门电路功能测试及组合逻辑电路设计
实验报告组合逻辑电(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本概念和组成原理；2. 掌握组合逻辑电路的设计方法；3. 学会使用逻辑门电路实现组合逻辑电路；4. 培养动手能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理组合逻辑电路是一种在任意时刻，其输出仅与该时刻的输入有关的逻辑电路。
其基本组成单元是逻辑门，包括与门、或门、非门、异或门等。
通过这些逻辑门可以实现各种组合逻辑功能。
三、实验器材1. 74LS00芯片（四路2输入与非门）；2. 74LS20芯片（四路2输入或门）；3. 74LS86芯片（四路2输入异或门）；4. 74LS32芯片（四路2输入或非门）；5. 逻辑电平转换器；6. 电源；7. 连接线；8. 实验板。
四、实验步骤1. 设计组合逻辑电路根据实验要求，设计一个组合逻辑电路，例如：设计一个3位奇偶校验电路。
2. 画出逻辑电路图根据设计要求，画出组合逻辑电路的逻辑图，并标注各个逻辑门的输入输出端口。
3. 搭建实验电路根据逻辑电路图，搭建实验电路。
将各个逻辑门按照电路图连接，并确保连接正确。
4. 测试电路功能使用逻辑电平转换器产生不同的输入信号，观察输出信号是否符合预期。
五、实验数据及分析1. 设计的3位奇偶校验电路逻辑图如下：```+--------+ +--------+ +--------+| | | | | || A1 |---| A2 |---| A3 || | | | | |+--------+ +--------+ +--------+| | || | || | |+-------+-------+||v+--------+| || F || |+--------+```2. 实验电路搭建及测试根据逻辑电路图，搭建实验电路，并使用逻辑电平转换器产生不同的输入信号（A1、A2、A3），观察输出信号F是否符合预期。
（1）当A1=0，A2=0，A3=0时，F=0，符合预期；（2）当A1=0，A2=0，A3=1时，F=1，符合预期；（3）当A1=0，A2=1，A3=0时，F=1，符合预期；（4）当A1=0，A2=1，A3=1时，F=0，符合预期；（5）当A1=1，A2=0，A3=0时，F=1，符合预期；（6）当A1=1，A2=0，A3=1时，F=0，符合预期；（7）当A1=1，A2=1，A3=0时，F=0，符合预期；（8）当A1=1，A2=1，A3=1时，F=1，符合预期。
门电路功能测试及组合逻辑电路设计
实验报告门电路功能测试及组合逻辑电路设计实验题目：门电路功能测试及组合逻辑电路设计实验目的：（1）掌握常用门电路的逻辑功能及测试方法；（2）掌握用小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法。
实验仪器及器材：数字电路实验箱一个；双踪示波器一台；稳压电源一台；数字万用表一个。
74LS00一片；74LS10一片；74LS20一片。
实验内容：实验一：对74LS00进行功能测试○1.静态测试A B F0 0 10 1 11 0 11 1 0（1）A、B都为低电平，输出结果为高电平（2）A为低电平，B为高电平或A为高电平，B为低电平时，输出结果为高电平（3）A、B均为高电平，输出结果为低电平实验结论：测试结果与74LS00逻辑功能功能表相同。
○2动态测试电路的逻辑表达式：F=ˉVK分析：当K为0时，示波器的A通道是V的波形，为方波信号，B通道是F的波形，为高电平（一条直线）；当开关闭合后，K=1，B通道应该是与V波形刚好相反的波形；小灯泡也是一闪一闪的状态。
实验的电路图实验现象：开关断开：示波器的显示：开关闭合后，小灯泡开始一闪一闪，示波器波形如下图：现象分析：实验所得现象与预先分析的实验结果一样。
比较输入与输出的波形，发现输出F的波形与V的波形刚好相反，但是F波形的最大值较V的最大值偏小，究其原因，这属于正常现象，因为输出会有损失。
实验结论：所得到的波形符合功能要求。
实验2实验目的：分析一个电路的逻辑功能实验器材：74LS00、74LS10各一片实验原理分析：F=AB*BC*AC，所以F的结果应为以下表格：A B C F0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1实验结论：实验结果与预期的一样，符合该电路的逻辑功能表达式实验三实验目的：设计一个控制楼梯电灯的开关控制器，逻辑功能为课本表2-1-5的真值表。
