实验一 组合逻辑电路的设计与测试教学提纲
组合逻辑电路的设计与测试实验
文章标题：深度探析：组合逻辑电路的设计与测试实验1. 前言组合逻辑电路是数字电路中的重要组成部分，它在计算机领域、通信领域、工业控制等领域都有着广泛的应用。
在本文中，我们将深入探讨组合逻辑电路的设计与测试实验，旨在帮助读者更深入地理解这一主题。
2. 组合逻辑电路的基本原理组合逻辑电路由多个逻辑门按照一定的逻辑功能组成，并且没有存储功能。
其输入变量的取值和逻辑门的连接方式确定了输出变量的取值。
在组合逻辑电路中，常见的逻辑门包括与门、或门、非门等。
通过这些逻辑门的组合，可以实现各种复杂的逻辑功能。
3. 组合逻辑电路的设计方法（1）真值表法：通过列出输入变量的所有可能取值，计算输出的取值，得到真值表。
然后根据真值表来设计逻辑门的连接方式。
（2）卡诺图法：将真值表中的1和0用图形方式表示出来，然后通过化简操作，得到最简的逻辑表达式。
（3）逻辑代数法：利用逻辑代数的基本定理，将逻辑函数化简到最简形式。
4. 组合逻辑电路的测试实验组合逻辑电路的测试实验是为了验证设计的电路是否符合设计要求和功能。
常用的测试方法包括输入端给定法、输出端测量法、故障诊断法等。
在进行测试实验时，需要注意测试的充分性和有效性，避免遗漏潜在的故障。
5. 个人观点和理解组合逻辑电路的设计与测试实验是数字电路课程中非常重要的一部分，它不仅需要对逻辑门的基本原理有深入的理解，还需要具备灵活运用逻辑门的能力。
测试实验则是验证设计是否符合要求，是课程中的一次实际应用练习。
6. 总结与回顾通过本文的探讨，我们更深入地了解了组合逻辑电路的设计与测试实验。
通过对其基本原理和设计方法的分析，我们可以更好地掌握其设计和实验的要点。
在参与实验的过程中，我们也能够理解数字电路理论知识的实际应用。
结语组合逻辑电路的设计与测试实验是一门充满挑战的学科，通过不断地学习和实践，我们可以逐步掌握其中的精髓，为将来的应用打下坚实的基础。
在此，我希望读者能够在实践中不断提升自己，探索数字电路领域更多的精彩，期待你也能在这片领域中取得更多的成就。
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》教案
《组合逻辑电路》教案一、教学目标1. 理解组合逻辑电路的基本概念和原理。
2. 掌握组合逻辑电路的分析和设计方法。
3. 能够运用组合逻辑电路解决实际问题。
二、教学内容1. 组合逻辑电路的基本概念：什么是组合逻辑电路，组合逻辑电路的特点。
2. 组合逻辑电路的原理：组合逻辑电路的构成，组合逻辑电路的工作原理。
3. 组合逻辑电路的分析方法：组合逻辑电路的分析步骤，如何判断组合逻辑电路的功能。
4. 组合逻辑电路的设计方法：组合逻辑电路的设计步骤，如何选择适当的逻辑门实现组合逻辑电路。
5. 组合逻辑电路的应用：组合逻辑电路在实际中的应用案例，如何利用组合逻辑电路解决问题。
三、教学方法1. 讲授法：讲解组合逻辑电路的基本概念、原理和分析方法。
2. 案例分析法：分析组合逻辑电路的实际应用案例，让学生更好地理解组合逻辑电路的应用。
3. 实践操作法：让学生通过实际操作，设计组合逻辑电路，提高学生的实际动手能力。
四、教学准备1. 教学PPT：制作组合逻辑电路的教学PPT，用于辅助讲解和展示。
2. 教学案例：准备一些组合逻辑电路的实际应用案例，用于分析。
3. 实验器材：准备一些逻辑门电路元件，让学生进行实践操作。
五、教学过程1. 导入：通过简单的逻辑门电路实例，引入组合逻辑电路的概念。
2. 讲解：讲解组合逻辑电路的基本概念、原理和分析方法。
3. 分析：分析一些组合逻辑电路的实际应用案例，让学生理解组合逻辑电路的应用。
4. 设计：让学生分组设计一些组合逻辑电路，并进行展示和讲解。
5. 总结：总结本节课的重点内容，布置课后作业。
六、教学评估1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对组合逻辑电路基本概念的理解程度。
3. 设计作业：评估学生设计的组合逻辑电路方案，检查其分析和实现能力。
七、教学难点与解决策略1. 组合逻辑电路的复杂性：通过实例分析和简化方法，帮助学生理解复杂的组合逻辑电路。
2. 设计方法的灵活运用：引导学生运用创造性思维，灵活运用设计方法。
