实验二组合逻辑电路的设计与测试
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）。
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+B ，C B B A Y +=22.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。
(4).连接电路，测量并填写表2.3各点状态。
输入 输出 A B C Y1Y2 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 1 011 1输入输出 A B Y Z 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 10 1 A i B i C i-1 Y Z X 1 X 2 X 3 S i C i 0 00 01 1 1 0 0 01 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 1 0 1 11 0 1 1 0 1 11111111S 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。
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+B ，C B B A Y +=22.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。
(4).连接电路，测量并填写表2.3各点状态。
S i C i输入 输出 A B C Y1Y2 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 1 011 1输入 输出 A B Y Z 0 0 0 0 0 1 1 0 10 1 0 111A iB iC i-1 Y Z X 1 X 2 X 3 S i C i 00 00 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 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 110 1 1111A iB iC i-100 01 11 104.测试用异或门、与或门和非门组成的全加器的功能。
组合逻辑电路的设计与测试
数字电子技术实验报告（大数据学院）实验名称：实验二：组合逻辑电路的设计与测试专业班级：学生姓名：学生学号：指导教师：实 验 地 点：实 验 日 期： 2019.12.7 实验组成员姓名：贵州理工学院实验报告实验项目名称 组合逻辑电路的设计与测试实验目的掌握组合逻辑电路的设计与测试方法实验原理 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2－1所示。
图2－1 组合逻辑电路设计流程图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”。
设计步骤：根据题意列出真值表如表2－1所示，再填入卡诺图表2－2中。
表1－1D 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 A 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Z 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1表2－2DA BC00 01 11 10 00 01 1 11 1 1 1 101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2－2所示。
图2－2 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2－2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2－1进行比较，验证所设计的逻辑电路是否符合要求。
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。
实验二组合逻辑电路的设计与测试
解: a.设主裁判为变量A，副裁判分别为B和C；
进行逻 1 辑抽象
表示成功与否的灯为Y。 b.裁判同意成功设为1，不同意为0； 灯亮为成功，用1表示，否则用0表示。
c.根据逻辑要求列出真值表：
ABC
Y
ABC
Y
000
0
100
0
001
0
101
1
010
0
110
1
011
0
111
1
逻辑要求：只有当两个或两个以上裁判判明成 功（1），并且其中有一个为主裁判（A）时， 表明成功的灯才亮（1）。
根据逻辑要求列出真值表：
ABC
Y
ABC
Y
000
0
100
0
001
0
101
1
010
0
110
1
011
0
111
1
2 写出逻辑表达式
2
Y m5 m6 m7 ABC ABC ABC
Y m5 m6 m7 ABC ABC ABC
3 化简或变换
AB
AB
C 00 01 11 10
00 0 1 0
2、用与非门设计一个楼上、楼下开关的控制电路并进行测试。
（与用异或门74LS86实现——选做）
设计1 ：用与非门设计一个举重裁判表决电路。设举重比赛有3个
裁判，一个主裁判和两个副裁判。杠铃完全举上 的裁决由每一个裁判按一下自己面前的按钮来确 定。只有当两个或两个以上裁判判明成功，并且 其中有一个为主裁判时，表明成功的灯才亮。
设计2:
设计一个楼上、楼下开关的控制逻辑电路来控制楼梯上 的路灯，使之在上楼前，用楼下开关打开电灯，上楼后，用 楼上开关关灭电灯；或者在下楼前，用楼上开关打开电灯， 下楼后，用楼下开关关灭电灯。
