三组合逻辑电路的设计
实验三组合逻辑电路的设计
实验三组合逻辑电路的设计组合逻辑电路是由与门、或门、非门等基本逻辑门组成的电路，其输出取决于输入信号的组合方式。
本实验旨在通过设计一个具体的组合逻辑电路，来强化学生对组合逻辑电路的理解和应用能力。
一、实验目的1.掌握组合逻辑电路的基本原理和设计方法；3.进一步理解与门、或门、非门等基本逻辑门的逻辑运算。
二、实验器材1.教学实验箱；2.相关实验电路元器件。
三、实验内容1.根据给定的逻辑功能要求，设计一个组合逻辑电路；2.使用门电路组合搭建所设计的组合逻辑电路；3.利用数字电路实验箱进行电路的搭建和测试；4.验证电路的功能是否符合设计要求。
四、实验步骤1.确定逻辑功能要求。
在本实验中，我们以设计一个4位二进制加法器为例。
4位二进制加法器是由4个全加器和一个或门组成的。
全加器的功能是将三位输入（被加数、加数和进位）相加得到两位输出（和和进位）。
2.进行真值表的列写和逻辑方程的列写。
为了完成4位二进制加法器的设计，我们首先需要根据功能要求列写真值表，包括所有的输入和输出组合。
然后，我们可以通过观察真值表，得出逻辑方程，并将其转化为门电路的连接方式。
3.根据真值表和逻辑方程进行卡诺图化简。
卡诺图是一种用于化简逻辑方程的方法。
通过将逻辑方程的输入和输出用二进制表示，在卡诺图上标记出函数值为1的格子，然后将格子组合成最简化的表达式。
在本实验中，通过化简后的逻辑方程，我们可以确定需要使用的与门、或门、非门的数量和连接方式。
根据实验器材的要求，选择相应的门电路元器件进行电路的搭建。
5.利用数字电路实验箱进行电路的搭建和测试。
根据门电路的设计，使用数字电路实验箱中的元器件进行电路的搭建。
搭建完成后，仔细检查电路连接是否正确，确保没有接错导线或插错元器件。
6.验证电路的功能是否符合设计要求。
根据真值表的结果，对经过测试的电路进行验证。
观察输出是否符合预期，如果输出结果与设计要求一致，则说明电路的功能实现正确。
五、实验注意事项1.在进行实验之前，应仔细阅读实验内容和操作步骤，理解实验的目的和要求；2.在进行电路连接时，应注意电路元器件的极性和连接方式，确保电路连接正确；3.在进行电路测试时，应注意接线的稳固性和安全性，避免触电事故的发生；4.实验结束后，应及时关闭电源，避免给他人和设备带来危险。
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。
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。
数电实验实验报告三组合逻辑电路设计
实验报告实验课程名称数字电子技术实验实验项目名称组合逻辑电路设计专业、班级电子信息类四班实验日期2020-05-25 姓名、学号同组人教师签名成绩实验报告包含以下7项内容：一、实验目的二、实验基本原理三、主要仪器及设备四、操作方法和实验步骤五、实验原始数据记录六、数据处理过程及结果、结论七、问题和讨论一、实验目的掌握组合逻辑电路的设计方法、设计步骤。
二、实验基本原理门电路的逻辑功能三、实验设备及器件1、直流稳压电源、信号源、示波器、万用表、面包板2、器件：74LS00 四2输入与非门，74LS86 四2输入异或门74LS10 3输入与非门，74LS153 双4选1数据选择器图4-1 74LS10内部结构及引脚排列四、操作方法和实验步骤组合逻辑电路设计的步骤大致如下：（1）根据已知条件要求列出逻辑状态表（2）写出逻辑表达式（3）运用逻辑代数化简或变换（4）画出逻辑电路图1、用74LS00（2输入与非门）、74LS10（3输入与非门）设计并实现三人表决电路。
功能：多数人（2人及以上）同意就通过（输出Y=1），少数人同意就不通过。
（1）列出逻辑状态表。
表3-1 三人表决器逻辑状态表输入输出A B C Y0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1（2Y=A’BC+AB’C+ABC’+ABC =AC+AB+BC（3）将逻辑表达式转换为需要的形式。
转化为与非表达式：取两次反。
即Y=AB+AC+BC=((AB)’(AC)’(BC)’)’（4）画出电路图。
（5）按电路图接线，验证状态表思考题1：如果只使用74LS00（2输入与非门）如何实现三人表决电路？给出电路接线图并验证。
2、使用74LS86异或门、74LS00与非门，设计一个四位奇偶校验器。