实验原理分析：根据电路所实现的真值表，可以得出输出Y的逻辑表达式：Y=AB*AB实验电路及现象：1.A=1，B=0；A=0，B=1，时灯泡发光；2.A=B=0或1时，灯泡不发光实验结论：该电路可以实现题目要求的功能，即课本表2-1-5的真值表。
实验1门电路功能测试及组合逻辑电路设计
实验1门电路功能测试及组合逻辑电路设计实验1门电路功能测试及组合逻辑电路设计1 实验⽬的（1）掌握常⽤门电路的逻辑功能及测试⽅法。
（2）掌握⽤⼩规模集成电路设计组合逻辑电路的⽅法。
2实验仪器设备与主要器件数字电路实验箱⼀个；电压源⼀台；双踪⽰波器⼀台；74LS00（四2输⼊与⾮门）⼀⽚;74LS10（三3输⼊与⾮门）⼀⽚；74LS04（六反相器）⼀⽚。
3实验原理（1）静态逻辑功能测试静态逻辑功能测试⽤来检查门电路的真值表，确认门电路的逻辑功能正确与否。
实验时，可将74LS00中的⼀个与⾮门的输⼊端A、B分别作为输⼊逻辑变量，加⾼、低电平，观察输出电平是否符合表1的与⾮门真值表。
测试电路如图1所⽰。
实验输⼊端ＡＢ输⼊的⾼低电平由数字电路实验箱中逻辑电平产⽣电路。
输出Ｆ可直接插⾄逻辑电平指⽰电路的某⼀路进⾏显⽰。
图1表１７４LS00与⾮门真值表（2）动态逻辑功能测试动态逻辑功能测试输⼊信号波形和电路图如图2及图3所⽰。
0Vit 图2U1A74LS00D (A)V(B)K=1或0图3动态测试⽤于数字系统运⾏中逻辑功能的检查。
测试时，电路输⼊串⾏数字信号，⽤⽰波器⽐较输⼊与输出信号波形，以此来确定电路的功能。
实验时。
与⾮门输⼊端A加1kHz的脉冲信号Vi，如图2所⽰，另⼀端加上开关信号，观察Ｆ输出波形是否符合功能要求。
４实验内容（１）对７４ＬＳ００进⾏功能测试，按图１实现静态测试，测试结果与表１对照，说明测试的门电路功能是否正确；按图２实现动态功能测试，画出输⼊输出的同步波形图，并说明实验所得的波形是否符合功能要求。
实验1仿真图仿真结果图实验结果；静态测试与表1相符，即74ＬＳ00的四个与⾮门功能均正确。
动态测试结果如下图，波形符合与⾮门功能要求。
（２）分析图４所⽰电路的逻辑功能，将测试结果填⼊表２的Ｆ列中，并写出逻辑表达式。
74LS00N图4实验结果：测试结果如表２所⽰。
逻辑表达式：Ｆ＝ＡＢ＋ＢＣ＋ＡＣ表2 测试结果表（３）设计⼀个控制楼梯电灯的开关控制器。
组合逻辑电路分析
实验名称组合逻辑电路分析、设计与测试一、实验目的1.掌握组合逻辑电路的分析与测试方法；2.掌握用门电路设计组合逻辑电路的方法。
二、实验原理1.组合逻辑电路的分析与测试组合逻辑电路是最常见的逻辑电路，即通过基本的门电路（比如与门，与非门，或门，或非门等）来组合成具有一定功能的逻辑电路。
组合逻辑电路的分析，就是根据给定的逻辑电路，写出其输入与输出之间的逻辑函数表达式，或者列出真值表，从而确定该电路的逻辑功能。
组合逻辑电路的测试，就运用实验设备和仪器，搭建出实验电路，测试输入信号和输出信号是否符合理论分析出来的逻辑关系，从而验证该电路的逻辑功能。
组合逻辑电路的分析与测试的步骤通常是：（1）根据给定的组合逻辑电路图，列出输入量和中间量、输出量的逻辑表达式；（2）根据所得的逻辑式列出相应的真值表或者卡诺图；（3）根据真值表分析出组合逻辑电路的逻辑功能；（4）运用实验设备和器件搭建出该电路，测试其逻辑功能。
2.组合逻辑电路的设计与测试组合逻辑电路的设计与测试，就是根据设计的功能要求，列出输入量与输出量之间的真值表，通过化简获得输入量与输出量之间的逻辑表达式，然后根据逻辑表达式用相应的门电路设计该组合逻辑电路，然后运用实验设备与器件搭建实验电路，测试该电路是否符合设计要求。
组合逻辑电路的设计与测试的步骤通常是：（1）根据设计的功能要求，列出真值表或者卡诺图；（2）化简逻辑函数，得到最简的逻辑表达式；（3）根据最简的逻辑表达式，画出逻辑电路；（4）搭建实验电路，测试所设计的电路是否满足要求。
三、预习要求1.阅读理论教材上有关组合逻辑电路的分析与综合以及半加器等章节内容，以达到明确实验内容的目的。
2.查阅附录有关芯片管脚定义和相关的预备材料。
四、实验设备与仪器1.数字电路实验箱；2.芯片74LS00；74LS20。