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
一．实验目的1．掌握小规模（SSI）组合逻辑电路的分析与设计方法。
2．熟悉常用中规模（MSI）组合逻辑部件的功能及其应用。
*3．观察组合电路的竞争-冒险现象，了解消除冒险现象的方法。
二．实验设备与器件双踪示波器：DS1062C 函数信号发生器：SG1651数字实验箱：THD-4 数字万用表：MS8222D实验器件：74LS00、74LS02、74LS20、74LS54、74LS83、74LS86、74LS138、74LS151三．实验内容(一) 组合逻辑电路的分析1．分析图16-1所示“一位数值比较器”电路的逻辑功能，说明其逻辑关系与实际意义，并将验证测试结果填入表16-1。
表16-1输入输出A B F 1 F 2 F 30 00 11 01 1*2．分析图16-2所示“四位二进制原码／反码转换”电路的逻辑功能，按照表16-2选取其中一位作出分析，并记录测试结果。
表16-2控制输入输出K A i Y i0 0 11 0 13．分析图16-3采用MSI芯片（3-8译码器）构成的组合逻辑电路，正确连接各引脚并供电，然后测试电路功能，结果填入表16-3。
表16-3输入输出A B C F0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1注：当、时，译码器输入输出逻辑关系为：m i 系A 2 A 1 A 0 的最小项（参见附录Ⅳ中74LS138真值表）。
*4．分析图16-4“8421BCD码-8421余3码转换电路”的逻辑功能，将测试结果填入表16-4。
注：74LS83资料见附录Ⅳ。
表16-4输入输出A 3 A 2 A 1 A 0 S 3 S 2 S 1 S 00 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 1(二) 组合逻辑电路的设计与测试1．逻辑函数为：，试用一片74LS54（四组输入与或非门）设计其组合逻辑电路。
实验二 组合逻辑电路编码器译码器的设计与测试
实验二组合逻辑电路编码器、译码器的设计与测试实验二组合逻辑电路编码器、译码器的设计与测试一、实验目的：1、掌握组合逻辑电路的设计与测试方法；2、通过对编码器、译码器功能的测试掌握其原理。
二、实验设备及元器件：数字电路实验箱相关器件：74LS00 (四二输入与非门) 74LS04 (六反相器)74LS08 (四二输入与门) 74LS148 (8线-3线优先编码器) 其他设计所需的相关芯片，可以向老师索取。
三、实验内容：1. 用小规模集成门设计2线---4线译码器：(实验教材P67)(1) 2线---4线译码器原理：输入2位二进制代码，每组码值分别对应于4个输出端中的一个端子有效，有效输出可以是高电平有效，或者低电平有效，这由设计者的设计方案决定。
(2) 根据译码原理列写真值表如下：输出端低电平有效输出端高电平有效(3) 写出表达式、画逻辑图、按逻辑图选相应器件搭建电路： 2－4线译码器的电路原理图1所示A B 0 0 0 1 1 0 1 1 F0 F1 F2 F3 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 11 1 0 A B 0 0 0 1 1 0 1 1 F0 F1 F2 F3 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 图1 2－4线译码器（4）A、B端接高低电平开关，F0、F1、F2、F3接至逻辑指示灯，列表记录A、B不同组合时，F0、F1、F2、F3的状态。
注意：图中画出的是高电平有效的2-4译码器，用二输入与非门(74LS00)和反相器(74LS04)；为减少连线，也可不用输出端反相器，输出译码端为低电平有效。
2．中规模集成编码器功能测试：74LS148(1) 编码器原理：为区分一系列不同的事物，将其中的每个事物用一个二值代码表示，这就是编码。
编码器的功能，就是将各输入端的高、低电平形式所代表的信息，译成相应的代码输出。
优先编码器，在设计时对输入的待编码信息端按优先顺序排了队，当几个输入信号同时待编码时，只对其中优先权最高的一个进行编码。
实验二++组合逻辑电路的设计和测试
一、试验目旳
• 掌握组合逻辑电路旳设计与测 试措施
二、组合逻辑电路旳设计流程
三、试验设备与器件
• 1、电子技术试验箱 • 2、数字万用表 • 3、主要参照器件
74LS00×2、74LS20×3、 74LS86、74LS08、74LS51×2、 74LS32、74LS02 、74LS04
• 3、画出逻辑图
74LS00
• 用异或门、与门构成旳半加器 • 逻辑体现式：
• 逻辑图
74LS86 74LS08
• 二、全加器
• 1、列出全加器真值表
• 2、写出并化简体现式
• 3、画出逻辑图
74LS86 74LS08
74LS32
• 三、用试验验证上述电路旳逻辑功能
• 1、按设计旳逻辑电路图连线
• 2、按实际选用逻辑门旳类型，用逻辑代数和卡诺 图化简两种措施求出简化旳逻辑体现式
• 3、根据修改后旳体现式，画出用原则器件构成旳 逻辑电路图，并标注管脚号。
• 4、写出完整设计过程;熟练使用仿真软件，并进 行仿真（没学过仿真软件旳专业，能够不仿真）
• 思索题：5、怎样用最简朴旳措施验证与或非门旳 逻辑功能是否完好？
试验二、组合逻辑 电路旳设计及测试
• 试验内容：
• 1、设计用与非门及用 异或门、与门构成旳半加器（74LS00、 74LS86、74LS08）
• 2、设计一种一位全加器，要求用异或 门、与门及或门构成（74LS86、 74LS08、74LS32）
• 3、设计一位全加器，要求用与或非门 实现（74LS51)
