实验二++组合逻辑电路的设计与测试
实验二组合逻辑电路实验(半加器、全加器)
5、记录实验结果（三）
3.全加器组合电路的逻辑功能测试
Ai
Bi
Ci-1
Y
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
Z
X1
X2
X3
Si
Ci
5、记录实验结果（四）
自己设计实现逻辑函数，给出逻辑电路连接图，并连接调试。
5、记录实验结果（选做）
（1）画出用异或门、或非门和与非门实现全加器的逻辑电路图，写出逻辑表达式。 （2）找出异或门、或非门和与非门器件，按自己设计画出的电路图接线，注意：接 线时,或非门中不用的输入端应该接地。与非门中不用的输入端应该接VCC。 （3）当输入端Ai Bi Ci-1为下列情况时，测量Si和Ci的逻辑状态并填入表格中
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
输出
Y1
Y2
（1）按上图接线（注意数字编号与芯片管脚编号对应） （2）写出Y2的逻辑表达式并化简。 （3）图中A、B、C接实验箱下方的逻辑开关，Y1，Y2接实验箱上方的电平显示发光管。 （4）按表格要求，拨动开关，改变A、B、C输入的状态，填表写出Y1，Y2的输出状态。 （5）将运算结果与实验结果进行比较 。
每个小组在数字电路试验箱上找到本次实验所需要的芯片 ，并查看芯片形状是否完好，芯片管脚有没有插牢。
2、查看数字电路实验箱
74LS86
74LS00
3、了解芯片
芯片管脚示意图
4、实验内容与结果(一)
组合逻辑电路的设计实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除组合逻辑电路的设计实验报告篇一：数电实验报告实验二组合逻辑电路的设计实验二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及功能测试方法。
2.熟悉组合电路的特点。
二、实验仪器及材料a)TDs-4数电实验箱、双踪示波器、数字万用表。
b)参考元件：74Ls86、74Ls00。
三、预习要求及思考题1．预习要求：1）所用中规模集成组件的功能、外部引线排列及使用方法。
2)组合逻辑电路的功能特点和结构特点.3)中规模集成组件一般分析及设计方法.4）用multisim软件对实验进行仿真并分析实验是否成功。
2.思考题在进行组合逻辑电路设计时，什么是最佳设计方案？四、实验原理1．本实验所用到的集成电路的引脚功能图见附录2.用集成电路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）利用卡络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。
五、实验内容1．用四2输入异或门（74Ls86）和四2输入与非门（74Ls00）设计一个一位全加器。
1）列出真值表,如下表2-1。
其中Ai、bi、ci分别为一个加数、另一个加数、低位向本位的进位；si、ci+1分别为本位和、本位向高位的进位。
2）由表2-1全加器真值表写出函数表达式。
3）将上面两逻辑表达式转换为能用四2输入异或门（74Ls86）和四2输入与非门（74Ls00）实现的表达式。
4）画出逻辑电路图如图2-1，并在图中标明芯片引脚号。
按图选择需要的集成块及门电路连线，将Ai、bi、ci接逻辑开关，输出si、ci+1接发光二极管。
改变输入信号的状态验证真值表。
2.在一个射击游戏中，每人可打三枪，一枪打鸟(A)，一枪打鸡（b），一枪打兔子（c）。
实验二 组合逻辑电路功能分析与设计
实验二组合逻辑电路功能分析与设计一、实验目的：1、了解组合逻辑电路的特点；2、掌握组合逻辑电路功能的分析方法；3、学会组合逻辑电路的连接方法;4、掌握组合逻辑电路的设计方法。
二、实验原理：1、组合逻辑电路的特点：组合电路的输出只与当时输入的有关，而与电路以前的状态无关，即输出与输入的关系具有及时性，不具备记忆功能。
2、组合逻辑电路的分析方法：a写表达式：一般方法是从输入到输出逐级写出逻辑函数的表达式。
b化简：利用公式法和图行法进行化简，得出最简的函数表达式。
c列真值表：根据最简函数表达式列出函数真值表。
d功能描述：判断该电路所完成的逻辑功能，做出简要的文字描述，或进行改进设计。
3、组合逻辑电路的设计步骤：a根据设计的要求列出真值表。
B根据真值表写出函数表达式。
