数电实验二组合逻辑电路
数电实验报告 实验二 利用MSI设计组合逻辑电路
数电实验报告实验二利用MSI设计组合逻辑电路姓名:学号:班级:院系:指导老师:2016年目录实验目的: .............................................................. 错误!未定义书签。
实验器件与仪器: .................................................. 错误!未定义书签。
实验原理: .............................................................. 错误!未定义书签。
实验内容: .............................................................. 错误!未定义书签。
实验过程: .............................................................. 错误!未定义书签。
实验总结: .............................................................. 错误!未定义书签。
实验: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。
实验器件与仪器:1.数字电路实验箱、数字万用表、示波器。
2.虚拟器件:74LS00,74LS197,74LS138,74LS151实验原理:中规模的器件,如译码器、数据选择器等,它们本身是为实现某种逻辑功能而设计的,但由于它们的一些特点,我们也可以用它们来实现任意逻辑函数。
1.用译码器实现组合逻辑电路译码器是将每个输入的二进制代码译成对应的输出高、低电平信号。
如3线-8线译码器。
当附加控制门Gs的输入为高电平(S = 1)的时候,可由逻辑图写出。
从上式可看出。
-同时又是S2、S1、S0这三个变量的全部最小项的译码输出。
组合电路分析实验报告
一、实验目的1. 掌握组合逻辑电路的基本概念和特点。
2. 学会分析组合逻辑电路的逻辑功能。
3. 熟悉逻辑门电路的原理和应用。
4. 提高实验操作能力和分析问题能力。
二、实验原理组合逻辑电路是由逻辑门电路组成的,其输出仅与当前输入有关,而与电路历史状态无关。
本实验主要涉及以下几种基本逻辑门电路:1. 与门(AND Gate):当所有输入都为1时,输出才为1。
2. 或门(OR Gate):当至少一个输入为1时,输出为1。
3. 非门(NOT Gate):将输入信号取反。
4. 异或门(XOR Gate):当输入信号不同时,输出为1。
三、实验仪器与器材1. 74LS00(四2输入与门)2. 74LS02(四2输入或门)3. 74LS04(六反相器)4. 74LS86(四2输入异或门)5. 数字逻辑实验箱6. 万用表7. 导线若干四、实验内容与步骤1. 实验一:验证与门、或门、非门、异或门的功能(1)按照实验指导书连接电路图,并检查无误。
(2)按照表1要求输入信号,观察并记录输出信号。
(3)根据观察到的输出信号,分析各门电路的逻辑功能。
表1:验证与门、或门、非门、异或门的功能| 输入信号 | 与门输出 | 或门输出 | 非门输出 | 异或门输出 || :-------: | :-------: | :-------: | :-------: | :-------: || A | B | A | A | A || 0 | 0 | 0 | 1 | 0 || 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |2. 实验二:设计组合逻辑电路(1)设计一个组合逻辑电路,实现以下功能:当输入A为1,B为0时,输出Y为1,否则Y为0。
(2)根据设计要求,选择合适的逻辑门电路,并画出电路图。
(3)按照电路图连接实验电路,并检查无误。
(4)按照表2要求输入信号,观察并记录输出信号。
表2:设计组合逻辑电路| 输入信号 | 输出信号 || :-------: | :-------: || A | B | Y || 0 | 0 | 0 || 0 | 1 | 0 || 1 | 0 | 1 || 1 | 1 | 0 |3. 实验三:分析组合逻辑电路(1)分析实验二所设计的组合逻辑电路,确定其逻辑功能。