五、实验内容1.半加器逻辑电路的分析与测试SC图5.5.1 半加器的逻辑电路（1） 根据图5.5.1写出中间量（1Z 、2Z 和3Z ）和输出量（S 和C ）关于输入量（A 和B ）的逻辑表达式。
逻辑门电路实训报告
一、实验目的1. 理解并掌握逻辑门电路的基本原理和功能；2. 熟悉TTL集成逻辑门电路的使用方法和特点；3. 学会使用逻辑门电路构建简单的组合逻辑电路；4. 提高动手能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验环境1. 实验设备：数字电路实验箱、万用表、74LS00四2输入与非门、74LS283四2输入或非门、74LS864四2输入异或门、74LS125三态输出的四总线缓冲器、TDS-4数字系统综合实验平台；2. 实验软件：Multisim8。
三、实验内容1. 逻辑门电路功能测试（1）测试与非门、或非门和异或门的输入与输出之间的逻辑关系；（2）测试与门、或门、非门、或非门、异或门、同或门等基本逻辑门电路的逻辑功能；（3）测试三态输出的四总线缓冲器。
2. 组合逻辑电路设计（1）设计一个简单的组合逻辑电路，实现以下功能：A'B' + AB；（2）设计一个简单的组合逻辑电路，实现以下功能：A+B；（3）设计一个简单的组合逻辑电路，实现以下功能：A'B' + A'B + AB。
3. 仿真验证（1）使用Multisim8软件对设计的组合逻辑电路进行仿真，验证其功能是否正确；（2）对实验过程中出现的错误进行分析和修改，确保电路功能正确。
四、实验步骤1. 连接实验箱，检查电路连接是否正确；2. 使用万用表测试电路的输入、输出电压，验证电路是否正常工作；3. 使用TDS-4数字系统综合实验平台进行逻辑门电路功能测试；4. 设计组合逻辑电路，并在实验箱上搭建电路；5. 使用Multisim8软件对设计的组合逻辑电路进行仿真，验证其功能是否正确；6. 分析实验过程中出现的问题，并进行修改；7. 完成实验报告。
五、实验结果与分析1. 逻辑门电路功能测试（1）与非门、或非门和异或门的输入与输出之间的逻辑关系符合逻辑门电路的基本原理；（2）基本逻辑门电路的逻辑功能测试结果与理论分析一致；（3）三态输出的四总线缓冲器功能正常。
2.2.2数字实验一门电路逻辑功能测试及组合逻辑设计
三、实验内容
4、设计全减器
表4-1-4 全减器真值表
输出逻辑函数式
S A B Ci Ci1 (B Ci ) ABCi
数字实验一：门电路逻辑功能测试及组合逻辑电路设计
三、实验内容
4、设计全减器
Ci
1
74LS86
B
2 =1 3
4
5 =1 6
S
A
74LS04 1
& 1
22
1 & 4
& 5
3 74LS00
四输入二与非门74LS20
图4-1-5 三人表决器电路图
数字实验一：门电路逻辑功能测试及组合逻辑电路设计
三、实验内容
3、设计三人表决电路
表4-1-3 三人表决器真值表
A
& 1
2
74LS00
3
74LS20 1
B
6
& & 4
62
5
F 对照验证
C
& 9
84
10
图4-1-5 三人表决器电路图
数字实验一：门电路逻辑功能测试及组合逻辑电路设计
数字实验一：门电路逻辑功能测试及组合逻辑电路设计
三、实验内容
2、设计全加器
A B
1
2 =1 3
74LS86 4
5 =1 6
Ci
1
S
3
2& 1
& 4
62
5
1 3 Ci+1
74LS32
74LS08
图4-1-4 全加器电路图
二输入四异或门74LS86 二输入四与门74LS08 二输入四或门74LS32
数字实验一：门电路逻辑功能测试及组合逻辑电路设计
2022年实验7-门电路和组合逻辑电路
• 实验任务5：半加器逻辑功能。
• 根据半加器的逻辑功能列出y和z的逻辑表达式，分析“半加”功能。
12
A
1
2
&
1
11
13
1
&
1
3
4
B
10
9
&
1
C
13
2022/4/15
A
1
B
1
4
&
2
6
=1
3
y
2
6
5
12
Y1
2
&
1
8
&
2
3
&
3
1
&
3
Y2
2
甚至更多的输入端口，参与相同
的逻辑运算。
2022/4/15
74LS20
实验七《门电路和组合逻辑电路》
& =1
74LS54
2
单个门电路实验：
• 实验内容1：4输入与非门74LS20功能测试。
• 实验内容2：2输入异或门74LS86功能测试。