C化简函数表达式或做适当的形式转换。
D画出逻辑电路图。
三、实验器件集成块：74LS00、74LS04、74LS08、74LS32四、实验内容：（一）、组合逻辑电路功能分析当电路A，B都输入0或1时，Y值输出为1；当电路A，B输入为不一样的值时，Y值输出为0.１图4－1（二）、组合逻辑电路设计（根据组合逻辑电路的设计步骤，分别写出各个组合逻辑电路的设计步骤。
）1、设计一个举重裁判表决器。
设举重比赛有三个裁判，一个主裁判和两个副裁判。
杠铃完全举上的裁决由每一个裁判按一下自己面前的按钮来确定。
只有当两个或两个以上裁判（其中必须有主裁判）判明成功时，表示“成功”的灯才亮。
（要求用与非门实现）设输入变量：主裁判为A ，副裁判分别为B ，C ，按下按钮为1，不按为0；输出变量：表示成功与否用Y 表示，灯亮为1，不亮为0，根据题意可以列出如图的真值表。
Y=AB ==*AC ==2、某设备有开关A 、B 、C ，要求仅在开关A 接通的条件下，开关B 才能接通；开关C 仅在开关B 接通的条件下才能接通。
违反这一规程，则发出报警信号。
设计一个由与非门组成的能实现这一功能的报警控制电路。
组合逻辑电路的设计与测试
数字电子技术实验报告（大数据学院）实验名称：实验二：组合逻辑电路的设计与测试专业班级：学生姓名：学生学号：指导教师：实 验 地 点：实 验 日 期： 2019.12.7 实验组成员姓名：贵州理工学院实验报告实验项目名称 组合逻辑电路的设计与测试实验目的掌握组合逻辑电路的设计与测试方法实验原理 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2－1所示。
图2－1 组合逻辑电路设计流程图根据设计任务的要求建立输入、输出变量，并列出真值表。
然后用逻辑代数或卡诺图化简法求出简化的逻辑表达式。
并按实际选用逻辑门的类型修改逻辑表达式。
根据简化后的逻辑表达式，画出逻辑图，用标准器件构成逻辑电路。
最后，用实验来验证设计的正确性。
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2－1所示，再填入卡诺图表2－2中。
表1－1D 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 A 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Z 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1表2－2DA BC00 01 11 10 00 01 1 11 1 1 1 101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 ACD BCD ABC ⋅⋅⋅根据逻辑表达式画出用“与非门”构成的逻辑电路如图2－2所示。
图2－2 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2－2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2－1进行比较，验证所设计的逻辑电路是否符合要求。
实验二 组合逻辑电路分析与设计实验报告
实验二组合逻辑电路分析与设计实验报告
姓名：李凌峰班级：13级电子1班学号：13348060
一、实验数据与相应原理图：
1、复习组合逻辑电路的分析方法，对实验中所选的组合电路写出函数式。
设计一个代码转换电路，输入为4位8421码，输出为4位循环码。
对应的各位码如下表所示。
2、实验逻辑函数式：
实际实验逻辑表达式（用一异或门代替与或门）：
3、实际实验逻辑图：
4、实际实验操作图
二、实验操作记录
1，检测转换电路：
2，实测波形图
10hz方波：
G3 G2 G1 G0波形：
B1 B2 B3 B4波形图：
由以上波形图张图绘制出总的时序图如下：
三、心得与体会
1、这次实验所用器材用了异或门74LS86和异步计数器74LS197.分析组合逻辑电路
时，要先由给定的组合逻辑电路写函数式，然后对函数式进行化简或变换，再根据最简式列真值表，最后确认逻辑功能。
设计组合逻辑电路时，则应先根据给定事件的因果关系列出真值表，然后由真值表写函数式，再对函数式进行化简或变换，最后画出逻辑图，并测试逻辑功能。
2、对示波器的操作仍不够熟悉，在将示波器连接到实验箱的测试端时总是忘了要接地，
