实验二第3次课数据选择器 组合逻辑电路资料
实验三组合逻辑电路应用——译码器、数据选择器
实验三组合逻辑电路应用——译码器、数据选择器
译码器和数据选择器是现代数字电子学中常用的两种组合逻辑电路。
它们可以将输入
的二进制信号转换为对应的输出信号，并且在数字电路中具有广泛的应用。
一、译码器
译码器是一种将输入的二进制信号转换成对应输出信号的数字电路。
译码器的作用是
将输入的地址码转换成溢出电路所能识别的控制信号，通常用来将不同的地址码映射到不
同的设备或功能上。
比如在存储器系统中，根据不同地址码，从RAM或者ROM中取出相应
的数据或指令。
除此之外，译码器还可以用于数据压缩、解码、解密等领域。
在一些数字电路中，译
码器还可以充当多路复用器、选择器等电路的功能。
译码器的分类按照其输入和输出的码制不同，可以分为译码器、BCD译码器、灰码译
码器等。
其中，最常见的是2-4译码器、3-8译码器、4-16译码器等。
二、数据选择器
数据选择器是一种多路选择器，根据控制信号选择输入端中的一个数据输出到输出端。
选择器的控制信号通常由一个二进制码输入到它的控制端，二进制码的大小由选择器的通
道数决定。
数据选择器广泛用于控制、多媒体处理、信号处理等方面。
数据选择器与译码器相比，最主要的区别在于其输出可以不仅限于数字信号。
数据选
择器可以处理模拟信号、复合信号等多种形式的信号，因为它可以作用于信号的幅度、相位、频率等方面。
数据选择器按照输入和输出的端口取数的不同，可以分为单路选择器和多路选择器。
常见的有2-1选择器、4-1选择器、8-1选择器、16-1选择器等。
组合逻辑电路实验报告
组合逻辑电路实验报告组合逻辑电路实验报告引言组合逻辑电路是数字电路中的一种重要类型，它由多个逻辑门组成，能够根据输入信号的不同组合产生相应的输出信号。
在本次实验中，我们将研究和实验不同类型的组合逻辑电路，并通过实验结果来验证其功能和性能。
实验一：与门电路与门电路是最简单的组合逻辑电路之一，它的输出信号只有在所有输入信号都为高电平时才会输出高电平。
我们首先搭建了一个与门电路，并通过输入信号的变化来观察输出信号的变化。
实验结果显示，在输入信号都为高电平时，与门电路的输出信号为高电平；而只要有一个或多个输入信号为低电平，输出信号则为低电平。
这验证了与门电路的逻辑功能。
实验二：或门电路或门电路是另一种常见的组合逻辑电路，它的输出信号只有在至少一个输入信号为高电平时才会输出高电平。
我们搭建了一个或门电路，并通过改变输入信号的组合来观察输出信号的变化。
实验结果表明，只要有一个或多个输入信号为高电平，或门电路的输出信号就会为高电平；只有当所有输入信号都为低电平时，输出信号才会为低电平。
这进一步验证了或门电路的逻辑功能。
实验三：非门电路非门电路是一种特殊的组合逻辑电路，它只有一个输入信号，输出信号与输入信号相反。
我们搭建了一个非门电路，并通过改变输入信号的电平来观察输出信号的变化。
实验结果显示，当输入信号为高电平时，非门电路的输出信号为低电平；当输入信号为低电平时，输出信号则为高电平。
这进一步验证了非门电路的逻辑功能。
实验四：多选器电路多选器电路是一种复杂的组合逻辑电路，它具有多个输入信号和一个选择信号，根据选择信号的不同，将其中一个输入信号输出。
我们搭建了一个4选1多选器电路，并通过改变选择信号的值来观察输出信号的变化。
实验结果表明，当选择信号为00时，输出信号与第一个输入信号相同；当选择信号为01时，输出信号与第二个输入信号相同；依此类推，当选择信号为11时，输出信号与第四个输入信号相同。
这验证了多选器电路的功能和性能。
数字电路实验报告
数字电路实验报告姓名：张珂班级：10级8班学号：2010302540224实验一：组合逻辑电路分析一．实验用集成电路引脚图1．74LS00集成电路2．74LS20集成电路二、实验内容1、组合逻辑电路分析逻辑原理图如下：U1A 74LS00NU2B74LS00NU3C74LS00N X12.5 VJ1Key = Space J2Key = Space J3Key = Space J4Key = SpaceVCC5VGND图1.1组合逻辑电路分析电路图说明：ABCD 按逻辑开关“1”表示高电平，“0”表示低电平； 逻辑指示灯：灯亮表示“1”，灯不亮表示“0”。
真值表如下： A B C D Y 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1表1.1 组合逻辑电路分析真值表实验分析：由实验逻辑电路图可知：输出X1=AB CD =AB+CD ，同样，由真值表也能推出此方程，说明此逻辑电路具有与或功能。