功能：当A、B、C、D四位数中有奇数个1时输出Y1为1，否则Y1输出为0（奇校验）；如果四位输入有偶数个1时，Y2输出为1（偶校验）。
实验3 组合逻辑电路设计
实验三 组合逻辑电路设计一、 实验目的1、 掌握用基本逻辑门设计组合逻辑电路的方法；2、 熟悉各种逻辑门电路的应用及其应用电路功能的测试方法。
二、用SSI 设计组合电路的一般方法根据给出的实际逻辑问题，求出实现这一逻辑功能的最简逻辑电路。
用SSI 设计组合逻辑电路的一般步骤如图２－1所示。
用小规模集成门电路设计组合逻辑电路时，通常要先根据具体设计任务的要求列出逻辑真值表，将真值表转化为对应的逻辑函数式，再根据所选器件的类型（如“与门”、“或门”、“非门”、“与非门”等），将函数式化简，最后根据化简的逻辑函数式，画出逻辑电路的连接图。
至此，原理性设计基本完成。
实际上，工程设计还必须考虑带载能力和抗干扰问题等，这些已超出了本实验要求范围，故不予以讨论。
三、设计举例1.题目设计一个监视交通灯工作状态的逻辑电路。
交通灯每组信号由红、黄、绿三盏灯组成。
正常工作情况下，任何时刻必有一盏灯亮，而且只允许有一盏灯亮。
若某一时刻无一盏灯亮或两盏以上同时点灯亮，则表示电路发生了故障。
监视交通灯工作状态的逻辑电路的功能就是要求能检测出这一故障信号。
2.设计步骤1）逻辑抽象。
取红、黄、绿三盏灯的状态为输入变量，分别用R 、Y 、G 表示，并规定灯亮时为“1”，不亮时为“0”。
取故障信号为输出变量，以F 表示，并规定正常工作状态下F 为“0”，发生故障时F 为“1”。
在作出以上规定后，根据题意可列出真值表如表２－1所示。
2）写出逻辑表达式。
由真值表1可求得：RY G G RY G Y R Y G R G Y R F ++++=逻辑抽象 逻辑真值表 逻辑函数式 选定器件类型 化简逻辑函数 逻辑电路图图2－1 用SSI 设计组合电路的一般步表２－1 真值表R Y G F0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 11 0 0 1 0 1 1 13）选定器件类型。
用小规模数字集成逻辑门电路：74LS00、74LS20实现。
实验三组合逻辑电路的设计终结报告.docx
实验三组合逻辑电路的设计终结报告.docx一、实验目的本实验的主要目的是了解组合逻辑电路的基本原理和设计方法，掌握组合逻辑电路的常见组成基本模块和设计步骤，了解常用的表示符号及其功能和真值表的使用方法，掌握常用逻辑门的基本参数及其在电路设计中的应用，并进行一些通过组合逻辑电路实现的基本逻辑功能的仿真实现。
帮助学生们增强对组合逻辑电路的理解和掌握，提高学生们的实际操作能力和实验设计能力，培养学生的分析问题解决问题的能力。
二、实验原理组合逻辑电路是由逻辑门、多选器、解码器、编码器、比较器、寄存器、计数器等构成。
组合逻辑电路的功能是由其输入信号决定的，这些输入信号是由外环境条件决定的，输出信号应该是预先由逻辑设计确定的输出。
组合逻辑电路是指其输出只依赖于当前输入的电路，与之前的输入序列无关。
在组合逻辑电路中，电路的输出始终是与输入相对应的本身，并不是在电路中存储的先前状态。
组合逻辑电路的常见组成模块有逻辑门、多选器、解码器、编码器和比较器等，其中最常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
无论采用何种逻辑门，其输入输出的真值都可以通过真值表来表示，通过真值表可以得到就逻辑门的工作原理和适用范围。
逻辑门是组合逻辑电路的基本模块，不同类型的逻辑门有不同的效果，下面对一些逻辑门做简单介绍：（1）与门（AND Gate）在与门中，只有当所有输入端都为1时，输出端输出1，否则输出0。
三、实验设计本实验的主要内容是通过VHDL语言利用Quartus II软件进行逻辑电路设计，实现一些基本的逻辑功能。
实验所需要用到的电路设备和软件如下所示：电路设备：（1）FPGA/CPLD实验板（2）电源线和信号线一套（3）示波器/示波器探头软件：（1）Quartus II软件（2）Modelsim软件本实验的操作步骤如下：第一步：逻辑设计通过VHDL语言来描述组合逻辑电路的行为，实现特定的逻辑功能，实现一个vc取反器和一个半加器的电路设计，并进行仿真验证。
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 组合逻辑电路的分析与设计(一)