致使示波器显示信号不正常。
3、在比较波形时，借用同学的接口同时加载4个波形容易做出总的时序图。
数电实验二 组合逻辑电路
实验二 组合逻辑电路一、实验目的1、熟悉组合逻辑电路的一些特点及一般分析、设计方法。
2、熟悉中规模集成电路典型的基本逻辑功能和简单应用设计。
二、实验器材1、直流稳压电源、数字逻辑电路实验箱、万用表、示波器2、74LS00、74LS04、74LS10、74LS20、74LS51、74LS86、74LS138、74LS148、74LS151、 74LS153三、实验内容和步骤 1、组合逻辑电路分析（1）图2-1是用SSI 实现的组合逻辑电路。
74LS51芯片是“与或非”门（CD AB Y +=）, 74LS86芯片是“异或”门（B A Y ⊕=）。
建立实验电路，三个输入变量分别用三个 逻辑开关加载数值，两个输出变量的状态分别用两只LED 观察。
观察并记录输出变 量相应的状态变化。
整理结果形成真值表并进行分析，写出输出函数的逻辑表达式， 描述该逻辑电路所实现的逻辑功能。
（2）图2-2和2-3是用MSI 实现的组合逻辑电路。
图2-2中的74LS138芯片是“3-8译码 器”，74LS20芯片是“与非”门（ABCD Y =）图2-3中的74LS153芯片是四选一 数据选择器。
建立实验电路，对两个逻辑电路进行分析，列出真值表，写出函数的逻 辑表达式，描述逻辑电路所实现的功能。
图2-1：SSI 组合逻辑电路图2-2 ：MSI 组合逻辑电路（74LS138）2、组合逻辑电路设计（1）SSI 逻辑门电路设计——裁判表决电路举重比赛有三名裁判：一个主裁判A 、两个副裁判B 和C 。
在杠铃是否完全举起裁 决中，最终结果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“有效”指示灯亮，否则杠铃举起失败。
（2）MSI 逻辑器件设计——路灯控制电路用74LS151芯片和逻辑门，设计一个路灯控制电路，要求能够在四个不同的地方都 能任意的开灯和关灯。
四、实验结果、电路分析及电路设计方案1、组合逻辑电路分析 （1）图2-1： 逻辑表达式：)()(11i i i i i i i i i i B A C S B A C B A C ⊕⊕=⊕+=--逻辑功能：实现A i 、B i 、C i-1三个一位二进制数 的加法运算功能，即全加器。
实验二组合逻辑电路的设计与测试
解: a.设主裁判为变量A，副裁判分别为B和C；
进行逻 1 辑抽象
表示成功与否的灯为Y。 b.裁判同意成功设为1，不同意为0； 灯亮为成功，用1表示，否则用0表示。
c.根据逻辑要求列出真值表：
ABC
Y
ABC
Y
000
0
100
0
001
0
101
1
010
0
110
1
011
0
111
1
逻辑要求：只有当两个或两个以上裁判判明成 功（1），并且其中有一个为主裁判（A）时， 表明成功的灯才亮（1）。
根据逻辑要求列出真值表：
ABC
Y
ABC
Y
000
0
100
0
001
0
101
1
010
0
110
1
011
0
111
1
2 写出逻辑表达式
2
Y m5 m6 m7 ABC ABC ABC
Y m5 m6 m7 ABC ABC ABC
3 化简或变换
AB
AB
C 00 01 11 10
00 0 1 0
2、用与非门设计一个楼上、楼下开关的控制电路并进行测试。
（与用异或门74LS86实现——选做）
设计1 ：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。杠铃完全举上 的裁决由每一个裁判按一下自己面前的按钮来确 定。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，表明成功的灯才亮。
设计2:
设计一个楼上、楼下开关的控制逻辑电路来控制楼梯上 的路灯，使之在上楼前，用楼下开关打开电灯，上楼后，用 楼上开关关灭电灯；或者在下楼前，用楼上开关打开电灯， 下楼后，用楼下开关关灭电灯。
数电实验二 组合逻辑电路
实验二 组合逻辑电路一、实验目的1.掌握组和逻辑电路的功能测试。
2.验证半加器和全加器的逻辑功能。
3.学会二进制数的运算规律。
