个元件,并进行适当的调试和检查,确保电路的正常工作。

5. 测试与分析:完成电路搭建后,我们对电路进行了进一步的测试。

通过输入各种组合的逻辑输入,观察输出是否符合预期的逻辑功能。

同时,我们还对电路的响应时间、功耗等性能进行了测试和分析。

6. 总结与改进:根据实验得到的结果,我们对实验进行了总结和改进。

总结了实验中遇到的问题和解决方法,并提出了对电路性能和设计方法的改进建议。

结论:通过本次实验,我们深入了解了组合逻辑电路的设计和实现过程。

通过实际搭建和测试,我们成功实现了多个功能不同的组合逻辑电路,并对电路的性能进行了评估。

实验过程中,我们不仅提升了动手能力和解决问题的能力,也加深了对数字电路和逻辑门的理解。

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实验三 小规模组合逻辑电路的分析和设计
一、实验目的
1. 熟悉组合逻辑电路的特点和一般分析方法
2. 熟悉逻辑门电路的使用方法
二、实验预习
1. 组合逻辑电路的分析和设计方法
2. 逻辑门电路的使用
三、实验器材
1. 直流稳压电源
2. 数字逻辑实验箱
3. 74LS00,74LS10,74LS20,74LS86
四、实验内容和步骤
(一)全加器
已知全加器的输入端Ai 、Bi 、Ci-1,输出端Si 和Ci ,输入、输出之间的逻辑关系为:
1-⊕⊕=i i i i C B A S , 1)(-++=i i i i i i C B A B A C
1. 改变函数的形式,使用异或门和与非门将电路构建出来;
2. 改变输入变量的值,记录输出值,并于全加器的真值表进行对比。

(二)三变量不一致电路
设计一个“三变量不一致”电路,要求:
1. 当输入的三个变量不相同时,电路输出为1,否则为0;
2. 全部用与非门实现。

(三)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。

请设计此电路,要求全部使用与非门实现。

(四)简易自动售票机(选做)
设计一台简易自动售票机的控制电路,要求投入五角、二角或两个一角的硬币时,输出一张价值二角的邮票,并能找回多余的零钱。

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