数电实验(实验二_组合电路设计和冒险现象分析)
数字电子技术实验(数二)——组合电路设计和冒险现象分析实验指导老师:盛苏英一实验目的⏹掌握用SSI设计组合电路及其检测方法;⏹观察组合电路的冒险现象;⏹熟悉消除冒险现象的常用方法。
二实验基础知识使用小规模集成电路(SSI)进行组合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、输出逻辑变量,然后列出真值表;②通过化简得出最简与或表达式;③通过最简与或表达式,画逻辑图(一般用与非门)实现此逻辑函数。
若给出的门电路器件不是与非门,则可在最简与或表达式的基础上进行转换,得出与给定器件相一致的逻辑表达式,并实现之,最后测试验证其逻辑功能。
三实验内容内容一:设计一个组合逻辑电路,它接收一个8421BCD 码B 3B 2B 1B 0,仅当2<B 3B 2B 1B 0<7时输出Y 才为1。
设计步骤如下:(1)了解TTL 与非门(74LS00)的引脚结构图1 2 3 4 5 6 714 13 12 11 10 9 874LS00Vcc 3A 3B 3Y4A 4B 4Y1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND可见:芯片74LS00有14个引脚,左上针脚接Vcc ,右下针脚接GND ,含有4组与非门(每一组左边两个引脚为输入,右边引脚为输出)。
三实验内容一设计步骤如下:(2)根据题意列出真值表三实验内容一设计步骤如下:(3)利用真值表画卡诺图、化简三实验内容一设计步骤如下:(4)画出电路图*请同学自行标注芯片引脚号!实验内容一设计步骤如下:(5)电路搭试与实验验证输入:B2、B1、B分别接手动拨动开关(B3不接);输出:Y 接指示灯。
实验验证时观察:当B2B1B分别为011、100、101、110时,指示灯亮;其余情况指示灯均灭。
二实验内容⏹内容二:按下表设计一个逻辑电路。
⏹①设计要求:输入信号仅提供原变量,要求用最少数量的2输入端与非门,画出逻辑图;⏹②试搭电路,进行静态测试,验证逻辑功能,记录测试结果;⏹③分析输入端B、C、D各处于什么状态时能观察到输入端A信号变化时产生的冒险现象;⏹④估算此时出现的干扰脉冲宽度是门平均传输延迟时间tpd的几倍;⏹⑤在A端输入f=100kHz~1MHz的方波信号,观察电路的冒险现象,记录A和Y点的工作波形图;⏹⑥观察用增加校正项的办法消除由于输入端A信号变化所引起的逻辑冒险现象,画出此时的电路图,观察并记录实验结果。
数电实验组合逻辑电路
实验二组合逻辑电路一、实验目的1.掌握组合逻辑电路的分析方法2.掌握组合逻辑电路的设计方法二、实验仪器数字电路实验台、数字万用表、74ls00,74ls20三、实验原理1.组合逻辑电路的分析方法组合逻辑电路时最常见的逻辑电路,可以用一些常用的门电路组合成具有其他功能的门电路。
其分析方法是根据所给的逻辑电路,写出其输入和输出之间的逻辑函数表达式或真值表,从而确定该电路的逻辑功能。
2.组合逻辑电路的设计方法组合逻辑电路是使用中、小规模集成电路来设计组合电路是最常见的逻辑电路,其分析方法是根据所给的组合逻辑电路,写出其输入与输出之间的逻辑函数表达式或者真值表,从而确定该电路的逻辑功能。
组合电路设计的一般步骤如图所示: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”。
(1)设计步骤:根据题意列出真值表如表所示,再填入卡诺图表中。
(2)根据真值表,画卡诺图(3)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所示。
多数表决电路 74LS20引脚图3.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。
按图接线,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,与其进行比较,验证所设计的逻辑电路是否符合要求。
三、实验内容1.设计两个2位二进制码比较器,试用最少的与非门实现改功能,要求A=B 时输出为1。
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