四、试验内容
• 试验内容： • 1、设计用与非门,以及用异或门、与门构成
组合逻辑电路的设计与测试
④画出逻辑图 。
L
C AB 00 01 11 10
0
1
1
1 1
L AB AC AB AC
⑤选择芯片并连接。
TTL:
2输入与门：74LS00
四、思考题
1. 针对实验1，若要求只使用74LS00芯片，如何设计三人表决 器？ 要求： 有一名主裁和两名副裁，只有当两名以上的裁判赞同，输出 红灯才会亮，否则红灯灭。（要求写出设计过程，包括逻辑表 达式和逻辑图，并验证逻辑功能）
三、实验内容
1.用二输入与非门74LS00设计三人表决器 要求： 有一名主裁和两名副裁，只有当两名以上的裁判赞同，输出红 灯亮，否则红灯灭。（要求写出设 计过程，包括逻辑表达式和逻辑图，并验证逻辑功能）
图3-1-2 74LS20芯片引脚图
分析：
①设A、B、 C ：三人的意见。 同意为逻辑“1”；不同意为逻辑“0”
决办法；
L：表决结果。
事件通过为逻辑“1”；没通过为逻辑“0” 列出真值表如右表所示。
输入 A B 0 0 0
0 1 1 1 1
输出 C L 0 1 0
1 0 1 0 1
0 0 1
1 0 0 1 1
0 0 0
1 0 1 1 1
②由真值表写出逻辑表达式：
L A BC AB C AB C ABC
三 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 见的逻辑电路设计方法。设计组合电路的一般步骤如图所 示。
步骤： ①根据对逻辑功能要求，可能有芯片要 求，列真值表 ②由真值表写出逻辑表达式 ③根据要求化简和变换逻辑函数表达式 ④根据要求画出逻辑图 ⑤芯片选择，接成实物 ⑥分析并比较设计的优劣 设计目标：电路简单，所用器件最少,可靠性好 等
实验二组合逻辑电路编码器译码器的设计与测试
实验二组合逻辑电路编码器译码器的设计与测试一、实验目的1.掌握编码器的原理和基本结构；2.了解译码器的原理和基本结构；3.掌握编码器和译码器的设计方法；4.通过实验，验证编码器和译码器的功能。
二、实验原理编码器是一种将多个输入信号转换为二进制编码输出的组合逻辑电路。
编码器的输入信号可以是多个，输出信号是二进制编码。
编码器主要用于将多个不同的输入信号通过编码转换为数字输出，使得电路的复杂度得到简化。
译码器就是编码器的逆过程，译码器是一种将二进制编码转换为多个输出信号的组合逻辑电路。
译码器的输入信号是二进制编码，输出信号可以是多个。
编码器和译码器是数字电路中非常重要的组合逻辑电路，广泛应用于计算机、通信、控制等领域。
三、实验内容根据所给的真值表，设计并实现一个2-4线的编码器；设计和实现一个4-2线的译码器；验证实验结果。
四、实验仪器和器件五、实验步骤1.编码器的设计和实现根据所给的真值表，设计并实现一个2-4线的编码器。
首先，根据编码器的输入和输出关系，设计出2-4线的编码器的真值表，并根据真值表进行逻辑设计。
编码器的输入信号有2个，输出信号是4位的二进制编码。
最后，将开关和LED灯连接到逻辑电路上，进行测试和验证。
调试完毕后，记录下测试结果。
2.译码器的设计和实现设计和实现一个4-2线的译码器。
首先，根据译码器的输入和输出关系，设计出4-2线的译码器的真值表，并根据真值表进行逻辑设计。
译码器的输入信号是4位的二进制编码，输出信号有2个。
最后，将开关和LED灯连接到逻辑电路上，进行测试和验证。
调试完毕后，记录下测试结果。
3.验证实验结果通过对编码器和译码器的测试，验证实验结果是否符合设计要求。
当输入信号发生变化时，观察LED灯的亮灭情况，确认编码器和译码器的功能是否正确。
六、实验结果与分析经过实验测试，编码器和译码器的功能正常，符合设计要求。
输入信号的变化能够正确地转换为二进制编码输出；输入二进制编码信号能够正确地转换为输出信号。
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和设计
信息工程学院1数字逻辑与数字系统实验 / 实习报告学院 : 信息工程学院班级:信息111姓名:朱伟定学号:2011013259成绩:实验二组合逻辑电路解析与设计一、实验目的1.掌握组合逻辑电路的解析方法与测试方法；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地址及引脚用途；3.预习组合逻辑电路的解析与设计步骤。
三、实验原理平时，逻辑电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。
电路在任何时辰，输出状态只决定于同一时辰各输入状态的组合，而与先前的状态没关的逻辑电路称为组合逻辑电路。
1．组合逻辑电路的解析过程，一般分为以下三步进行：（1）由逻辑图写出输出端的逻辑表达式；（2）画出真值表；（3）依照对真值表进行解析，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。
本质逻辑逻辑真卡诺最简逻逻辑问题抽象值图化辑表达电路逻辑代数图实验组合逻辑电路设计方框图四、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．解析、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。
S i AB ABC i AB（ 2）列出真值表。
A B Si Ci0000011011011010（3）解析、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，并考据逻辑关系。
图实验由与非门组成的半加器电路2．解析、测试全加器电路，设计用 74LS86和 74LS00组成全加器电路，用异或门、与门和或门组成的全加器如图实验 2.3 所示，将测试结果填于真值表内，考据其逻辑关系。