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。
组合逻辑电路的设计与测试实验原理和内容
组合逻辑电路的设计与测试实验原理和内容大家好，今天我们来聊聊组合逻辑电路的设计与测试实验原理和内容。
组合逻辑电路是由基本的逻辑门组成的电路，它可以实现各种逻辑功能。
那么，我们该如何设计一个组合逻辑电路呢？我们需要了解逻辑门的基本原理。
接下来，我将为大家详细介绍组合逻辑电路的设计与测试实验原理和内容。
1. 组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计主要包括以下几个步骤：(1)确定电路的功能需求。
在设计组合逻辑电路之前，我们需要明确电路的功能需求，这将有助于我们选择合适的逻辑门和元器件。
(2)选择合适的逻辑门。
组合逻辑电路常用的逻辑门有与门、或门、非门等。
我们需要根据功能需求选择合适的逻辑门。
(3)连接逻辑门。
将选择好的逻辑门按照一定的顺序和方式连接起来，形成一个完整的组合逻辑电路。
(4)进行仿真和验证。
在实际搭建组合逻辑电路之前，我们可以使用仿真软件对其进行模拟，以检查电路设计的正确性。
如果仿真结果符合预期，那么我们就可以开始实际搭建组合逻辑电路了。
2. 组合逻辑电路的测试实验组合逻辑电路的测试实验主要包括以下几个步骤：(1)搭建组合逻辑电路。
在测试实验之前，我们需要根据设计图纸搭建出组合逻辑电路。
(2)输入信号。
为组合逻辑电路提供输入信号，观察输出结果是否符合预期。
(3)分析结果。
分析组合逻辑电路的实际输出结果，判断其是否满足功能需求。
如果输出结果不符合预期，那么我们需要进一步分析原因，找出问题所在。
(4)调整优化。
根据分析结果，对组合逻辑电路进行调整优化，使其性能更加优越。
通过以上步骤，我们可以完成组合逻辑电路的设计与测试实验。
实际操作过程中可能会遇到各种问题，但只要我们勇于尝试、不断学习，就一定能够克服困难，取得成功。
组合逻辑电路的设计与测试实验是一个充满挑战和乐趣的过程。
希望大家在学习过程中，能够充分发挥自己的想象力和创造力，设计出更多有趣的组合逻辑电路，为科技发展做出贡献。
谢谢大家！。
实验一 组合逻辑电路的设计与测试
实验一 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所示。
图1－1 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1－1所示，再填入卡诺图表1－2中。
表1－1表1－2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 ⋅⋅⋅图1－2 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1－2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1－1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5、 CC4011×2（74LS00） CC4012×3（74LS20） CC4030（74LS86）四、实验内容（预习课本P192）1、设计用与非门组成的半加器电路。
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。
2、设计一个一位全加器，要求用异或门和与非门组成。
五、实验预习要求1、根据实验任务要求设计组合电路，并根据所给的标准器件画出逻辑图。
2、如何用最简单的方法验证“与或非”门的逻辑功能是否完好？3、“与或非”门中，当某一组与端不用时，应作如何处理？六、实验报告1、列写实验任务的设计过程，画出设计的电路图。
实验一组合逻辑电路的设计与测试
实验一组合逻辑电路的设计与测试一、实验目的实验一旨在通过设计和测试一组合逻辑电路，加深对组合逻辑电路的理解和运用。
二、实验器材1.FPGA（现场可编程门阵列）开发板2. 逻辑电路设计软件（如Quartus II）3.逻辑分析仪4.DIP开关5.LED灯三、实验内容1.设计一个4位二进制加法器电路，并实现其功能。
2.使用逻辑电路设计软件进行电路设计。
4.使用逻辑分析仪对电路进行测试，验证其功能和正确性。