• 实验内容3：2输入与非门74LS00的“门控功能”测试。
5
请开始实验……
• 注意事项：
• 注意连接电源和地，电源Vcc为+5V。
• TTL器件不使用的输入引脚，悬空表示逻辑
1，但建议连接确定电位：
• “与”逻辑：不使用的引脚需要接高电平：
• “或”逻辑：不使用的引脚需要接低电平：
2022/4/15
实验七《门电路和组合逻辑电路》
6
常用基本逻辑门电路功能测试实验
常用基本逻辑门电路功能测试实验一、实验目的1.验证常用门电路的逻辑功能。
2.了解常用74LS系列门电路的引脚分布。
3.根据所学常用集成逻辑门电路设计一组合逻辑电路。
二、实验原理集成逻辑门电路是最简单、最基本的数字集成元件。
任何复杂的组合电路和时序电路都可用逻辑门通过适当的组合连接而成。
目前已有门类齐全的集成门电路,例如“与门”、“或门”、“非门”、“与非门”等。
虽然,中、大规模集成电路相继问世,但组成某一系统时,仍少不了各种门电路。
因此,掌握逻辑门的工作原理,熟练、灵活地使用逻辑门是数字技术工作者所必备的基本功之一。
TTL门电路TTL集成电路由于工作速度高、输出幅度较大、种类多、不易损坏而使用较广,特别对学生进行实验论证,选用TTL电路比较合适。
因此,本书大多采用74LS（或74）系列TTL集成电路。
它的工作电源电压为5V土0.5V,逻辑高电平1时≥2.4V,低电平0时≤0.4V。
TTL集成门电路集成片管脚分别对应逻辑符号图中的输入、输出端,电源和地一般为集成片的两端,如14管脚集成片,则7脚为电源地（GND）,14脚为电源正（V cc）,其余管脚为输入和输出,如图1所示。
管脚的识别方法是：将集成块正面（有字的一面）对准使用者,以左边凹口或小标志点“ ? ”为起始脚,从下往上按逆时针方向向前数1、2、3、…… n脚。
使用时,查找IC手册即可知各管脚功能。
图1 74LS08集成电路管脚排列图三、实验内容与步骤TTL门电路逻辑功能验证（1）与门功能测试：将74LS08集成片（管脚排列图1）插入IC空插座中,输入端接逻辑开关,输出端接LED发光二极管,管脚14接+5V电源,管脚7接地,即可进行实验。
将结果用逻辑“0”或“1”来表示并填入表1中。
表1 门电路逻辑功能表图 2 74LS32四2输入或门管脚排列图（3）与非门功能测试：将74LS00集成片（管脚排列图见图3）插入IC空插座中,输入端接逻辑开关,输出端接LED发光二极管,管脚14接+5V电源,管脚7接地。
逻辑门电路与组合逻辑电路功能测试
实验(shíyàn)一逻辑(luó jí)门电路与组合(zǔhé)逻辑电路功能测试一、实验(shíyàn)目的1．熟悉电子(diànzǐ)实验箱的功能及使用方法。
2．学习集成电路型号及引脚排列识别，使用电子实验箱完成逻辑门电路逻辑功能测试。
3．复习利用摩根定律实现五种逻辑函数表达式的转换。
4．学习如何写简单逻辑电路图的逻辑关系表达式及最简式。
二、实验用元器件1．四2输入“与非”门7400×22．二4输入“与非”门7420×13．四“异或”门7486×1实验中使用7400四2输入“与非”门和7420二4输入“与非”门。
引脚图如图1—1和图1—2，7400内部有四个独立的2输入“与非”门，7420内有二个4输入“与非”门。
图1—1 7400集成电路图1—2 7420集成电路实验中提供(tígōng)的集成电路(diànlù)有74LS系列(xìliè)的低功耗肖特基TTL电路和74HC系列的高速CMOS电路。
它们在逻辑上兼容，但具体物理(wùlǐ)参数不同。
CMOS电路(diànlù)输出高电平≈Vcc，输出低电平≈0V（规定输入高电平电压≥0.7Vcc，输入低电平电压≤0.3 Vcc），在我们的实验中Vcc＝＋5V。
TTL电路的输出高电平为2.4～3.6V，输入开门电平1.4～1.8V。
输出低电平为0～0.5V，输入关门电平0.8～1V。
在实验中采用同一电源，经实际测定可以直接联接，但有些条件下须要通过接口转接，用74LS门电路驱动74HC门电路时，输出高电平电压应大于3.5V。
而74HC门电路驱动74LS门电路时要加下拉电阻，扇出系数应小于10。
三、实验前准备工作及注意事项1.检查实验用具是否齐全：电源一个、电子实验箱一个、万用表一个（表笔两只）、实验线若干。
组合逻辑电路的设计和逻辑功能验证
组合逻辑电路的设计和逻辑功能验证一、实验目的1．控制组合逻辑电路的设计主意。