二、实验仪器及器件1.仪器：数字电路学习机2.器件：74LS00 二输入端四与非门 3片 74LS86 二输入端四异或门 1片 74LS54 四组输入与或非门 1片三、实验内容1.组合逻辑电路功能测试(1).用2片74LS00按图2.1连线，为便于接线和检查，在图中要注明芯片编号及各引脚对应的编号。
(2).图中A 、B 、C 接电平开关，Y1、Y2接发光管电平显示(3).按表2.1要求，改变A 、B 、C 的状态，填表并写出Y1、Y2的逻辑表达式。
(4).将运算结果与实验比较。
Y1=A+B2.测试用异或门（74LS86）和与非门组成的半加器的逻辑功能。
根据半加器的逻辑表达式可知，半加器Y 是A 、B 的异或，而进位Z 是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，如图2.2。
(1).用异或门和与非门接成以上电路。
输入A 、B 接电平开关，输出Y 、Z 接电平显示。
(2).按表2.2要求改变A 、B 状态，填表。
3.测试全加器的逻辑功能。
(1).写出图2.3电路的逻辑表达式。
(2).根据逻辑表达式列真值表。
(3).根据真值表画逻辑函数SiCi 的卡诺图。
111S i C i4.测试用异或门、与或门和非门组成的全加器的功能。
全加器可以用两个半加器和两个与门一个或门组成，在实验中，常用一块双异或门、一个与或非门和一个与非门实现。
(1).写出用异或门、与或非门和非门实现全加器的逻辑表达式，画出逻辑电路图。
(2).连接电路图，注意“与或非”门中不用的“与门”输入端要接地。
(3).按表2.4记录Si 和Ci 的状态。
1-⊕⊕=i i C B A S ，AB C B A C i i +⊕=-1)(A i S iB i+ C i C i-1四、 1.整理实验数据、图表并对实验结果进行分析讨论。
实验二 组合逻辑电路实验报告
天水师范学院TIANSHUI NORMAL UNIVERSITY《数字电路综合设计》实验报告名称：数字电路综合设计学院：电子信息与电气工程学院专业：电气工程及其自动化班级：17电气一班姓名：学号：天水师范学院电子信息与电气工程学院班级 17级电气（1）班姓名学号 201710901 实验名称：组合逻辑电路实验分析与设计实验目的：1、掌握组合逻辑电路的分析方法与测试方法。
2、能用指定芯片完成组合逻辑电路的设计。
3、用实验验证所设计的逻辑电路的逻辑功能。
4、熟悉各种集成门电路及正确使用集成门电路。
实验仪器、材料及软件：74LS00芯片、实验箱天水师范学院电子信息与电气工程学院实验报告班级 17级电气（1）班姓名学号 201710901 实验原理：1、组合电路是最常见的逻辑电路，可以用一些常用的门电路来组合成具有其它功能的门电路。
2、合电路的分析是根据所给的逻辑电路，写出其输入与输出之间的数表达式或真值表，从而确定该电路的逻辑功能。
3、组合电路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迉效应，但实际上并非如此，信号通过任何导线或器件都需要一断响应时间，由于制造工艺上的原因，各器件延迟时间的离散性很大，这就有可能在一个组合电路中，在输入信号发生变化时，有可能产生错误的输出。
这种输出出现瞬时错误的现象称为组合电路的冒险现象（简称险象）。
天水师范学院电子信息与电气工程学院实验报告班级 17级电气（1）班姓名学号 201710901 实验内容及步骤：1、分析、测试用与非门74LS00组成的半加器的逻辑功能图3-1由与非门组成的半加器电路(1) 写出图3-1的逻辑表达式(2) 根据表达式列出真值表(3) 根据图3-1，A、B两输入接至逻辑开关的输出插口。
S、C分别接至逻辑电平显示输入插口。
按下表的要求进行逻辑状态的测试，并将结果填入表中，同时与上面真值表进行比较，两者是否一致。
2、分析、测试用异或门74LS86和与非门74LS00组成的半加器逻辑电路。
实验二组合逻辑电路分析与设计
一．实验目的1．掌握小规模（SSI）组合逻辑电路的分析与设计方法。
2．熟悉常用中规模（MSI）组合逻辑部件的功能及其应用。
*3．观察组合电路的竞争-冒险现象，了解消除冒险现象的方法。
二．实验设备与器件双踪示波器：DS1062C 函数信号发生器：SG1651数字实验箱：THD-4 数字万用表：MS8222D实验器件：74LS00、74LS02、74LS20、74LS54、74LS83、74LS86、74LS138、74LS151三．实验内容(一) 组合逻辑电路的分析1．分析图16-1所示“一位数值比较器”电路的逻辑功能，说明其逻辑关系与实际意义，并将验证测试结果填入表16-1。