组合逻辑电路的分析与设计（一）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，输出状态只取决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）由逻辑图写输出端的逻辑表达式；（2）写出真值表；（3）根据真值表进行分析，确定电路功能。
3、组合逻辑电路一般设计的过程为图一所示。
图一组合逻辑电路设计方框图设计过程中，“最简”是指按设计要求，使电路所用器件最少，器件的种类最少。
而且器件之间的连线也最少。
三、实验仪器设备数字电子实验箱、电子万用表、74HC04、74HC20、74HC21、74HC32、导线若干。
四、实验内容及方法1 、设计4线-2线优先编码器并测试其逻辑功能。
数字系统中许多数值或文字符号信息都是用二进制数来表示，多位二进制数的排列组合叫做代码，给代码赋以一定的含义叫做编码。
(1)4线-2线编码器真值表如表一所示输入输出0I1I2I 3I1Y0Y1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 01114线-2线编码器真值表(2)由真值表可得4线-2线编码器最简逻辑表达式为1Y =0I 1I 2I 3I +0I 1I 2I 3I0Y =0I 1I 2I 3I +0I 1I 2I 3I(3)由最简逻辑表达式可分析其逻辑电路图4线-2线编码器逻辑图（4）按照全加器电路图搭建编码器电路，注意搭建前测试选用的电路块能够正常工作。
（5）验证所搭建电路的逻辑关系，将测试结果填入自拟表格中。
2、设计2线-4线译码器并测试其逻辑功能。
译码是编码的逆过程，它能将二进制码翻译成代表某一特定含义的信号.(即电路的某种状态)，具有译码功能的逻辑电路称为译码器。
（1）2线-4线译码器真值表如表二所示输入 输出E1A0A0Y1Y2Y3Y1 X X 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 011111表二 2线-4线译码器真值表(2)由真值表可得2线-4线译码器最简逻辑表达式为 0Y =01A A E1Y =01A A E0Y =01A A E 0Y =01A A E(3)由最简逻辑表达式可分析其逻辑电路图2线-4线译码器逻辑图（4）按照全加器电路图搭建译码器电路，注意搭建前测试选用的电路块能够正常工作。
实验三 组合逻辑电路实验分析与设计
实验三组合逻辑电路实验分析与设计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。
二、设计要求1、根据题意列出输入、输出真值表。
2、利用卡诺图化简，写出最简的逻辑函数表达式。
3、利用指定门电路（如74LS00等）实现逻辑功能。
三、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）。
四、实验内容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)(3) 根据图输入插口。
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。
图3-2半加器电路根据半加器的逻辑表达式可知，半加器和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，如图3-2所示。
测试方法同1.（3）项，将测试结果填入自拟表格中，并验证逻辑功能。
五、实验预习要求1、学习组合逻辑电路的分析方法。
2、学习用与非门和异或门等构成半/全加器的工作原理。
3、学习用指定逻辑门电路构成组合逻辑电路的方法。
六、实验报告1、整理实验数据、图表，并对实验结果进行分析讨论。
2、总结组合电路的分析与测试方法。
《三人表决器之组合逻辑电路的设计》教学设计
【观察】逻辑电路图、实际 观察实际电路图与逻辑
电路图和手中的实际电路， 电路图的不同之处，总
思考在实际电路设计时还 结：设计实际电路时还需
应该考虑的问题。
要考虑到集成电路各引
在实际的设计中，还应该考 脚的功能以及多余引脚
虑集成电路的类型，多余引 的处理，同时为了显示更
脚的处理，设计机箱，面板， 清楚，显示电路的设计也
出“通过”和“不通过”两 有 8 中组合，4 位评委有
种评判，3 位评委给出的评 16 种组合，n 位评委有