2．学会使用集成电路的逻辑功能表。
二、实验仪器及材料1．数字电路实验箱、双踪示波器、数字万用表。
2．元器件：双输入与门CD4081 1片四异或门CD4070 2片四位数值比较器CD4063 1片三、注重事项及说明1．CMOS门电路的电源电压为+3V—+15V，有些可达18V，实验前应先验证或调节准确，才可给门电路通电，本实验可选+5V供电。
2．门电路的输出端不可直接并联，也不可直接联连电源+5V和电源地，否则将造成门电路永远性损坏。
3．CMOS集成电路的多余输入端不可悬空。
4．实验时应仔细检查，仅当各条联线所有准确无误时，方可通电。
四、实验内容、原理及步骤（1）设计一个一位比较器（大、同、小）的组合电路并验证其逻辑功能。
（2）验证四位数值比较器的逻辑功能。
（3）设计一个八位二进制奇偶检测器的组合电路并验证其逻辑功能。
（4）设计一个两位二进制数比较器（大、同、小）的组合电路（选做）。
CD4081为四双输入与门；CD4070为四异或门，CD4063为四位数值比较器，它们均为CMOS集成电路。
图4-1为上述三种集成电路的引脚功能描述。
第1 页/共5 页图 6-11．一位（大、同、小）比较器的设计及其逻辑功能的验证 ① 按照命题要求列真值表设A 、B 为两个二进制数的某一位，即比较器的输入，M 、 G 、L 为比较器的输出，分离表示两个二进制数比较后的大、同、小结果，其逻辑功能真值表见表4.1。
② 写表达式按照表4.1的真值表，并为了减少门电路的种类，我们做如下的运算： 同 B A B A B A AB B A G ⊕=+=+= 大 )()(B A A B A B A A B A M ⊕=+== 小 )()(B A B B A B A B B A L ⊕=+== X X =⊕1 ③ 画逻辑图按照上述表达式，读者可用两个异或门和两个与门实现上述的大、同、小比较器，并将逻辑图画在表4.1右边的空白处。
实验一 组合逻辑电路设计
三.实验任务
1对74LS00,74LS20逻辑门进行功能测试。静态测试列出真值表，动态测试画出波形图，并说明测试的门电路功能是否正常。
2分析测试1.7中各个电路逻辑功能并根据测试结果写出它们的逻辑表达式。
3设计控制楼梯电灯的开关控制器。设楼上，楼下各装一个开关，要求两个开关均可以控制楼梯电灯。
4某公司设计一个邮件优先级区分器。该公司收到有A,B,C，三类邮件，A,类的优先级最高，B类次之，C类最低。邮件到达时，其对应的指示灯亮起，提醒工作人员及时处理。当不同类的邮件同时到达时，对优先级最高的邮件先做处理，其对应的指示灯亮，优先级低的暂不理会。按组合逻辑电路的一般设计步骤设计电路完成此功能，输入输出高低电平代表邮件到达。输出端驱动发光二极管指示。
3)分析实验数据，改进电路。
电路如图8所示：
图8
实验结果：可以达到实验目的，实现邮件优先级区分的功能。
电路如图1：
图1
真值表1.1：
A
B
C
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
表1.1
实验问题：与非门的引脚要连接正确，注意接地线及直流电源
实验结果：由二极管的发光情况可判断出74LS00实现二输入与非门的功能
（2）71LS00的动态逻辑功能测试
实验器材：函数发生器，示波器 ，74LS00，与非门，开关，直流电压源
实验目的：测试74LS00与非门的逻辑功能
（2）逻辑图b
实验目的：测定逻辑图b的电路功能
实验器材：直流电压源，开关，74LS00与非门
实验内容：根据电路逻辑图画出电路图，由测试结果写出逻辑表达式
实验一组合逻辑电路设计(含门电路功能测试)
实验一组合逻辑电路设计（含门电路功能测试）一、实验目的1.掌握常用门电路的逻辑功能2.掌握小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法3.掌握组合逻辑电路的功能测试方法二、实验设备与器材数字电路试验箱双踪示波器稳压电源数字多用表74LS20 二4输入与非门74LS00 四2输入与非门74LS10 三3输入与非门三、实验原理TTL集成逻辑电路种类繁多，使用时应对选用的器件做简单逻辑功能检查，保证实验的顺利进行。
测试门电路逻辑功能有静态测试和动态测试两种方法。
静态测试时，门电路输入端加固定的高（H）、低电平，用示波器、万用表、或发光二极管（LED）测出门电路的输出响应。