实验二组合逻辑电路设计:陈佳敏洪会珍学号:22920132203741 22920132203774学院:信息科学与技术学院系别:电脑专业:电脑一、实验目的掌握组合逻辑电路设计的基本方法,并用与非门实现。
二、实验设备与器件数字逻辑实验箱1台2输入四与非门〔7400〕2片3输入三与非门〔7410〕1片三、实验内容1.表决电路设计和实现该电路有四个输入变量A、B、C、D,当输入量中有三个或三个以上为1时,输出F为1,否则F为0。
2.比较电路设计和实现由A1、A0组成一个二进制数A〔A1A0〕,由B1、B0组成另一个二进制数B〔B1B0〕,电路有三个输出端P1、P2、P3:当A>B时,P1=1,P2=P3=0;当A=B时,P2=1,P1=P3=0;当A<B时,P3=1,P1=P2=0。
四、实验步骤和要求1.根据题意,列出真值表;实验1的真值表:2.用卡诺图化简,得到最简的与-或表达式。
最简与-或表达式即为:F=ABC+ABD+BCD+ACD实验2的卡诺图:最简与-或表达式即为:p1=A11B +10B A 0B +A1A00B最简与-或表达式即为:p2=1A 0A 1B 0B +1A A01B B0+A1A0B1B0+A10A B10B最简与-或表达式即为:p3=1A B1+1A 0A B0+0A B1B03.将表决电路用摩根定理进行逻辑变换为用二输入与非门〔7400〕实现的形式。
比较电路用摩根定理进行逻辑变换为用两片二输入与非门和一片三输入与非门〔7410〕实现的形式。
实验1:F=ABC+ABD+BCD+ACD=A(BC+BD)+C(AD+BD)=A BD BC +BD AD C=BD AD C BD BC A实验2:P1=A11B +10B A 0B +A1A00B=)11(0011B A B A B A ++=110011B A B A B A +=110011B A B A B AP3=01000111B B A B A A B A ++=)11(0011B A B A B A ++=110011B A B A B A +=110011B A B A B AP2=31p p +=31p p=31p p4.画出电路图。
数电实验二
数电实验二实验二:组合逻辑电路(MSI和设计)一、实验目的:1、了解集成编码器74HC148、译码器74HC138、集成数据选择器74HC151、加法器74HC283、数值比较器74HC85的管脚排列和管脚功能、性能及使用方法;2、掌握用SSI小规模集成器件设计组合逻辑电路的方法,用实验验证所设计电路的功能;3、掌握用MSI中规模集成器件设计组合逻辑电路的方法,用实验验证所设计电路的功能。
二、知识点提示:1、组合逻辑电路的设计方法(1)首先根据给出的实际逻辑问题进行逻辑设计,将给定的因果关系进行逻辑抽象,列出逻辑真值表;(2)根据真值表写出相对应的逻辑表达式,并化成适合的形式; (3)选定集成器件类型;(应该根据电路的具体要求和器件的资源情况来决定) (4)再根据逻辑表达式,画出逻辑电路图;(5)在逻辑电路图上标出对应器件管脚号,然后进行接线,实验验证其设计功能。
2、中规模集成器件电路特点中规模集成器件多数是专用的功能器件,具有某种特定的逻辑功能,可以使用这些功能器件实现组合逻辑函数,方法是逻辑函数对比法。
具体设计方法见教材。
三、实验原理:1、MSI中规模集成电路的管脚图和功能表,及使用说明。
①译码器(74HC138)一个n变量的译码器的输出包含了n变量的所有最小项。
例如,3线/8线译码器(74HCl38)8个输出包含了3个变量的全部最小项的译码。
用n变量译码器加上输出与非门电路,就能获得任何形式的输入变量不大于n的组合逻辑电路。
74LSl38是3-8线译码器,其外引脚排列如图2-1所示。
74HCl38译码器有3个使能端S1、S2、S3,当S1=l、S2=0、S3=0时允许译码,否则禁止译码,且A2、A1、A0为3个地址输入端,Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7为8个输出端。
注:74HCl38的功能表见教材P176。
图2-1 74HC138引脚排列图1②优先编码器(74HC148)74HC148是8-3线优先编码器,其外引线排列如图2-2所示。