判有几种组合呢？如果是
4 位评委呢？n 位评委呢？ 2n 种组合。
这么多组合怎么书写才能 利用二进制数加 1 的方
防止遗漏呢？
法，可以防止遗漏。
【观察】：两个电路的真值 观察对比，发现两个电路
入输出电位，列出真值表。 检测方法，用万用表测量两 测量两个电路输入输出
个电路中输入输出各点的 各点电位，记录在任务单
电位，并把结果记录在任务 中。
单中。
播放测量方法的视频。
【Ⅱ、转换】：经过检测， 每组成员利用转换原则
每组都得到了关于两个电 把两个电位表转换成真
路板的一系列数据。现在把 值表，并在任务单中列出
学情 分析
本课程的授课对象是机电专业二年级学生，他们已经熟练掌握了真值表、逻辑 表达式、逻辑电路图之间的相互转换，具备了学习该知识与技能的专业基础。动手 能力强，思维活跃，但是学习目标不明确，学习兴趣不高。针对他们以上特点，故 本堂课是以“学生为主”，“创设情境，视频教学，任务实施，对比教学”为原则， 达到让学生真正手动、心动、脑动的目的。
设计 亮点
采用任务驱动模式，使学生明确学习目标，利用微视频教学和对比教学，提高 学生的动手积极性，突破重难点知识。把情境教学与实践操作相结合，使学生在学 习理论知识时不枯燥，活跃课堂的学习气氛，也突显了“做中学”的教学理念。
《组合逻辑电路——三人表决器》教学案例设计
《组合逻辑电路——三人表决器》教学案例设计
逻辑电路是计算机技术中重要的分支，在这方面，学习运用组合逻辑电路是计算机科学专业学生的重要部分，因而有必要设计一些教学案例为学生提供学习机会。
本文将以“组合逻辑电路三人表决器”为核心，设计一套实用的教学案例，为学生学习组合逻辑电路提供科学依据。
首先，本文的教学案例的实施需要先确定三人表决器的电路结构，以及它的正确使用方法。
此外，由于三人表决器是一种组合逻辑电路，它的性能取决于其电路的编辑方式和功能的准确性。
因此，教师应该在教学时，详细地讨论三人表决器的电路结构、编辑方式以及它的功能。
其次，为了深入地讨论三人表决器的电路编辑方式，教师可以采用实验演示的方式，展示三人表决器在不同输入条件下的不同编辑方式。
学生可以根据实验演示的结果，对三人表决器电路的编辑方式进行深入理解。
此外，教师可以分小组，让学生设计基于三人表决器的不同应用场景，解决问题，丰富学生的实践能力。
最后，学生在学习完三人表决器的相关内容之后，可以采用反馈的方式，将自己的学习经历与感受分享给其他学生，进一步提升大家对组合逻辑电路的理解深度。
学生也可以根据自身学习情况，设计一些更加实用的教学案例，为他人提供学习机会。
总之，本文的教学案例以“组合逻辑电路三人表决器”为核心，以结构讨论、实验演示、小组设计、学习反馈等多种方式，为学生提
供实用的组合逻辑电路学习机会，从而提升学生的理解深度及实践能力。
三人表决器的组合逻辑电路设计
三人表决器的组合逻辑电路设计
三人表决器的设计需要考虑到三个输入信号的组合逻辑，以确
定最终的输出。
通常情况下，三人表决器的输出是根据三个输入信
号中的大多数来确定的。
例如，如果有两个输入信号为“1”，一个
输入信号为“0”，那么输出信号将为“1”。
这种设计可以确保在
三个输入信号中获得多数投票的决策。
为了实现这种组合逻辑，我们可以使用逻辑门来设计三人表决器。
最常用的逻辑门是“与门”和“或门”。
与门用于实现多个输
入信号全部为“1”时输出为“1”的逻辑功能，而或门用于实现多
个输入信号中有一个为“1”时输出为“1”的逻辑功能。
在三人表决器的设计中，我们可以使用三个与门和一个或门来
实现。
首先，将三个输入信号分别连接到三个不同的与门的输入端，然后将这三个与门的输出连接到一个或门的输入端。
最终的输出信
号将由或门产生，根据多数投票的原则确定。
除了基本的与门和或门之外，还可以使用其他逻辑门来实现三
人表决器，例如“与非门”或“或非门”。
这取决于具体的设计需
求和电路的复杂程度。
总的来说，三人表决器的组合逻辑电路设计是一个有趣且实用的电子设计问题。
通过合理地选择逻辑门和连接方式，我们可以设计出一个可靠的三人表决器，用于各种应用场景中的投票和决策。
这种设计不仅可以帮助我们理解逻辑电路的基本原理，还可以在实际应用中发挥重要作用。
《组合逻辑电路——三人表决器》教学案例设计
《组合逻辑电路——三人表决器》教学案例设计
三人表决器作为一种组合逻辑电路，它可以根据输入信号和控制信号，产生符合预期结果的输出信号，供其他用途使用。
