数字逻辑实验报告

表 2.2 3 人判决电路真值表
电子科技大学计算机学院实验中心
五、实验器材
1) 数字逻辑实验箱 2) 导线若干 3) 集成电路：7400、7486、7404、74153
六、实验步骤
1.设计一个全加器/全减器电路。 2.写出数值比较器的真值表，根据真值表得到 L、G、M 的函数表达式，将表达式改为只是用非、与非、 异或三种逻辑运算关系的形式，画出相应的逻辑图，验证结果。 3.根据多数表决器原理写出多数表决器的真值表，根据真值表设计出相应的电路图，并将实际电路连接 好，验证电路。 3.根据上一个实验中的真值表写出 Y 与 P1 P2 P3 的函数表达式，将表达式改为只使用或、非、与或三 种逻辑运算关系的形式，根据逻辑关系选择逻辑门链接电路，验证电路。
判断逻辑功能
掌握了上述的分析方法和设计方法，即可对一般电路进行分析、设计，从而可以正确地使用被分析 的电路以及设计出能满足逻辑功能和技术指标要求的电路。 3）全加器/全减器相对半加器/半减器而言，考虑了进位/借位的情况，因此，输入端分别有三个，An（被 加数/被减数），Bn（加数/减数）和 Cn-1（低一位的进位/借位）。全加器真值表及输出逻辑表达式参见教 材 P52。全减器真值表如表 2.1 所示：
实验原理：比较“半加器”、“全减器”电路，可以发现它们唯一的区别就是 C 的一个输入 Ai 变成了
Ai 。用“异或”操作，如果 X=0（开关没有打开）时 Ai 0 Ai ，保持半加器的功能；如果 X=1（开
关打开）时 Ai 1 Ai ，实现半减器的功能。
(半加器) 真值表：
Ai
Bi
Si
Ci
0
0
图 1.3
2) 用 7400 连接的电路如图 1.2 所示，其中 M 端输入 HZ 级的连续脉冲，N 端输入 KHZ 级的连续脉冲， X 和 Y 接逻辑开关，在 XY 的四种输入组合下，用示波器观测 A、B 及 F 点的波形，并记录下来，写出 F=f（M、N、X、Y）的逻辑表达式。 3）实验电路如图 1.3 所示，在 X 端加入 KHZ 级的数字信号，逻辑开关 AB 为 00、01、10、11 四种组合 下，用示波器观察输入输出波形，解释 AB 对信号的控制作用。
集成电路板 7400
实验一、题三
X 端输入 KHz 的数字信号，逻辑开关 AB 为 00、01、10、11。 表达式 ： F=A*X（非）⊕B（由于非的符号不兼容）
1. 引脚的接法：
2.实验截图：
实验一、第四题
1：电路图
Bi Ci-1
A
i
Ai Bi Ci-1
=1 =1 & &
Ci
&
Si
2 用与非门(7400)和异或门(7486)搭建全加器/全减器电路。
真值表如右表 2.2 所示，根据真值表得到逻辑关系式如下： Y P1P2P3 P1 P2P3 P1P2 P3 P1P2P3 P1P2P3 P1 P2P3 P1P2 1 P1 P2 0
74153 的输出逻辑表达式如下： Y AS1S0 BS1S0 CS1S0 DS1S0 令 P1=S1，P2=S0，将以上两个等式进行比对，可以得到： A=0 B=C=P3 D=1 根据上述分析即可画出 3 人判决电路的逻辑组合电路。
真值表(全加器)：
Ai
Bi
Ci-1
SiBiblioteka Ci000
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
1
1
0
0
1
0
电子科技大学计算机学院实验中心
1
0
1
1
1
0
1
1
1
函数式：Si = Ai⊕Bi⊕Ci-1
Ci =
1.实验截图：
0
1
0
1
1
1
(全加器)
2. 引脚的接法：
全减器真值表：
Ai
Bi
Ci-1
Si
Ci
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
电子科技大学
实验报告
一、实验二：组合逻辑电路实验
二、实验目的
1) 掌握数值比较器和数据选择器的逻辑功能。 2) 学习组合逻辑电路的设计及测试方法。 3) 学习全加器或全减器的设计方法；
三、实验内容
1) 用 7486 和 7400 搭出全加器或全减器电路，画出其电路图，并按照其真值表输入不同的逻辑电平信 号，观察输出结果和进位/借位电平，记录下来。
一、实验目的
I.了解集成电路的外引线排列及其使用方法 II. 掌握常用集成门电路的逻辑功能与特性 III.学习组合逻辑电路的设计及测试方法
IV.了解集成电路外引线的方式方法。