动态测试时，门电路的输入端加脉冲信号，用示波器观测输入波形与输出波形的同步关系。
下面以74LS00为例，简述集成逻辑门功能测试的方法。
74LS00为四输入2与非门，电路图如3-1所示。
74LS00是将四个二输入与非门封装在一个集成电路芯片中，共有14条外引线。
使用时必须保证在第14脚上加+5V电压，第7脚与底线接好。
整个测试过程包括静态、动态和主要参数测试三部分。
表3-1 74LS00与非门真值表A B C0010111011101.门电路的静态逻辑功能测试静态逻辑功能测试用来检查门电路的真值表，确认门电路的逻辑功能正确与否。
实验时，可将74LS00中的一个与非门的输入端A、B分别作为输入逻辑变量，加高、低电平，观测输出电平是否符合74LS00的真值表（表3-1）描述功能。
测试电路如图3-2所示。
试验中A、B输入高、低电平，由数字电路实验箱中逻辑电平产生电路产生，输入F可直接插至逻辑电平只是电路的某一路进行显示。
仿真示意2.门电路的动态逻辑功能测试动态测试用于数字系统运行中逻辑功能的检查，测试时，电路输入串行数字信号，用示波器比较输入与输出信号波形，以此来确定电路的功能。
实验时，与非门输入端A加一频率为1kHz 的脉冲信号Vi，如图3-3所示，另一端加上开关信号，观测F输出波形是否符合功能要求。
门电路逻辑功能测试及应用
门电路逻辑功能测试及应用门电路是数字电路中常用的逻辑功能模块，它能够根据输入信号的状态产生输出信号的状态。
门电路按照不同的逻辑功能可以分为与门、或门、非门、异或门等。
通过适当的组合和连接，可以构建出复杂的数字逻辑电路，实现各种数字系统的功能。
首先，我们来看一下门电路的逻辑功能测试。
在数字电路设计中，对门电路的逻辑功能进行测试是非常重要的。
逻辑功能测试的目的是验证门电路是否按照设计要求正确地进行逻辑运算，从而得到正确的输出。
逻辑功能测试通常包括静态测试和动态测试两种方法。
静态测试是在门电路的输入端施加特定的输入信号，观察输出端的输出信号是否符合设计要求。
例如，对于与门，我们可以将输入端分别连接为高电平和低电平，然后观察输出端是否为低电平；对于或门，我们可以将输入端分别连接为高电平和低电平，然后观察输出端是否为高电平。
这样可以验证门电路是否能够正确地进行逻辑运算。
动态测试是通过输入端施加一系列不同的输入信号，观察输出端的输出信号是否随着输入信号的变化而正确地变化。
通过动态测试可以验证门电路的逻辑功能是否在不同输入组合下都能够正确地进行逻辑运算。
除了逻辑功能测试，门电路还有很多应用。
门电路是数字电路设计的基本组成部分，它可以用于构建各种数字系统，比如计算机、通信系统、控制系统等。
下面我们来看一些门电路的典型应用。
与门：与门是在多种输入信号全部为高电平时才输出高电平的门电路。
它常常用于逻辑与运算，比如在组合逻辑电路中实现各种逻辑功能；在存储器芯片中实现地址引脚的选择等。
或门：或门是在多种输入信号中只要有一个高电平就输出高电平的门电路。
它常常用于逻辑或运算，比如在多路选择器中实现输入信号的选择；在加法器中实现加法运算等。
非门：非门是在输入信号为低电平时输出高电平，输入信号为高电平时输出低电平的门电路。
它常常用于逻辑非运算，比如在逻辑反相器中实现输入信号的反相；在数字系统中实现信号的逻辑反转等。
异或门：异或门是在多种输入信号中有奇数个高电平时输出高电平，偶数个高电平时输出低电平的门电路。
数字逻辑实验 门电路组合逻辑设计
VCC
&
：
&
GND
1 23 45 6 7
图1-1 74LS20逻辑框图、逻辑符号及引脚排列
1、与非门的逻辑功能 与非门的逻辑功能为：当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出 端为高电平；只有当输入端全部为高电平时，输出端才是低电平。
逻辑表达式为： Y=ABCD
2.与非门的逻辑功能测试 1）逻辑电路及74LS20芯片逻辑功能测试的连接方法如图1-3所示。
一、实验目的
1、掌握中规模集成芯片数据选择器和译码器的逻辑功能和使 用方法
2、熟悉组合功能器件的应用
二、实验原理
1、数据选择器 数据选择器又叫多路选择器或多路开关，它是多输入，单输