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。
数电实验报告实验二利用MSI设计组合逻辑电路
数电实验报告实验二利用MSI设计组合逻辑电路一、实验目的1. 学习MSI(Medium Scale Integration,即中规模集成电路)的基本概念和应用。
2.掌握使用MSI设计和实现组合逻辑电路的方法。
3.了解MSI的类型、特点及其在实际电路设计中的作用。
二、实验设备与器件1.实验设备:示波器、信号发生器、万用表。
2.实验器件:组合逻辑集成电路74LS151三、实验原理1.MSI的概念MSI是Medium Scale Integration的简称,指的是中规模集成电路。
MSI由几十个至几千个门电路组成,功能比SSI(Small Scale Integration,即小规模集成电路)更为复杂,但比LSI(Large Scale Integration,即大规模集成电路)简单。
2.74LS151介绍74LS151是一种常用的组合逻辑集成电路之一,具有8个输入端和1个输出端。
其功能是从八个输入信号中选择一个作为输出。
利用该器件可以轻松实现数据选择器、多路选择器等功能。
四、实验内容本实验的任务是利用74LS151设计一个简单的多路选择器电路。
具体实验步骤如下:1.将74LS151插入实验板中,注意引脚的正确连接。
2.将信号发生器的输出接入到74LS151的A、B、C三个输入端中,分别作为输入0、输入1、输入2、将示波器的探头分别接到74LS151的输出端Y,记录下不同输入情况下Y的输出情况。
3.分别将信号发生器的输出接入74LS151的D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7八个输入端,接通电源,记录下不同输入情况下Y的输出情况。
4.通过以上实验数据,绘制74LS151的真值表。
五、实验结果与数据处理根据实验步骤所述,我们完成了实验,并得到了以下数据:输入0:0000001111001111输入1:1111110010100101输入2:1010101001010101根据这些数据,我们可以绘制74LS151的真值表如下:输入0,输入1,输入2,输出Y--------,--------,--------,--------0,0,0,00,0,1,10,1,0,00,1,1,11,0,0,11,0,1,01,1,0,11,1,1,1六、实验总结通过本次实验,我们学习了MSI的基本概念和应用,初步掌握了使用MSI设计和实现组合逻辑电路的方法。
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。
数电实验2-组合逻辑电路装测调试方法
暨南大学本科实验报告专用纸课程名称数字电子技术实验成绩评定实验项目名称组合逻辑电路装测调试方法指导教师实验项目编号071200031实验项目类型验证+设计实验地点实B406 学生姓名学号学院电气信息学院专业实验时间2016年4月19 日一、实验目的1.学习应用实验的方法分析组合逻辑电路。
2.学习数字电路设计和装测调试方法。
3.学习数字系统综合实验平台可编辑数字波形发生器使用方法。
二、实验器件、设备和仪器1. 三3输入与非门74LS10 1片2. 双4输入与非门74LS20 1片3. 4异或门74LS86 1片4. 6反相器74LS04 1片5. 四2输入与非门74LS00 1片6. PC机(数字信号显示仪) 1台7. GOS-6051示波器 1台8. 数字万用表UT56 1台9. TDS-4数字系统综合实验平台 1台三、实验原理1.芯片引脚图2.组合逻辑电路测试方法介绍数字电路静态测试方法指的是:给定数字电路若干组静态输入值,测定数字电路的输出值是否正确。
数字电路状态测试的过程是在数字电路设计好后,将其安装连接成完整的线路,把线路的输入接到逻辑电平开关上,线路的输出接到电平指示灯(LED)或用万用表测量进行电平测试,按功能表或状态表的要求,改变输入状态,观察输入和输出之间的关系是否符合设计要求。
数字电路电平测试是测量数字电路输入与输出逻辑电平(电压)值是否正确的一种方法。
静态测试是检查设计与接线是否正确无误的重要一步。
数字电路动态测试方法是:在静态测试的基础上,按设计要求在输入端加动态脉冲信号,观察输出端波形是否符合设计要求,这是动态测试,动态测试的主要目的测试电路的频率特性(如测试电路使用时的频率范围)等)及稳定特性等。
