实验四 组合逻辑电路

实验四组合逻辑电路

一、实验目的

1．学会组合逻辑电路的实验分析及其设计方法。

2．验证半加器、全加器的逻辑功能。

二、实验原理

按照逻辑电路的不同特点，常把数字电路分成两大类：一类叫组合逻辑电路，一类叫时序逻辑电路。组合逻辑电路在任一时刻的输出状态只决定于该时刻各输入状态的组合，而与电路的原状态无关。通常组合逻辑电路由门电路组合而成。

分析组合逻辑电路的目的是为了确定已知电路的逻辑功能，或者检查电路设计是否合理。分析组合逻辑电路时首先根据已知的逻辑图，从输入到输出逐级写出逻辑函数表达式；然后利用公式法或卡诺图法化简逻辑函数表达式；最后列真值表，确定其逻辑功能。

设计组合逻辑电路的任务是根据已知逻辑问题，画出满足任务要求的逻辑电路图。组合逻辑电路的设计，通常以电路简单，器件最少为目标。首先应分析实际问题所要求的逻辑功能，确定输入量和输出量，然后列出符合输入、输出关系的真值表，根据真值表写出逻辑函数的表达式并化简成最简式，按照最简逻辑函数的表达式画出逻辑电路图。

三、实验仪器及设备

1、数字逻辑实验箱1台

2、元器件：74LS20×4（四输入端2与非门），74LS00×1（二输入端4与非门），

74LS08×1，74LS32×1，导线若干

四、实验内容

1．测试图1电路的逻辑功能

按图1接线。按表1要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平，并填入表中。分析电路的逻辑功能，写出逻辑表达式。

图1 图2

2．测试用异或门、非门和与或非门组成的电路的逻辑功能

按图2接线。按表2要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平，并填入表中。分析电路的逻辑功能，写出逻辑表达式。

3．根据要求自行设计逻辑电路，要求画出逻辑电路图，列真值表并验证其逻辑功能。

（1）有一个车间，有红、黄两故障指示灯，用来表示三台设备的工作情况。当有一台设备出现故障时，红灯亮；若三台设备都出现故障时，红灯、黄灯都亮。试用与非门设计一个控制灯亮的逻辑电路。

分析提示：设Y 为红灯，G 为黄灯，以1代表灯亮，0代表灯不亮，其逻辑表达式：Y=BC AC AB G=ABC

C B A C B A C B A

根据公式得到参考逻辑电路图3。

根据分析提示并结合参考电路图，设计出自已的电路，在实验箱上将电路连接完成。自拟表格记录之。

图3

（2）三人表决电路（74LS08一片，74LS32一片）

三人表决一件题案，若2人以上通过，输出为1，表示题案通过，否则输出为0，表示题案被否决。设A、B、C三人表决，1为同意，0为否决，F为输出。自拟表格记录之。

五、实验记录

表1

A B S C

0 0

0 1

1 0

1 1

表2

输入 输出

n A n B 1

−n C n S n C 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1

1

1

六、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．熟悉数字集成块的引线位置及引线用途。 3．预习组合逻辑电路的分析、设计步骤。

七、实验报告

1．整理实验结果，填入相应表格中，写出逻辑表达式，并分析各电路的逻辑功能。

2．总结用实验来分析组合逻辑电路功能的方法。