四、实验步骤1.根据4位二进制加法器的电路原理图，使用逻辑电路设计软件进行电路设计。
将输入的两个4位二进制数与进位输入进行逻辑运算，得到输出的4位二进制和结果和进位输出。
2.在设计过程中，需要使用逻辑门（如与门、或门、异或门等）来实现电路的功能。
3.在设计完成后，将电路编译，并生成逻辑网表文件。
5.连接DIP开关到FPGA开发板上的输入端口，通过设置DIP开关的状态来设置输入数据。
6.连接LED灯到FPGA开发板上的输出端口，通过LED灯的亮灭来观察输出结果。
7.使用逻辑分析仪对输入数据和输出结果进行测试，验证电路的功能和正确性。
五、实验结果1.在设计完成后，通过DIP开关的设置，输入不同的4位二进制数和进位，观察LED灯输出的结果，验证电路的正确性。
2.使用逻辑分析仪对输入和输出进行测试，检查电路的逻辑运算是否正确。
六、实验总结通过本实验，我们学习了组合逻辑电路的设计和测试方法。
从设计到测试的过程中，我们深入了解了组合逻辑电路的原理和运作方式。
通过观察和测试，我们可以验证电路的正确性和功能是否符合设计要求。
此外，我们还学会了使用逻辑分析仪等工具对电路进行测试和分析，从而提高了我们的实验能力和理论应用能力。
通过这次实验，我们对组合逻辑电路有了更深入的了解，为将来在数字电路设计和工程实践中打下了基础。
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
实验一组合逻辑电路设计一、简介组合逻辑电路是数字电路的一种重要类型，由逻辑门组成，并且没有存储功能。
它的输出只取决于当前的输入状态，与过去的输入状态无关。
本实验旨在设计一组使用逻辑门构成的组合逻辑电路。
二、设计目标本实验的设计目标是实现一个4位2进制加法器电路。
输入为两个4位的二进制数，输出为其和。
为了方便起见，我们假设输入的二进制数已经在输入端以2进制的形式输入。
三、设计思路1.首先，需要设计一个4位的全加器电路，用于对两个位的进位进行处理。
全加器电路由三个输入和两个输出组成。
2.其次，将4个全加器电路组成4位的加法器电路，将各个位的进位进行连接。
3.最后，将输入的两个4位二进制数，以及4个进位信号，分别连接到4个全加器电路的输入端，将各个位的和输出连接到最终的输出端。
四、详细设计1.全加器电路的设计全加器电路有三个输入和两个输出。
其中，三个输入分别为A、B和Cin，分别表示两个相加的输入和进位输入。
两个输出分别为Sum和Cout，分别表示两个输入的和和进位输出。
我们可以使用两个半加器和一个或门来实现全加器电路。
半加器的真值表如下：A B Sum Cout0000011010101101其中，Sum表示两个输入的和，Cout表示两个输入的进位。
将两个半加器按照如下方式连接起来即可构成全加器电路：A --->+------> SumB --->+----------，----> CoutCin --->，--+2.四位加法器电路的设计四位加法器电路由4个全加器电路连接组成。
其中，第一个全加器的输入分别为A0、B0和Cin，输出为S0和C0；第二个全加器的输入分别为A1、B1和C0，输出为S1和C1；依次类推，第三个全加器的输入为A2、B2和C1，输出为S2和C2；第四个全加器的输入为A3、B3和C2，输出为S3和C3将四个全加器按照如下方式连接起来即可构成四位加法器电路：A0--->+---------------->S0B0--->+-------Cin ----，-+-------------------，-------> C0A1---+---->，---------------->S1B1---+---->，-------C0----，--------------，-+---------------，------->C1A2---+------>，---------------->S2B2---+------>，-------C1----，-+---------------->C2A3---+-------+---->，---------------->S3B3---+-----，--------3.输入输出连接将输入的两个4位二进制数依次连接到四位加法器电路的输入端，将四位加法器电路的输出端连接到最终的输出端。
实验一组合逻辑电路的设计
实验一 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。