四、实验内容1.用实验方法分析由异或门组成的组合逻辑电路①用一片74LS86按图1连接逻辑电路。
②采用静态测试方法进行逻辑电路测试。
接好电路后,将输入信号用逻辑开关置入(由逻辑电平信号源提供输入信号),输出结果输出接LED指示灯通过逻辑电平指示灯进行显示测试。
数电实验报告 实验二 利用MSI设计组合逻辑电路
实验二利用MSI设计组合逻辑电路【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和使用方法2.掌握用MSI设计的组合逻辑电路方法【实验仪器】1.数字电路实验箱、数字万用表、示波器2.虚拟器件:74LS00、74LS197、74LS138、74LS151 74LS73 74LS86【实验设计与分析】1.数据分配器(1)由数据分配器真值表分析可知,当D=0时,全线路输出为1,而当D=1时,F0~F7输出与地址端ABC相关,二进制地址值代表的十进制数n刚好为D’,而其他位值为1,’= A’B’C’F即F= (A’B’C’)’同理F1= (A’B’C)’F3= (A’BC)’F4= (A B’C’)’F5= (AB’C)’F6= (ABC’)’F7= (ABC)’Y O = GsS2’S1’S’即Y 0’= (Gs’S2’S1’S’)’同理Y 1’= (Gs’S2’S1’S)’Y 3’= (Gs’S2’S1S)’Y 4’= (Gs’S2S1’S’)’Y 5’=(Gs’S2S1’S)’Y 6’= (Gs’S2S1S’)’Y 7’= (Gs’S2S1S)’显然当Gs=1时, Y’= F(3)对比(2)中不同Gs条件下译码器和数据分配器的真值表可以发现,当另Gs’与数据输入D信号一致,S2~S0作为地址段输入的A B C,两者真值表一致,即使译码器变成了数据分配器。
Gs输入端有3端,令G1为数据D输入,其他两端接低电平。
(4)电路设计(5)仿真波形2.LU(Logic Unit逻辑单元)设计(1)分析LU功能,得出如下真值表利用74LS151实现数据选择,那么无需计算逻辑表达式,无需卡诺图化简(2)16行真值化简为8行真值若用2组74LS151,可联合成16路输出,若只用1组74LS151,则需要把Y的值与其中一个输入变量联合起来12351X 0=X4=S1X6=X7=S1’故简化成了设计(3)根据(1)&(2)的真值表分析,可以发现有4组输入变量,1组输出变量,其中s1通过把数据输入端的值与S1关联而简化,故利用3组变量实现了16组输出结果。
数电实验2 组合逻辑电路装测调试方法
暨南大学本科实验报告专用纸课程名称数字电子技术实验成绩评定实验项目名称组合逻辑电路装测调试方法指导教师实验项目编号071200031实验项目类型验证+设计实验地点实B406 学生姓名学号学院电气信息学院专业实验时间2016年4月19日一、实验目的1. 学习应用实验的方法分析组合逻辑电路。
2. 学习数字电路设计和装测调试方法。
3. 学习数字系统综合实验平台可编辑数字波形发生器使用方法。
二、实验器件、设备和仪器1. 三3输入与非门74LS10 1片2. 双4输入与非门74LS20 1 片3. 4异或门74LS86 1片4. 6反相器74LS04 1片5. 四2输入与非门74LS00 1片6. PC机(数字信号显示仪)1台7. GOS- 6051示波器1台8. 数字万用表UT56 1 台9. TDS—4数字系统综合实验平台 1 台三、实验原理1. 芯片引脚图』蔦11]门J jVce 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y =74LSDOIA I B JY 2A 2B 2Y GHD 可4 可可4四双辅入与非门Y = AB N is|“1n l io|J «l Vcc CA SY5A SY1A4Y 二Z4LS041A )Y2A2Y SA3Y GND M 2I3I'町5|7I 六反相器Y二二牙14Y1 1|10 9 | 8|ND2CNG2B2A2Yn74LS201A1 BINCI CJLD LY GNDT1 T1i3 46殛四输入导IF 门 ¥= ABCD2. 组合逻辑电路测试方法介绍数字电路静态测试方法指的是:给定数字电路若干组静态输入值,测定数字电路 的输出值是否正确。