表16-1输入输出A B F 1 F 2 F 30 00 11 01 1*2．分析图16-2所示“四位二进制原码／反码转换”电路的逻辑功能，按照表16-2选取其中一位作出分析，并记录测试结果。
表16-2控制输入输出K A i Y i0 0 11 0 13．分析图16-3采用MSI芯片（3-8译码器）构成的组合逻辑电路，正确连接各引脚并供电，然后测试电路功能，结果填入表16-3。
表16-3输入输出A B C F0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1注：当、时，译码器输入输出逻辑关系为：m i 系A 2 A 1 A 0 的最小项（参见附录Ⅳ中74LS138真值表）。
*4．分析图16-4“8421BCD码-8421余3码转换电路”的逻辑功能，将测试结果填入表16-4。
注：74LS83资料见附录Ⅳ。
表16-4输入输出A 3 A 2 A 1 A 0 S 3 S 2 S 1 S 00 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 1(二) 组合逻辑电路的设计与测试1．逻辑函数为：，试用一片74LS54（四组输入与或非门）设计其组合逻辑电路。
实验二 组合逻辑电路编码器译码器的设计与测试
实验二组合逻辑电路编码器、译码器的设计与测试实验二组合逻辑电路编码器、译码器的设计与测试一、实验目的：1、掌握组合逻辑电路的设计与测试方法；2、通过对编码器、译码器功能的测试掌握其原理。
二、实验设备及元器件：数字电路实验箱相关器件：74LS00 (四二输入与非门) 74LS04 (六反相器)74LS08 (四二输入与门) 74LS148 (8线-3线优先编码器) 其他设计所需的相关芯片，可以向老师索取。
三、实验内容：1. 用小规模集成门设计2线---4线译码器：(实验教材P67)(1) 2线---4线译码器原理：输入2位二进制代码，每组码值分别对应于4个输出端中的一个端子有效，有效输出可以是高电平有效，或者低电平有效，这由设计者的设计方案决定。
(2) 根据译码原理列写真值表如下：输出端低电平有效输出端高电平有效(3) 写出表达式、画逻辑图、按逻辑图选相应器件搭建电路： 2－4线译码器的电路原理图1所示A B 0 0 0 1 1 0 1 1 F0 F1 F2 F3 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 11 1 0 A B 0 0 0 1 1 0 1 1 F0 F1 F2 F3 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 图1 2－4线译码器（4）A、B端接高低电平开关，F0、F1、F2、F3接至逻辑指示灯，列表记录A、B不同组合时，F0、F1、F2、F3的状态。
注意：图中画出的是高电平有效的2-4译码器，用二输入与非门(74LS00)和反相器(74LS04)；为减少连线，也可不用输出端反相器，输出译码端为低电平有效。
2．中规模集成编码器功能测试：74LS148(1) 编码器原理：为区分一系列不同的事物，将其中的每个事物用一个二值代码表示，这就是编码。
编码器的功能，就是将各输入端的高、低电平形式所代表的信息，译成相应的代码输出。
优先编码器，在设计时对输入的待编码信息端按优先顺序排了队，当几个输入信号同时待编码时，只对其中优先权最高的一个进行编码。
组合逻辑电路的设计与测试
④画出逻辑图 。
L
C AB 00 01 11 10
0
1
1
1 1
L AB AC AB AC
⑤选择芯片并连接。
TTL:
2输入与门：74LS00
四、思考题
1. 针对实验1，若要求只使用74LS00芯片，如何设计三人表决 器？ 要求： 有一名主裁和两名副裁，只有当两名以上的裁判赞同，输出 红灯才会亮，否则红灯灭。（要求写出设计过程，包括逻辑表 达式和逻辑图，并验证逻辑功能）
三、实验内容
1.用二输入与非门74LS00设计三人表决器 要求： 有一名主裁和两名副裁，只有当两名以上的裁判赞同，输出红 灯亮，否则红灯灭。（要求写出设 计过程，包括逻辑表达式和逻辑图，并验证逻辑功能）
图3-1-2 74LS20芯片引脚图
分析：
①设A、B、 C ：三人的意见。 同意为逻辑“1”；不同意为逻辑“0”
决办法；