2、密码锁问题：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。
试分析下图中密码锁的密码ABCD 是什么？ 密码锁逻辑原理图如下：U1A74LS00NU2B74LS00NU3C 74LS00NU4D 74LS00NU5D 74LS00NU6A74LS00N U7A74LS00NU8A74LS20D GNDVCC5VJ1Key = SpaceJ2Key = SpaceJ3Key = SpaceJ4Key = SpaceVCC5VX12.5 VX22.5 V图 2 密码锁电路分析实验真值表记录如下：实验真值表 A B CD X1 X2 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 11 10 1表1.2 密码锁电路分析真值表实验分析：由真值表（表1.2）可知：当ABCD 为1001时，灯X1亮，灯X2灭；其他情况下，灯X1灭，灯X2亮。
利用数据选择器实现组合逻辑电路设计案例分析
利用数据选择器实现组合逻辑电路设计案例分析数据选择器是一种基本逻辑电路元件，常用于组合逻辑电路设计中。
通过数据选择器，可以根据输入信号的不同选择不同的输出信号，实现复杂的逻辑功能。
在本文中，我们将通过一个实际的案例分析来说明如何利用数据选择器实现组合逻辑电路设计。
案例背景：假设我们要设计一个控制系统，当输入信号为A时输出信号为X，当输入信号为B时输出信号为Y，当输入信号为C时输出信号为Z。
我们可以使用数据选择器来实现这一逻辑功能。
设计步骤：1.确定输入信号和输出信号的数目。
在这个案例中，我们有3个输入信号（A、B、C）和3个输出信号（X、Y、Z）。
2.选择合适的数据选择器。
我们需要一个3-8数据选择器，因为3个输入信号可以产生8种组合。
3.连接输入信号和数据选择器。
将A、B、C三个输入信号分别连接到数据选择器的输入端。
4.设计逻辑功能。
根据信号的不同组合，确定输出信号的输出逻辑。
5.连接输出信号和数据选择器。
将X、Y、Z三个输出信号连接到数据选择器的输出端。
6.仿真验证。
通过仿真软件验证设计的逻辑功能是否正确。
7.制作原型。
利用逻辑门电路实现设计的功能，并进行实际测试。
在这个案例中，我们可以利用3-8数据选择器来实现逻辑功能。
数据选择器有三个输入引脚和八个输出引脚，根据输入信号的不同选择不同的输出信号。
通过合理的连接和设计，我们可以准确地实现控制系统的逻辑功能。
数据选择器在逻辑电路设计中有着广泛的应用，可以用来设计各种复杂的组合逻辑电路。
通过合理的选型和设计，我们可以实现各种复杂的控制功能，提高系统的性能和稳定性。
在实际应用中，数据选择器是一个非常重要的逻辑元件，掌握好其原理和设计方法对于电路设计师来说至关重要。
总的来说，数据选择器是一种非常重要的逻辑电路元件，在组合逻辑电路设计中有着广泛的应用。
通过合理的选型和设计，我们可以实现各种复杂的控制功能，提高系统的性能和稳定性。
希望通过本文的案例分析，读者对数据选择器的应用有更深入的理解，并能够在实际项目中灵活运用。
用数据选择器设计组合逻辑电路的方法
用数据选择器设计组合逻辑电路的方法用数据选择器设计组合逻辑电路1. 简介在电子领域中，组合逻辑电路是指由各种逻辑门组合而成的电路，用于根据输入的各种组合产生特定的输出。
而数据选择器则是组合逻辑电路的一种重要组成部分，用于根据指定的输入线路选择特定的数据输出。
2. 什么是数据选择器数据选择器是一种多输入、多输出的逻辑电路，它可以根据特定的输入线路产生相应的输出。
通常情况下，数据选择器的输入是二进制数据，输出则是根据输入选择的一个或多个输出数据。
数据选择器的主要作用是根据输入的各种组合选择相应的输出数据。
3. 数据选择器的设计方法3.1. 2:1数据选择器2:1数据选择器是数据选择器的最简单形式，它有两个输入线路和一个输出线路。
根据输入线路的值，选择其中一个输入作为输出。
2:1数据选择器的真值表如下：A B S Y0 0 0 0A B S Y0 1 0 11 0 1 11 1 1 13.2. 4:1数据选择器4:1数据选择器是一种常用的数据选择器，它有四个输入线路和一个输出线路。
根据输入线路的值，选择其中一个输入作为输出。