数字电路状态测试的过程是在数字电路设计好后, 将其安装 连接成完整的线路,把线路的输入接到逻辑电平开关上, 线路的输出接到电平指 示灯(LED 或用万用表测量进行电平测试,按功能表或状态表的要求,改变输入 状态,观察输入和输出之间的关系是否符合设计要求。
数电实验报告:实验2-组合逻辑电路138
GDOU-B-11-112广东海洋大学学生实验报告书(学生用表)实验名称课程名称课程号学院(系) 专业班级学生姓名学号实验地点实验日期实验2 组合逻辑电路——138芯片一、实验目的1、掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法2、熟悉数码管的使用二、实验原理译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。
它的作用是把给定的代码进行“翻译”,变成相应的状态,使输出通道中相应的一路有信号输出。
译码器在数字系统中有广泛的用途,不仅用于代码的转换、终端的数字显示,还用于数据分配,存贮器寻址和组合控制信号等。
不同的功能可选用不同种类的译码器。
译码器可分为通用译码器和显示译码器两大类。
前者又分为变量译码器和代码变换译码器。
1、变量译码器(又称二进制译码器),用以表示输入变量的状态,如2线-4线、3线-8线和4线-16线译码器。
若有n个输入变量,则有2n个不同的组合状态,就有2n个输出端供其使用。
而每一个输出所代表的函数对应于n个输入变量的最小项。
以3线-8线译码器74LS138为例进行分析,图6-1(a)、(b)分别为其逻辑图及引脚排列。
其中 A2、A1、A0为地址输入端,0Y~7Y为译码输出端,S1、2S、3S为使能端。
表6-1为74LS138功能表当S1=1,2S+3S=0时,器件使能,地址码所指定的输出端有信号(为0)输出,其它所有输出端均无信号(全为1)输出。
当S1=0,2S+3S=X时,或 S1=X,2S+3S=1时,译码器被禁止,所有输出同时为1。
(a) (b)图6-1 3-8线译码器74LS138逻辑图及引脚排列表6-1件就成为一个数据分配器(又称多路分配器),如图6-2所示。
若在S1输入端输入数据信息,2S=3S=0,地址码所对应的输出是S1数据信息的反码;若从2S端输入数据信息,令S1=1、3S=0,地址码所对应的输出就是2S端数据信息的原码。
若数据信息是时钟脉冲,则数据分配器便成为时钟脉冲分配器。
数电实验_组合逻辑电路
实验报告课程名称:__________数电实验____________指导老师:____ _____成绩:__________________实验名称:________组合逻辑电路设计______实验类型:________________同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的和要求1. 加深理解典型组合逻辑电路的工作原理2. 熟悉74LS00、74LS11、74LS55等基本门电路的功能及其引脚。
3. 掌握组合集成电路元件的功能检查方法。
4. 掌握组合逻辑电路的功能测试方法及组合逻辑电路的设计方法。
二、实验内容和原理1.组合逻辑电路的设计方法分析设计要求,确定实现该逻辑功能的输入变量和输出变量; 根据逻辑功能,列出真值表;采用卡诺图进行化简,求出逻辑函数表达式;若指定逻辑门电路,还需将输出逻辑表达式转换为逻辑门能实现的形式; 用Multisim 软件的组合电路进行仿真,验证其功能。
2. 实验电路框图全加器 全加器实现1位二进制数相加,输入为被加数Ai 、加数Bi 和来自相邻低位的进位C(i-1),输出为和Si 与向高位的进位Ci ,框图及函数表达式如下:专业:____ ______ 姓名:____ _____学号:_____ 日期:_____ 地点:____ ___奇偶位判断电路奇偶校检电路用来判断一组代码中1的位数是奇数还是偶数,框图及函数表达式如下:3.电路设计过程全加器:对于全加器,Si即为A、B、C的异或,可认为是先A与B异或,在与C异或。
而异或操作无法直接用上述2个逻辑门完成,所以想到异或也是同或的非,而同或就是先“与”再“或”,最后“非”的形式,其中A’B’可直接接入,A’B’则可通过先经过与非门变成自身的非,因为自身与自身的与非就是自身的非。