L：表决结果。
事件通过为逻辑“1”；没通过为逻辑“0” 列出真值表如右表所示。
输入 A B 0 0 0
0 1 1 1 1
输出 C L 0 1 0
1 0 1 0 1
0 0 1
1 0 0 1 1
0 0 0
1 0 1 1 1
②由真值表写出逻辑表达式：
L A BC AB C AB C ABC
三 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 见的逻辑电路设计方法。设计组合电路的一般步骤如图所 示。
步骤： ①根据对逻辑功能要求，可能有芯片要 求，列真值表 ②由真值表写出逻辑表达式 ③根据要求化简和变换逻辑函数表达式 ④根据要求画出逻辑图 ⑤芯片选择，接成实物 ⑥分析并比较设计的优劣 设计目标：电路简单，所用器件最少,可靠性好 等
实验二-组合逻辑电路设计与实现-
思考题： 1. 采用74LS151八选一的数据选择器，重新设计实验内容2中的
②题 。 2. 通过具体的设计体验后，你认为组合逻辑电路设计的关键点 或关键步骤是什么？
13
输入
输出
s A1 A0
1×× 00 0 00 1 01 0 01 1
Q
0
D0
D1
D2
D3
7
实验二 组合逻辑电路设计与实现
（3）采用数据选择器实现逻辑函数 1）将双 4选1 数据
选择器 CT74LS153 扩 展成 8选1 数据选择器：
8
实验二 组合逻辑电路设计与实现
将双 4选1 数据选择器 CT74LS153 扩展成 8选1 数据选择器：
如使 F=1Y ,则令
A1A，A0=B
比较得:
V cc
+5V
B
16 15 14 13 12 11 10
9
V cc 2S A 0 2D 3 2D 2 2D 1 2D 0 Q
D0=0，D1=C，D2=C，D3=1
74LS153
1S A 1 1D 3 1D 2 1D 1 1D 0 Q G N D
12
345
9
实验二 组合逻辑电路设计与实现
2）用双4选1数据选择器 CT74LS153 实现逻辑函数
F A B C A B C AC B ABC 解: CT74LS153输出函数为：
1 Y A 1 A 0 1 D 0 A 1 AD 3
1
实验二 组合逻辑电路设计与实现
三. 实验原理
1、二进制译码器
如：2-4线译码器74LS139、 3-8线译码器74LS138 和 4-16线译码器74LS154。
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－ADⅡ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；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;Ci = Z1A = AB;（2）列出真值表。
（3）分析、测试用异或门74LS86与74LS00组成的半加器的逻辑功能, 自己画出电路, 将测试结果填入自拟表格中, 并验证逻辑关系。
评价: 通过这种方法获得测试结果和上述电路完全相同, 并且在有异或门的情况下实现较为简单, 所以我们应当在设计的时候在条件允许的情况实现最简。
实验二--组合逻辑电路的设计与测试
`实验二 组合逻辑电路的设计与测试一、实验目的1、 掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。
2、 加深对基本门电路使用的理解。
二、实验原理1、 组合电路是最常用的逻辑电路，可以用一些常用的门电路来组合完成具有其他功能的门电路。
例如，根据与门的逻辑表达式Z= AB = 得知，可以用两个非门和一个或非门组合成一个与门，还可以组合成更复杂的逻辑关系。
2、 分析组合逻辑电路的一般步骤是：1) 由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式； 2) ） 3) 化简和变换各逻辑表达式； 4) 列出真值表；4) 根据真值表和逻辑表达式对逻辑电路进行分析，最后确定其功能。
3、 设计组合逻辑电路的一般步骤与上面相反，是：1) 根据任务的要求，列出真值表；2) 用卡诺图或代数化简法求出最简的逻辑表达式；3) 根据表达式，画出逻辑电路图，用标准器件构成电路； 4) 最后，用实验来验证设计的正确性。
4、—5、组合逻辑电路的设计举例1) 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“1”时，输出端才为“1”。