出的组合逻辑电路。由地址码控制器多个数据通道。实现单 个通道数据输出，还可以实现数据传输与并串转换等多种功 能。 它基本是由三部分组成：数据选择控制（或称地址输入）、 数据输入电路和数据输出电路，它的种类多样有原码形式输 出、反码形式输出，现以74LS153为例进行应用设计。
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 01111111 10111111 11011111 11101111 11110111 11111011 11111101 11111110 11111111 11111111
SY70
VCC Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6
YS1357026432
E
1
0
A B F1 F2
F2 = ABE = ABE
南北 东西 3、电路图：
╳╳ 0 0 A 0010
B
&
&&
& F1
0 0 1 0 1 E
组合逻辑电路的分析与设计实验报告
组合逻辑电路的分析与设计实验报告实验名称：组合逻辑电路的分析与设计实验目的：通过实验了解组合逻辑电路的基本原理，掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。
实验原理：1.组合逻辑电路：由与门、或门、非门等逻辑门电路按一定连接方式组成的电路。
2.逻辑门：与门、或门、非门是组合逻辑电路的基本构建模块，能实现逻辑运算。
-与门：只有所有输入信号都为1时，输出为1；否则输出为0。
-或门：只要任一输入信号为1时，输出为1；否则输出为0。
-非门：输入信号为1时，输出为0；输入信号为0时，输出为1实验步骤：1.分析给定的组合逻辑电路图，理清输入和输出的关系。
2.根据电路图，根据所学的逻辑门原理，推导出真值表。
3.根据真值表，使用卡诺图简化逻辑表达式，并进行逻辑代数运算，得出最简化的逻辑表达式。
4.使用逻辑表达式进行电路设计，画出电路图。
5. 使用工具软件（如LogicWorks等）进行电路模拟分析，验证电路的正确性。
6.根据实际需求，对电路进行优化设计。
实验结果与分析：1.根据给定的组合逻辑电路图，进行逻辑分析和设计，得出最简化的逻辑表达式和电路设计图。
2. 使用LogicWorks等工具软件进行模拟分析，验证电路的正确性。
3.根据分析结果，可进行电路优化设计，提高电路的性能和可靠性。
实验结论：通过本次实验，我们深入了解了组合逻辑电路的基本原理和设计方法。
通过逻辑分析和设计，我们能够得到最简化的逻辑表达式和电路设计图，并能使用工具软件进行模拟分析验证。
实验结果表明，组合逻辑电路能够实现所需的逻辑功能，并能根据实际需求进行优化设计。
组合逻辑电路的分析与设计是数字电路领域的重要工作，对于实际应用中的系统设计和实现具有重要意义。
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。
数电实验考试题
04
实验四：数模转换与模数转 换
实验目的
掌握数模转换器（DAC）和模数转换 器（ADC）的工作原理。
学会使用数模转换器和模数转换器进 行信号的转换。
了解数模转换器和模数转换器在现实 生活中的应用。
实验设备
DAC芯片（如： DAC0832）
信号发生器
ADC芯片（如： ADC0809）
示波器
实验步骤
数模转换器（DAC）实验步骤 1. 将DAC芯片连接到电脑，通过软件设置需要转换的数字信号。
2. 将数字信号通过DAC芯片转换为模拟信号。
实验步骤
01
02
03
3. 使用示波器观察DAC 输出的模拟信号波形，
并记录下来。
4. 分析DAC输出的模拟 信号，并与原始数字信 号进行比较，评估转换
精度。
模数转换器（ADC）实验 步骤
实验设备
数字逻辑电路实验箱
逻辑门电路（与门、或门、 非门）
02
01 03
信号源
示波器
04
05
实验导线若干
实验步骤
实验前准备
检查实验设备是否齐全，确保实验 环境安全。
搭建电路
根据实验要求，选择合适的逻辑门 电路，使用实验导线连接信号源和 示波器。
测试与门
设置信号源产生一组高低电平信号 ，通过与门电路，观察示波器显示 的输出信号，记录结果。
实验步骤
步骤二：设计电路
根据逻辑功能，选择合适的逻辑门电路（如AND、 OR、NOT等）。
使用逻辑门电路构建电路图，实现所需的逻辑功 能。
实验步骤
01
注意合理安排门电路的连接方式，尽量减少使用的门电路数量。
02
步骤三：搭建与测试