V.了解测试电路的基本方法 VI. 掌握常用集成门电路的逻辑功能与特性
实验内容
部分 TTL 门电路逻辑功能验证包括： 二输入四与非门 7400 二输入四或门 7432 二输入四异或门 7486 6 反相器 7404
入 Ai 变成了非.，因此可以将 Ai 与某个逻辑开关做异或操作，这样如果这个开关打开（为“1”），其值则
变为 Ai，实现加法器功能，否则保持原来的减法器功能。 1.真值表：
2.实验截图：
X
Ai
Bi
Ci-1
Si
Ci
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
B
F
0
0
1
1
0
1
1
0
7486 电路图
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4）7404 引脚的接法： 1 接 K11，L1 2 接 L2 输出
真值表： 7404 电路图
A
F
0
1
1
0
实验一（第二题）
7400 实现图 1.1
图 1.1
由电路图可得表达式： F MX YN
1. 引脚的接法
2 实验截图：
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二、实验原理
1）逻辑代数系统满足的 5 条公理 交换律： A B B A A B B A
结合律： (A B) C A (B C) (A B) C A (B C)
分配律： A (B C) A B AC
A B C (A B) (A C)
0-1 律： A 0 A A1 1 A1 A A 0 0
由真值表写函数式
对函数式进行化简或变换
画出逻辑图，并测试逻辑功能
如果掌握了以上两种分析方法后，再对我们的需求进行分析，即可对一般电路进行分析、 设计，从而可以正确的使用被分析的电路一级设计出能满足逻辑功能和技术指标要求的电路 了！
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5) 全加器/全减器相对半加器/半减器而言，考虑了进位/借位的情况，因此，输入端分别有 三个，An（被加数/被减数），Bn（加数/减数）和 Cn-1（低一位的进位/借位）。
七、实验记录
八、根据一位数值比较器的真值表做出函数表达式为 真值表及其表达式 ：
对应的电路图如图 2.4 所示：
实验结果截图 ：
互补律： A A 1 A A 0
此外，还满足摩根定律： A B A B 2）实验涉及门电路的引脚图如图 1.1 所示
AB AB
3) 组合逻辑电路的分析思路：
图 1.1
写函数关系式
对函数式进行化简或变换； 根据最简式列真值表
判断逻辑功能
4) 组合逻辑电路设计思路： 根据给定事件的因果关系列出真 值表
表 2.1
5）一位数值比较器的真值表见教材 P56 所示。根据其真值表，化简其逻辑表达式，并将其转化成为异或、 与非的形式，按照要求搭建电路。输出接发光二极管，输入接开关。记录下比较结果。
6）数据选择器是一种能接受多个数据输入，而一次只允许一个数据输出的逻辑部件。它的功能是根据译 码条件选择通道，传送数据。双 4 选 1 数据选择器 74153 的引脚图如图 2.1 所示。其中，A~D 为数据输 入端，Y 为输出端，S1、S0 称为地址输入端。S1、S0 的状态起着从 4 路输入数据中选择哪 1 路输出的 作用。Gn 为使能端，低电平有效，Gn=0 时，数据选择器工作；Gn=1 时，电路被禁止，输出 0，输出状 态与输入数据无关。注意 S1、S0 地址在集成块中由 2 个 4 选 1 共用，高位为 S1，低位为 S0，S1S0=01 时，Y=B，S1S0=10 时，Y=C。 7）判决电路真值表
四、实验原理
1） 分析组合逻辑电路思路： 由给定的组合逻辑电路写函数式
对函数式进行化简或变换；
根据最简式列真值表
判断逻辑功能
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2）.组合逻辑电路的设计：就是按照具体逻辑命题设计出最简单的组合电路。 2）
根据给定事件的因果关系列出真值 表；
由真值表写函数式； ；
根据最简式列真值表
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
函数式： Si = Ai⊕Bi Ci = Ai Bi
(半减器) 真值表：
Ai
Bi
Si
Ci
0
0
0
0
0
1
1
1
1