设计步骤：表2-1 表决电路的真值表B A表2-2 表决电路的卡诺图然后，由卡诺图得出逻辑表达式，并演化成“与非”的形式：Z++=+ABCCDAABDBCD⋅=⋅ACDABCBCDABC⋅最后，画出用“与非门”构成的逻辑电路如图2-1所示：：图2-1 表决电路原理图输入端接至逻辑开关（拨位开关）输出插口，输出端接逻辑电平显示端口，自拟真值表，逐次改变输入变量，验证逻辑功能。
三、实验设备与器材1.数字逻辑电路实验箱。
2.数字逻辑电路实验箱扩展板。
3.数字万用表。
4.芯片74LS00、74LS02、74LS04、74LS10、74LS20。
四、实验内容实验步骤1、完成组合逻辑电路的设计中的两个例子。
2、，3、设计一个四人无弃权表决电路(多数赞成则提议通过)，要求用四2输入与非门来实现。
4、用与非门74LS00和异或门74LS86设计一可逆的4位码变换器。
实验2 组合逻辑电路实验分析
实验二组合逻辑电路实验分析一、实验目的1．掌握组合逻辑电路的分析方法与测试方法。
2．了解组合电路的冒险现象及其消除方法。
二、实验设备与器材1．数字电路实验箱2．双踪示波器3．万用表4．CD4011×25．CD4030 CD4071各一个三、实验内容组合逻辑电路的分析是根据所给的逻辑电路，按逻辑门的连接方式，逐一写出相应的逻辑表达式，列出真值表，并画出卡诺图，判断能否简化。
1、分析测试半加器的逻辑表达式（1）写出测试半加器的逻辑表达式图1 与非门组合成的半加器电路（2）根据表达式列出真值表，并画出卡诺图判断能否简化（3）根据图1，在实验箱选定两个14P插座，插好两片CD4011并接好联机，A、B两输入接至逻辑开关的输出插口。
S、C分别接至逻辑电平显示输入插口。
按下表2的要求进行逻辑状态的测试并将结果填入表中，同时与上面真值表进行比较，两者是否一致。
2、分析、测试用异或门和非门组成的半加器逻辑电路异或门CD4030和与非门CD4011组成的半加器逻辑电路如图2所示,根据半加器的逻辑表达式可知，半加器的和S是A、B的异或,而进位C是A、B的相与，故半加器可用一个集成异或门和二个与非门组成。
测试方法同上述3项，将测试结果填入自拟表格中，并验证逻辑功能。
图2 异或门组成的半加器逻辑电路3、观察冒险现象按图3接线，当B＝1，C＝1时，A输入矩形波（f＝20KHZ以上），用示波器观察Z输出波形。
然后，用添加校正项的方法消除险象。
图3 逻辑电路图四、实验报告五、按要求准备好组合逻辑电路的设计与测试按组合逻辑电路设计的步骤要求，选择实验内容中的其中一个进行设计（1）根据设计任务的要求，画出真值表；（2）用卡诺图或代数化简法求出最简的逻辑表达式；（3）根据逻辑表达式，画出逻辑图，用标准器件构成电路；（4）用实验来验证设计的正确性。
实验2 组合逻辑电路设计与测试
实验2 组合逻辑电路设计与测试
一、实验目的
（1）熟练掌握组合逻辑电路的特点和一般分析、设计和测试方法
（2）理解并掌握半加器和全加器的逻辑功能
二、实验仪器与器件
（1）实验仪器：数字实验台、双踪示波器、万用表
（2）实验器件：74LS00、74LS86、74LS20
三、实验内容
（1）用74LS00和74LS86设计一个半加器，并进行逻辑功能测试。
（a）写出设计过程，画出原理图和实验图。
（b）按实验图连接好，测试其逻辑功能，列出测试的真值表。
（2）全加器逻辑功能测试
（a）将74LS00和74LS86按下图所示连线，测试并列出真值表如下表所示。
（b）写出S、C的逻辑表达式。
四、实验注意事项
信号电平为+5V，正负电极不要接错。
五、实验报告
（1）写出设计过程，画出实验电路图，并记录测试所得数据；
（2）简述实验中遇到的问题及解决方法。
（选做）设计一个电子锁，如图所示，其中A、B、C、D是四个二进制代码输入端，E为密码输入确认端（当E=0时，表示确认）。
每把锁有四位密码（设该锁的密码为1011），若输入代码符合该锁密码，并E =0确认时，送出一个开锁信号（F1=1），用于开锁指示的发光二极管亮；若输入代码不符合该锁密码，并E =0确认时，送出报警信号（F2=1），用于报警指示的发光二极管亮，并驱动报警电路；若E =1时，不送出任何信号。
（1）写出设计过程。
（2）要求用最少的与非门实现。
（3）画出实验电路图。
（4）搭试电路进行验证，并记录实验结果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二进制显示