4:1数据选择器的真值表如下：A B C D S1 S0 Y0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 0 1 00 0 1 0 1 0 00 0 1 1 1 1 00 1 0 0 0 0 10 1 0 1 0 1 10 1 1 0 1 0 10 1 1 1 1 1 11 0 0 0 0 0 11 0 0 1 0 1 11 0 1 0 1 0 11 0 1 1 1 1 11 1 0 0 0 0 11 1 0 1 0 1 11 1 1 0 1 0 11 1 1 1 1 1 13.3. 8:1数据选择器8:1数据选择器是一种更复杂的数据选择器，它有八个输入线路和一个输出线路。
仍然根据输入线路的值，选择其中一个输入作为输出。
8:1数据选择器的真值表如下：A B C D E F G H S2 S1 S0 Y0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 4. 总结数据选择器是一种重要的组合逻辑电路，在数字电子领域中具有广泛的应用。
组合逻辑电路数据选择器实验报告
组合逻辑电路数据选择器实验报告
本次实验的目的是通过实验学习组合逻辑电路数据选择器的原理和应用。
数据选择器是一种常用的组合逻辑电路，它可以根据控制信号选择不同的输入数据，并将所选数据输出。
在数字电路中，数据选择器常用于多路选择、数据交换和数据复用等应用中。
实验中我们使用了74LS151芯片作为数据选择器，该芯片具有8个输入端和1个输出端，可以根据控制信号选择其中一个输入端的数据输出。
实验中我们将8个开关分别连接到芯片的8个输入端，通过控制信号选择其中一个开关的输入数据输出到芯片的输出端。
实验中我们使用了示波器观察芯片输出端的波形，以验证芯片的工作状态。
在实验中，我们首先进行了芯片的引脚连接，将芯片的8个输入端分别连接到8个开关上，将控制信号连接到芯片的控制端。
然后我们通过控制信号选择不同的输入端，观察芯片输出端的波形变化。
实验结果表明，芯片能够正确地选择所需的输入数据，并将其输出到输出端。
通过本次实验，我们深入了解了组合逻辑电路数据选择器的原理和应用，掌握了芯片的引脚连接和控制信号的设置方法。
同时，我们也学会了使用示波器观察芯片输出端的波形，以验证芯片的工作状态。
这些知识和技能对于我们今后的学习和工作都具有重要的意义。
本次实验使我们更加深入地了解了组合逻辑电路数据选择器的原理和应用，掌握了芯片的引脚连接和控制信号的设置方法，同时也提高了我们的实验操作能力和实验数据分析能力。
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 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。
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2018/10/23
集成电路芯片故障
当怀疑芯片坏了时，对于SSI或功能简单的MSI，可以 通过测试它的逻辑功能，迅速做出判断。检查时，一 般需要将被查对象从电路中分离出来，即将其输入、 输出同其他电路断开，再根据其逻辑功能进行检查。 例如，检查一个多输入“与非”门，当其输入全“1” 时，输出应为“0”；如果有一个输入端为“0”，则输 出为“1”。通过检查如果不符合上述情况，就说明该 门已经损坏。 又例如，在检查8选1数据选择器时(使能端确已接好)， 使地址输入分别为000～111，看输出是否分别与D0～ D7相同，即可做出判断。对于复杂的MSI或LSI，可 2018/10/23 以用专用的集成电路测试仪来进行测试。
输入
A 0 B 0 C 0 0
输出
F JG 0
0
0 0
0
1 1
1
0 1
0
1 0
1
0 1
1
1 1 1
2018/10/23
0
0 1 1
0
1 0 1
1
0 1 1
0
1 0 0
JG ABC ABC ABC AC BC AC BC AC BC
3、画出电路原理图，标注器件型号、 管脚号。
2018/10/23
在实验箱上搭电路：
1、 将稳压电源单路12V电压连接到实验箱 （12V正端连接实验箱+12V接线柱，12V负端连接 实验箱GND接线柱），合上实验箱的电源开关， 实验箱正电源的三个指示灯亮。再关闭实验箱的 电源开关。 2、在实验箱上两个14脚集成电路插座上插 上7400和7420，缺口朝左，管脚与插口一一对齐， 勿遗漏或折弯管脚。 根据电路图，接上全部连接线：
2018/10/23