2、 掌握组合逻辑电路的静态测试方法。
3、 加深FPGA 设计的过程，并比较原理图输入和文本输入的优劣。
4、 理解“毛刺”产生的原因及如何消除其影响。
5、 理解组合逻辑电路的特点。
二、实验的硬件要求：1、 EDA/SOPC 实验箱。
2、 计算机。
三、实验原理1、组合逻辑电路的定义数字逻辑电路可分为两类：组合逻辑电路和时序逻辑电路。
组合逻辑电路中不包含记忆单元（触发器、锁存器等），主要由逻辑门电路构成，电路在任何时刻的输出只和当前时刻的输入有关，而与以前的输入无关。
时序电路则是指包含了记忆单元的逻辑电路，其输出不仅跟当前电路的输入有关，还和输入信号作用前电路的状态有关。
通常组合逻辑电路可以用图1.1所示结构来描述。
其中，X0、X1、…、Xn 为输入信号， L0、L1、…、Lm 为输出信号。
输入和输出之间的逻辑函数关系可用式1.1表示： 2、组合逻辑电路的设计方法组合逻辑电路的设计任务是根据给定的逻辑功能，求出可实现该逻辑功能的最合理组 合电路。
理解组合逻辑电路的设计概念应该分两个层次：（1）设计的电路在功能上是完整的，能够满足所有设计要求；（2）考虑到成本和设计复杂度，设计的电路应该是最简单的，设计最优化是设计人员必须努力达到的目标。
在设计组合逻辑电路时，首先需要对实际问题进行逻辑抽象，列出真值表，建立起逻辑模型；然后利用代数法或卡诺图法简化逻辑函数，找到最简或最合理的函数表达式；根据简化的逻辑函数画出逻辑图，并验证电路的功能完整性。
设计过程中还应该考虑到一些实际的工程问题，如被选门电路的驱动能力、扇出系数是否足够，信号传递延时是否合乎要求等。
组合电路的基本设计步骤可用图1.2来表示。
3、组合逻辑电路的特点及设计时的注意事项①组合逻辑电路的输出具有立即性，即输入发生变化时，输出立即变化。
（实际电路中图 1.1 组合逻辑电路框图L0=F0(X0,X1,²²²Xn)² ² ²Lm=F0(X0,X1,²²²Xn)（1.1）图 1.2 组合电路设计步骤示意图图还要考虑器件和导线产生的延时）。
组合逻辑电路的设计实验报告
实验一组合逻辑电路的设计
1.实验目的
1，掌握组合逻辑电路的功能分析与测试
2，学会设计以及实现一位全/减加器电路，以及舍入与检测电路设计。
2.实验器材
74LS00 二输入四与非门
74LS04 六门反向器
74LS10 三输入三与非门
74LS86 二输入四异或门
74LS73 负沿触发JK触发器
74LS74 双D触发器
3.实验内容
1>.设计舍入与检测的逻辑电路：
1. 输入：4位8421码,从0000-1001
输入信号接4个开关，从开关输入。
2. 输出：
当8421码>=0101（5）时，有输出F1=1
当8421码中1的个数是奇数时，有输出F2=1,
2>，设计一位全加/全减器
如图所视：
电路框图
当s=1，时做减法运算，s=0时做加法运算。
A,B,C分别表示减数，被减数，借位（加数，被加数，进位）
4.实验步骤
1>.设计一个舍入与检测逻辑电路：
做出真值表：
作出卡诺图，并求出F1,F2
根据F1F2的表达式做出电路图：
按照电路图连接号电路，并且验证结果是否与设计相符。
2,>设计一位全加/全减器
做出真值表：
F1的卡诺图
F1卡诺图：
F2的卡诺图
按照电路图连接号电路，并且验证结果是否与设计相符。
5.实验体会
通过这次试验，我了解了用仪器拼接电路的基本情况。
懂得了从电路图到真实电路的基本过程。
在连接的时候，很容易因为线或者门出现问题。
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。
实验3.2 组合逻辑电路设计1
功能为：某工厂有三个车间和一个自备电站，站内有两 台发电机X和Y，Y的发电量是X的两倍，如果一个车间开 工，启动X就可满足要求；如果两个车间同时开工，启动 Y就可满足要求；若三个车间同时开工，则X和Y都应启 动，试设计一个用“异或”门（74LS86）控制X 、“与或 非”门（74LS54）及“非”门（74LS04）芯片控制Y的启停 电路。
Y＝A·B Y＝AB
输入:16路白色钮子开关置“H”表示逻辑“1”,置“L”表示逻辑
“0”
输出:16路发光二极管亮表示逻辑“1” ,二极管灭表示逻辑 “0” 输出电路 输出发光二极 输入电路