在本文中，我们以“组合逻辑电路三人表决器”为标题，介绍这种组合逻辑电路的基本功能，它的实际用途，以及如何将其应用于实际的教学案例中。
首先，我们来介绍三人表决器的基本功能以及它的实际用途。
三人表决器的基本功能是根据输入信号和控制信号，产生符合预期结果的输出信号，它可以实现相对简单的多路复用和逻辑控制。
它的实际用途主要是在模拟电路中，用于实现周期性元件之间的调制、解调。
另外，它还可以用于故障检测电路，从而实现安全保护的目的。
接下来，我们来看看如何将三人表决器应用于实际的教学案例中。
具体来说，首先我们需要明确教学目标，如掌握三人表决器的基本功能，以及它的实际用途。
然后我们可以采用实验教学的方式，使用三人表决器和相关组件，结合实验课手册，设计相关的组合逻辑实验，比如使用三人表决器实现安全保护电路、恒定温度控制电路等。
最后，我们可以用真实的实验数据，结合理论知识，根据相关实验定性和定量的分析，让学生掌握三人表决器的基本功能，发展合理的思路，从而达到教学目标。
总之，三人表决器是一种简单而有用的组合逻辑电路，它的基本功能是根据输入信号和控制信号，产生符合预期结果的输出信号，它的实际用途有多种，具体来讲，可以用于模拟电路中调制解调，也可以用于故障检测电路，从而实现安全保护的目的。
在教学案例中，可
以应用三人表决器设计组合逻辑实验，通过实验数据与理论知识的结合，让学生掌握三人表决器的基本功能，发展合理的思路，从而达到教学目标。
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。
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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。
下面使用中小规模器件我们各举一个例子：
例：用与非门设计三位多数表决器。
步骤：（1）根据真值表写出逻辑表达式：
F = AB + BC + AC = AB BC AC
（2）画出逻辑图，如图3—1所示
A
B
C
F
图 3 – 1
例： 用三变量译码器74LS138设计一位全加器 步骤：（1）根据真值表写出全加器逻辑表达式
全加和 S=A B 0C +A B 0C +A B 0C +AB 0C 进 位 C=A B 0C +A B 0C +AB 0C +AB 0C
（2）将S ﹑C 改写为 S = 1m +2m +4m +7m = 1m ﹒2m ﹒4m ﹒7m = y 1﹒y 2﹒y 4﹒y 7
C = 3m +5m +6m +7m = 3m ﹒5m ﹒6m ﹒7m = y 3﹒y 5﹒y 6﹒y 7
（3）画出逻辑图，如图3—2所示
图3—2 用74LS138设计全加器
若选用双2线/4线译码器74LS139，因该译码器只有两个地址输入端，只能对应两个输入变量，利用使能端可将其扩展为3线/8线译码器。
对于任意一个三变量的函数表达式总可以写成它的分解式。
F （A 2A 1A 0）=2A F 1（A 1A 0）+A 2 F 1（A 1A 0）
式中，F 1（A 1A 0）用2线/4线译码器实现，则上式可用两个同样的译码器来连接，如图3—3所示。
当A 2=0时，译码器（A ）工作，输出3m ～0m ，当A 2=1时，译码器（B ）工
A B C0S
C +5v m0\m1\m2\m3\
m4\m5\m6\m7\74LS138
A 1
B 2
C 3G16G2A 4G2B 5Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77 A
74LS201245
6 B
74LS20
910
12
138
作，输出7m ～4m 。
图3—3 用双2线/4线译码器实现全加器
五、实验内容
1． 用与非门设计一个三变量不一致电路。
2． 用74LS138实现一位全减器。
3． 用74LS139实现奇偶校验电路电路（三输入端二输出端）。
六、实验报告要求
1．画出各实验步骤的实验电路逻辑图，并分析实验结果。
2．总结SSI 和MSI 器件的功能及使用方法。
A
C0B
m2\m4\m7\
m5\m6\m0\m1\m3\
S
C
B
74LS139
A 14
B 13G 15
Y012Y111Y210Y3
9
A
74LS139
A 2
B 3G 1
Y04Y15Y26Y3
7 A
74LS20
1245
6
B
74LS209101213
8
74LS04
12。