3、管脚与管脚之间注意核对脚号，连线勿插错。 4、输入A、B、C分别接实验箱K1～K8中的任意3 个。 5、输出F接实验箱逻辑电平显示中的任意1个 集成电路左上管脚连接VCC，右下管脚连接GND 6、电路检查无误后合上实验箱的电源开关，通 电作静态测试： 按照真值表的顺序依次按动连接A、B、C的开 关（为电路提供000～111的输入信号） 同时观察连接输出F的发光二极管的亮、灭情 况（F高电平，发光二极管亮。 F低电平，发 光二极管灭）。其逻辑功能应与真值表完全一 致。 2018/10/23
检查电路的一般顺序
芯片缺口朝左，电源和地线连接确保无误 检查电源 整体电路电源（电压值、纹波） 集成芯片电源（地和电源正都必须检查） 检查使能端、控制端 使用的使能端和控制端不能悬空 可对电路进行简化（举例，计数器LD端） 根据电路原理进行调测 先用单脉冲调测，便于观察电路的工作状态，分 析简单。 再用连续脉冲调测；
2018/10/23
调测过程中应注意的问题
1 如有短路故障，要首先排除； 2 要考虑电路前、后级之间的影响（可通 过断开电路再测试）。
2018/10/23
3、 要注意电平是否满足要求，不可只关心波 形形状。（示波器用DC耦合） 4 、 排除仪表对被测电路的影响
2018/10/23
P62 5 用与非门设计一数字锁逻辑电路，该 锁有3个按钮A、B、C，当A、B、C同 时按下，或A、B同时按下，或只有A或 B按下时开锁，如果不符合上述条件应 发出报警。 解： 1、根据题意列出真值表 2、根据真值表写出逻辑表达式，转化成 与非式。 2018/10/23
数据选择和组合逻辑电路
P69 1,5 P61 1,5,6
2018/10/23
本次课的教学内容
组合逻辑电路 数据选择电路的设计
2018/10/23
数电实验常见故障的分析和排除
这里所说的常见故障不包括因设计不当产 生的逻辑功能错误(因设计不当产生的逻 辑功能错误应修改设计方案)。 一般数字电路常见故障有：
2018/10பைடு நூலகம்23
2、短路故障
短路故障是指连线或连线点短路造成电路出 现异常的现象。 例如：电源正端和地短路会造成电源电压为 零；局部逻辑线混连，会出现逻辑混乱错误。 有的短路故障比较隐蔽，需要耐心仔细分析 和耐心寻找才能发现。 最常用查找短路故障的方法是：将电路断电 后用万用表的欧姆档测电阻值，若发现电路 中无直接电气连接的两节点之间电阻值为零 （或极小），可判为短路。
P62 6
有一个组合逻辑电路如图4-17所示，①试用 示波器来判断是否存在逻辑险象、险象的类型及 出现的条件；②在输出端加接滤波电容，观察毛 刺的变化情况；③换用修改逻辑设计的方法以消 除出现的险象，并通过Multisim 11仿真软件验证 之。 逻辑险象（冒险）：数字电路中出现了违背真值 表所规定的逻辑电平 逻辑冒险：输入信号所经路径不同而引起的冒险 功能冒险：多个输入信号同时变化的瞬间，由于 变化的快慢不同而引起的冒险
2018/10/23
判断逻辑冒险：
1、当逻辑函数中出现下列结果时将出现逻辑险象：
0－1－0型险象 1－0－1型险象
2、由卡诺图可见原逻辑表达式 F=AB+BC（黑色所圈）出现了 “相切”的卡诺圈（红线处），相切部分未被另外 卡诺圈包围，即可断定存在逻辑冒险。 3、卡诺图中增加一个绿线所圈的“搭接块” （即 逻辑表达式中的多余项），可消除逻辑险象，于 是 2018/10/23
断路故障
短路故障
集成电路芯片故障。
2018/10/23
1、断路故障
断路故障是指连线(包括信号线、传输线、测 试线、焊点、连接点)断路产生的故障。 这类故障产生的现象比较明显，一般显现出相 关点无规律的电平，例如：芯片电源连接端无 电压；信号输入端无脉冲电压等等。 检查这类故障的方法是用“0”、“1”判断法， 如设线路通为“1”，断为“0”。操作时可用万 用表、逻辑笔或者示波器(配合测试信号)从源 头沿一定路径逐段查寻，不难发现故障点。
2018/10/23
3、集成电路芯片故障
集成电路芯片故障是指集成电路芯片的功能不正常。 这类故障的特点或是： 集成电路烫手； 集成电路电源端的电压过低； 芯片的输入端有规定的逻辑电平而输出没有正确的 逻辑电平。 通过用手触摸，或是测量电源管脚的直流电压，或是 输入逻辑信号进行测试就可发现故障点或可疑点。之 后，更换可疑集成电路芯片，再测电路进行判断。 由于芯片的管脚折断或折弯而未能插入实验板引起的 故障往往体现在芯片的逻辑功能不能实现，这种故障 需要进行仔细查找才能找到。