管公共端接地 共阴极回路， 高电平有效
TTL:74LSXX
型号
,74XX ,74HXX ,74SXX 电源
CMOS:
“0”: UOL=0.0V～0.25V
“1”: UOH≈5V(接5V电源时)
组合逻辑电路1的特点： 由小规模集成电路逻辑门芯片构成； 电路的输出只与电路当前输入有关。 组合逻辑电路1的设计步骤： 根据题目输入和输出要求及相互关系，进行逻 辑抽象,即说明逻辑变量； 列出真值表； 用公式法或卡诺图化简，写出满足给定的芯片 的逻辑表达式； 用逻辑符号画出该逻辑表达式的逻辑电路图。
2.完成任务一、二电位测试表格。 3. 记录输入C与输出Y的波形。(A接低电平，B接 高电平，C接1kHz脉冲)
4.根据测试数据，得出结论。完成思考题。
六、注意事项
注意一定要先查导线，再开始接线。 注意通常电源均按+5V和地接入，每个芯片都需接 入一对电源，为防止遗漏，可把它定为接线的第一 步。注意电源不要接反，否则会烧坏芯片。
数字电子技术实验
实验3.2 组合逻辑电路设计1
一、实验目的
组合逻辑电路的设计与测试实验原理和内容
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组合逻辑电路的设计与测试实验原理和内容
组合逻辑电路的设计与测试实验原理和内容#### 1. 引言说起电子世界里的魔法师，那非组合逻辑电路莫属了。
它们就像是大脑的神经元，负责处理信息，做出决策。
不过，这些“魔法师”可不像电脑那样有程序指令，它们得靠我们手动操作来指挥。
今天，我们就来聊聊怎么设计、测试这些聪明的小助手。
#### 2. 组合逻辑电路是什么？想象一下，你面前有一堆彩色的珠子，每个珠子代表一个二进制位（0或1）。
你的目标是把这些珠子排成一条线，让它们按照特定的顺序排列起来，就像一串密码一样。
这就是组合逻辑电路的工作方式，它通过一系列的逻辑门（比如AND门、OR门等）来控制这些珠子的排列。
#### 3. 设计步骤你得搞清楚你想实现的功能。
是计算器、还是路由器？是洗衣机还是微波炉？确定了功能后，就得画出一张“电路图”，就像建筑师画蓝图一样，只不过这里的“蓝图”是用逻辑门和连线来表示的。
接下来就是搭建电路了。
你可以用面包板或者真的电路板来实现这个“电路”。
记得，每个元件都要接对位置哦！如果不小心接错了，电路可能就会出问题，就像拼错地图一样，后果很严重！#### 4. 测试方法电路搭好后，就要开始测试了。
测试的方法有很多，比如使用灯泡、指示灯或者数字显示器来观察电路的输出。
就像侦探破案一样，你得仔细检查每一个可能出错的地方。
有时候，电路会像魔术师一样，在你不注意的时候变出一个惊喜来。
这时候，你就得有耐心，慢慢调试，直到找到问题所在。
#### 5. 总结总的来说，组合逻辑电路的设计和测试是一个既有趣又富有挑战性的过程。
它需要我们具备一定的逻辑思维能力，同时也考验我们的耐心和细心。
通过这个过程，我们可以更好地理解电子世界的运行机制，也能锻炼自己的动手能力和解决问题的能力。
所以，下次当你看到那些小小的电子元件时，不妨想想它们背后的魔法，也许你会发现更多的乐趣呢！。
实验1组合逻辑电路的设计与测试
实验
1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、组合电路的一般步骤如图
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”。
表5-5-1
表5-5-2
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 ⋅⋅⋅
图5-5-1
表决逻辑电路
按图5－5－2接线，输入端A、B、C 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5－5－1进展比拟，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
5、 74LS00 74LS20 cc4070
四、实验内容
1用与非门设计半加器
2用与非和异或门设计半加器
3用与非和异或设计全加器。
数电实验一 组合逻辑电路分析与设计