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。
实验二--组合逻辑电路的设计与测试
`实验二 组合逻辑电路的设计与测试一、实验目的1、 掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。
2、 加深对基本门电路使用的理解。
二、实验原理1、 组合电路是最常用的逻辑电路，可以用一些常用的门电路来组合完成具有其他功能的门电路。
例如，根据与门的逻辑表达式Z= AB = 得知，可以用两个非门和一个或非门组合成一个与门，还可以组合成更复杂的逻辑关系。
2、 分析组合逻辑电路的一般步骤是：1) 由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式； 2) ） 3) 化简和变换各逻辑表达式； 4) 列出真值表；4) 根据真值表和逻辑表达式对逻辑电路进行分析，最后确定其功能。
3、 设计组合逻辑电路的一般步骤与上面相反，是：1) 根据任务的要求，列出真值表；2) 用卡诺图或代数化简法求出最简的逻辑表达式；3) 根据表达式，画出逻辑电路图，用标准器件构成电路； 4) 最后，用实验来验证设计的正确性。
4、—5、组合逻辑电路的设计举例1) 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“1”时，输出端才为“1”。
设计步骤：表2-1 表决电路的真值表B A表2-2 表决电路的卡诺图然后，由卡诺图得出逻辑表达式，并演化成“与非”的形式：Z++=+ABCCDAABDBCD⋅=⋅ACDABCBCDABC⋅最后，画出用“与非门”构成的逻辑电路如图2-1所示：：图2-1 表决电路原理图输入端接至逻辑开关（拨位开关）输出插口，输出端接逻辑电平显示端口，自拟真值表，逐次改变输入变量，验证逻辑功能。
三、实验设备与器材1.数字逻辑电路实验箱。
2.数字逻辑电路实验箱扩展板。
3.数字万用表。
4.芯片74LS00、74LS02、74LS04、74LS10、74LS20。
四、实验内容实验步骤1、完成组合逻辑电路的设计中的两个例子。
2、，3、设计一个四人无弃权表决电路(多数赞成则提议通过)，要求用四2输入与非门来实现。
4、用与非门74LS00和异或门74LS86设计一可逆的4位码变换器。
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实验二组合逻辑电路的设计与测试
一、实验目的
1、掌握组合逻辑电路的设计与测试方法
2、设计半加器和全加器并测试其逻辑功能
二．实验仪器及材料
器件：74LS00 二输入端四与非门 1片
74LS10 三输入端三与非门 1片
74LS86 二输入端四异或门 1片
三、实验原理
1、设计组合电路的一般步骤如图2－1所示。
图2－1 组合逻辑电路设计流程图
组合逻辑电路基本设计方法：
（1）根据设计任务的要求建立输入、输出变量，并列出真值表。
（2）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
（3）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。
（4）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
设计任务： 用“与非”门设计一个四个人的表决电路。
当四个输入端中有三个或四个为“1”时，输出端才为“1”。
（同意用"1"表示，反对用"0"表示；决议通过用"1"表示，不通过用"0"表示。
）
设计步骤：
（1）根据题意列出真值表如表2－1所示，再填入卡诺图表2－2中。
表2－2
（2） 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 ⋅⋅⋅
（3）根据逻辑表达式画出用“与
非门”构成的逻辑电路如图2－2所示。
图2－2 表决电路逻辑图
（4）用实验验证逻辑功能
A 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
B 0 0 0 0 1 1 1
1 0 0 0 0 1 1 1 1
C 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
D 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Z 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0
0 1 0 1 1 1 CD AB
00 01 11 10 00
01 1
11 1 1 1
10 1
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74LS20。
按图2－2接线，输入端A、B、C、D接至逻辑电平开关输出插口，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2－1进行比较，验证所设计的逻辑电路是否符合要求。
四、实验内容
1、用“与非”门设计一个三人表决电路。
当三个输入端中有两个或三个为“1”时，输出端才为“1”。
（同意用"1"表示，反对用"0"表示；决议通过用"1"表示，不通过用"0"表示。
）。
要求按上面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。
2、设计用异或门及与非门组成的半加器电路。
3、设计用异或门及与非门组成的全加器电路。
五、实验报告
1、列写实验任务的设计过程，画出设计的电路图。
2、对所设计的电路进行实验测试，记录测试结果。
3、组合电路设计体会。