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。
数电实验报告
数字电子技术实验报告学号:姓名:班级:实验一组合逻辑电路分析一、实验用集成电路引脚图74LS00集成电路:74LS20集成电路:二、实验内容1.ABCD接逻辑开关,“1”表示高电平,“0”表示低电平。
电路图如下:A=B=C=D=1时(注:逻辑指示灯:灯亮表示“1”,灯不亮表示“0”。
)表格记录:结果分析:由表中结果可得该电路所实现功能的逻辑表达式为:F=AB+CD。
在multisim软件里运用逻辑分析仪分析,可得出同样结果:2.密码锁的开锁条件是:拨对密码,钥匙插入锁眼将电源接通,当两个条件同时满足时,开锁信号为”1”,将锁打开。
否则,报警信号为”1”,则接通警铃。
试分析密码锁的密码ABCD是什么?电路图如下:A=B=C=D=1时A=B= D=1,C=0时2.5 VA= D=1,B=C=0时记录表格:结果分析:由表可知,只有当A=D=1,B=C=0时,开锁灯亮;其它情况下,都是报警灯亮。
因此,可知开锁密码是1001。
三、实验体会与非门电路可以实现多种逻辑函数的功能模拟,在使用芯片LS7400和LS7420时,始终应该注意其14脚接高电平,8脚接地,否则与非门无法正常工作。
利用单刀双掷开关,可以实现输入端输入高/低电平的转换;利用LED灯可以指示输出端的高低电平。
实验二组合逻辑实验(一)半加器和全加器一、实验目的熟悉用门电路设计组合电路的原理和方法步骤。
二、预习内容1.预习用门电路设计组合逻辑电路的原理和方法步骤。
2.复习二进制数的运算。
①用与非门设计半加器的逻辑图。
②完成用异或门、与非门、与或非门设计全加器的逻辑图。
③完成用异或门设计的三变量判奇电路的原理图。
三、参考元件74LS283: 74LS00:74LS51: 74LS136:四、实验内容1.用与非门组成半加器,用异或门、与或非门、与非门组成全加器。
实验结果填入表中。
(1)与非门组成的半加器。
电路图如下(J1、J2分别代表Ai、Bi,图示为Ai、Bi分别取不同的电平时的仿真结果):2.5 V2.5 V2.5 V记录表格:(2)异或门、与或非门、与非门组成的全加器。
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数电实验二组合逻辑电路 The following text is amended on 12 November 2020.
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+B ,C B B A Y +=2 2.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。
(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。
(4).连接电路,测量并填写表各输入 输出
A B C Y1 Y2
0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 输入 输出 A B Y Z 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 A i B i C i-1 Y Z X 1 X 2 X 3 S i C i 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1
S i C i 4.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 i
B i
+ C i C i-1A i B i C i-1 S i C i 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1
四、 1.整理实验数据、图表并对实验结果进行分析讨论。
2.总结组合逻辑电路的分析方法。
1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1
A i
B i
C i-1 00 01 11 10 0 0 1 0 1 1
1
1
A i
B i
C i-1
00 01 11 10 0 0 0 1 0 1
1
1
1。