数据开关
如何布线
在数字实验中，由错误布线引起的 故障，常占很大比例。布线错误不仅会 引起电路故障，有时甚至会损坏器件。 1、布线原则：应便于检查，排除故障和 更换器件 2、布线顺序：通常是先接地线和电源线 （最好用不同颜色的线加以区分，电 源——红色 地线—— 黑色 ），再接 输入线、输出线及控制线。
• 设计原理： • １、半加器：两个一位二进制相
加，叫做半加，实现半加操作的电 路叫半加器 。 • ２、全加器：全加器是带进位的加 法运算，即两个同位的加数和来自 低位的进位三者相加，这种加法运 算就是全加，实现全加运算的电路 叫做全加器
• 设计步骤： • 一、半加器 • 1、列出半加器真值表
• 2、写出并化简表达式（用与非门）
一、实验目的
• 掌握组合逻辑电路的设计与测 试方法
二、组合逻辑电路的设计流程
三、实验设备与器件
• 1、电子技术实验箱 • 2、数字万用表 • 3、主要参考器件 74LS00×2、74LS20×3、 74LS86、74LS08、74LS51×2、 74LS32、74LS02 、74LS04
四、实验内容
3、每一处接线柱不宜太多，以不超过4 个为宜，以防止：(a)接触不良 (b) 信号发生畸变 4、线头朝上，便于教师或小助手检查 5、进位位置于高位（最左边）
五、实验报告要求
• 1、写出设计方案要点，画出总电路原理框 图，叙述设计思路。 • 2、对单元电路的设计及基本原理进行分析。 • 3、提供参数计算过程和选择器件依据。 • 4、记录调试过程，对调试过程中遇到的故 障进行分析。 • 5、记录测试结果并做简要说明。 • 6、设计过程的体会与创新点、建议。 • 7、元件清单。
电子技术实验箱介绍
CP脉冲
+5V
秒信号
数码管
数据开 关
电源
逻辑 开关
二进制 显示
基准频 率
数码管
8421码
输出
接地 端
逻辑 开关
CP脉
冲
秒信号
逻辑 笔
LED
显示
实验区
• 实验内容： • 1、设计用与非门,以及用异或门、与门组成 的半加器（74LS00、74LS86、74LS08） • 2、设计一个一位全加器，要求用异或门、 与门及或门组成（74LS86、74LS08、 74LS32） • 3、设计一位全加器，要求用与或非门实现 （74LS51）
• 4、设计一个对两个两位无符号的二进 制数进行比较的电路，根据第一个数 是否大于、等于、小于第二个数，使 相应的三个输出端中的一个输出为 “1”，要求用与门、与非门及或非门 实现（74LS08、74LS00、74LS20、 74LS02）
• 4、设计一个对两个两位无符号的二 进制数进行比较的电路，根据第一 个数是否大于、等于、小于第二个 数，使相应的三个输出端中的一个 输出为“1”，要求用与门、与非门 及或非门实现（74LS08、74LS00、 74LS20、74LS02）
实验预习要求
• 1、根据实验设计任务要求，建立输入、输出变量， 列出真值表。 • 2、按实际选用逻辑门的类型，用逻辑代数和卡诺 图化简两种方法求出简化的逻辑表达式 • 3、根据修改后的表达式，画出用标准器件构成的 逻辑电路图，并标注管脚号。 • 4、写出完整设计过程;熟练使用仿真软件，并进 行仿真（没学过仿真软件的专业，可以不仿真） • 思考题：5、如何用最简单的方法验证与或非门的 逻辑功能是否完好？ • 思考题： 6、与或非门中，当某一组与端不用时， 应如何处理？
• 3、画出逻辑图
74LS00
• 用异或门、与门组成的半加器 • 逻辑表
74LS08
• 二、全加器
• 1、列出全加器真值表
• 2、写出并化简表达式
• 3、画出逻辑图
74LS86
74LS08
74LS32
• 三、用实验验证上述电路的逻辑功能 • 1、按设计的逻辑电路图连线 • 2、输入端Ai、Bi接实验箱上数据开关， 输出端Si、Ci接发光二极管二进制显 示插口，按真值表要求，逐次改变输 入量，观察相应的输出值，验证逻辑 功能，与真值表进行比较，验证所设 计的电路是否正确。
实验二、组合逻辑 电路的设计及测试
• 实验内容：
• 1、设计用与非门及用 异或门、与门组成的半加器（74LS00、 74LS86、74LS08） • 2、设计一个一位全加器，要求用异或 门、与门及或门组成（74LS86、 74LS08、74LS32） • 3、设计一位全加器，要求用与或非门 实现（74LS51)