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实验1 门电路功能测试及组合逻辑电路设计
实验目的
（1）掌握常用门电路的逻辑功能及测试方法。
（2）掌握用小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法。
实验仪器设备与主要器件
数字电路实验箱一个;双踪示波器一台；稳压电源一台；数字万用表。
74LS00(四2输入与非门)一片；74LS10(三3输入与非门)一片；74LS20(二4输入与非门)一片。
实验原理
TTL集成逻辑电路的种类繁多，现以74LS00为例介绍其内部电路结构和工作原理。
如图所示，当输入信号A、B中有一个是低电平时，T1必有一个发射结导通，并将T1的基极电位钳在0.9V（设定VIL=0.2V,VBE=0.7V）。
这是T2不会导通。
（由于T1集电极回路电阻是R2和T2的b-c结反向电阻之和，阻值非常大，所以T1工作在深度饱和状态，使VCE （sat）≈0）。
T2截止后VC2为高电平，VE2为低电平，从而使T4导通，T5截止，输出端F 为高电平VOH。
当输入信号A、B均为高电平（VIH=3.4V）时，如果不考虑T2的存在，则Vb1=3.4V+0.7V=4.1V。
然而T2和T5不但存在，而且必然导通。
一旦T2和T5导通后Vb1便被钳在了2.1V（3×0.7V），所以T1的基电极实际不是4.1V，而只能是2.1V左右。
这样，T2导通使VC2降低而VE2升高，导致T4截止，T5导通，输出变为低电平VOL。
与非门输入输出关系见表。
使用时应对选用的器件进行简单的逻辑功能检查，以保证实验的顺利进行。
测试门电路有静态测试动态测试两种方法。
静态测试时，门电路输入端加固定高（H）（L）电平，用示波器，万用表或发光二级管（LED）测出门电路的输出响应。
动态测试时，门电路的一个输入端加脉冲信号，用示波器观察输入波形和输出波形的同步关系。
下面以74LS00为例简述测试方法。
74LS00为四2输入与非门，与非门的电路如图2-1-1所示。
74LS00将4个2输入与非门封装在一个集成芯片中，共14条引线。
使用时必须在第14引脚上加+5V电压，第7引脚与地接好。
整个测试过程包括静态测试、动态测试和主要参数测试三部分。
1.静态逻辑功能测试
静态逻辑功能测试用来检验门电路的真值表，确认门电路逻辑功能是否正确。
实验时，可将74LS00中的一个与非门输入端A、B分别作为输入逻辑变量，加高、低电平，观察输出电平是否符合2-1-2的与非门真值表。
测试电路如图2-1-2所示。
实验输入端A、B输入的电平由数字电路实验箱中的逻辑电平产生电路产生，输出F可直接插至逻辑电平指示电路的某一路进行显示。
2.动态逻辑功能测试
动态逻辑功能测试输入信号波形和电路图分别如图2-1-3及图2-1-4所示。
动态测试适用于数字系统运行中逻辑功能的检查。
测试时，电路输入串行数字信号，用示波器比较输入与输出信号的波形，以此确定电路的功能。
试验时与非门输入端A加1KHz 的脉冲信号Vi，如图2-1-3所示，另一端加上开关信号，观察F输出波形是否符合功能要求。
组合电路的设计要从给定的逻辑功能要求出发，设计出符合该逻辑功能要求的电路，如图2-1-5所示。
设计步骤如下：
（1）根据设计任务列出真值表；
（2）通过对卡诺图或逻辑表达式的化简，得出最简逻辑表达式；
（3）选择合适的标准器件实现逻辑函数。
2.1.4实验内容
1.对74LS00进行功能测试，按图2-1-2实现静态测试，测试结果与表2-1-2对照，说
明其逻辑功能是否正确；按图2-1-4实现动态测试，画出输入输出同步波形图，并说明实验所得波形是否符合要求。
（1）静态测试：
仿真图：
(2)动态测试仿真：
示波器输入输出波形：
3.分析测试图2-1-8所示电路的逻辑功能，将测试结果填入表2-1-4的F列中，并写出逻
辑表达式。
逻辑图：
3、设计一个控制楼梯电灯的开关控制器。
设楼上楼下各装一个开关，要求两开关均可控制楼梯间的一个电灯。
设楼上楼下开关分别用K1、K2表示，1表示开关闭合，0表示开关断开；灯的状态用Y表示，1表示亮，0表示灭，则开关和灯的控制关系可参照表2-1-5所示的真值表。
写出逻辑表达式，画出逻辑电路并接线调试，观察输出状态是否正确。
由题意知K1、K2是异或的关系
仿真图：。