实验一组合逻辑电路分析与设计2016.10.5目录目录一、实验内容 (3)1.实验目的 (3)2.实验仪器及器件 (3)二、分析设计及实验步骤 (4)1.组合逻辑电路的分析 (4)2.组合逻辑电路的设计 (6)3.实验步骤 (6)三、实验结果及讨论总结 (7)1.实验结果 (7)2.讨论及思考题 (8)3.总结与心得 (9)实验内容一、实验内容1.实验目的（1）掌握组合逻辑电路的分析方法，并验证其逻辑功能。
（2）掌握组合逻辑电路的设计方法，并能用最少的逻辑门实现之。
（3）熟悉示波器与逻辑分析仪的使用。
2.实验仪器及器件（1）数字电路实验箱、数字万用表、示波器（2）虚拟器件：74LS00,74LS86,74LS19774LS0074LS8674LS197二、分析设计及实验步骤1.组合逻辑电路的分析：对已给定的组合逻辑电路分析其逻辑功能（1）由给定的组合逻辑电路写函数式（2）对函数式进行化简或变换由以上卡诺图进行化简可得G3=Q3G2=Q2⊕Q3G1=Q1⊕Q2G0=Q0⊕Q1（3）根据最简式列真值表G0=Q0⊕Q1Q0 Q1 G20 0 00 1 11 0 11 1 0（4）确认逻辑功能根据已得逻辑表达式及真值表易知：G3与Q3相同，G2、G1、G0的逻辑功能相当于异或门（即当两输入相同时输出0，两输入不同时输出1）2.组合逻辑电路的设计（1）真值表及函数式可见以上1.组合逻辑电路的分析（2）画出电路图四个输出D1、D2、D3、D4分别相当于G3、G2、G1、G03.实验步骤（1）用逻辑开关模拟二进制代码输入，并把输出接“0-1”显示器（即是实验箱右上角的LED 灯）检查电路，看电路是否正常工作。
（2）用集成异步下降沿触发的异步计数器74LS197构成十六进制计数器作为代码转换电路的输入信号源。
74LS197的CP0接连续脉冲作为时钟输入，Q0与CP1连接，将MR、PL接HIGH，则Q3、Q2、Q1和Q0就是十六进制计数器的输出。
《组合逻辑电路》教案
《组合逻辑电路》教案一、教学目标1. 了解组合逻辑电路的基本概念和特点2. 掌握组合逻辑电路的分析和设计方法3. 熟悉常见的组合逻辑电路模块及其应用4. 培养学生的动手能力和团队协作精神二、教学内容1. 组合逻辑电路的基本概念组合逻辑电路的定义组合逻辑电路的特点2. 组合逻辑电路的分析方法逻辑函数的表示方法逻辑函数的化简方法逻辑电路的测试方法3. 组合逻辑电路的设计方法最小项和最大项的概念Karnaugh图的应用Quine-McCluskey法的步骤4. 常见的组合逻辑电路模块编码器译码器多路选择器算术逻辑单元5. 组合逻辑电路的应用实例数字电路的设计计算机组成原理通信系统三、教学方法1. 讲授法：讲解组合逻辑电路的基本概念、分析和设计方法2. 案例分析法：分析常见的组合逻辑电路模块及其应用3. 实验法：动手搭建组合逻辑电路，培养学生的实践能力4. 小组讨论法：分组设计简单的组合逻辑电路，培养学生的团队协作精神四、教学准备1. 教学课件：制作组合逻辑电路的相关课件，便于学生理解和掌握2. 实验器材：准备组合逻辑电路实验所需的器材，如逻辑门、芯片、导线等3. 编程软件：安装组合逻辑电路仿真软件，如Multisim、Proteus等五、教学评价1. 课堂表现：评估学生在课堂上的积极参与程度、提问回答等情况2. 实验报告：评估学生在实验过程中的动手能力和创新能力3. 课程设计：评估学生在课程设计中的综合运用能力和团队协作精神4. 期末考试：设置相关试题，评估学生对组合逻辑电路知识的掌握程度六、教学安排1. 课时：共计32课时，包括16课时理论教学和16课时实验教学2. 教学计划：第1-8课时：讲解组合逻辑电路的基本概念和特点第9-16课时：讲解组合逻辑电路的分析方法和设计方法第17-24课时：实验教学，动手搭建组合逻辑电路第25-32课时：课程设计，分组设计简单的组合逻辑电路应用实例七、教学注意事项1. 关注学生的学习兴趣，通过实际应用实例激发学生的学习积极性2. 注重理论与实践相结合，培养学生的实际操作能力3. 鼓励学生提问和发表见解，提高学生的思考和分析能力4. 注重培养学生的团队协作精神，提高学生的沟通能力八、教学拓展1. 组合逻辑电路在数字电路中的应用2. 组合逻辑电路在计算机组成原理中的作用3. 组合逻辑电路在通信系统中的应用4. 组合逻辑电路在其他领域的应用前景九、教学反馈1. 定期收集学生对组合逻辑电路知识的学习反馈，了解学生的学习进度和需求2. 根据学生的反馈情况，及时调整教学方法和进度，提高教学效果3. 加强与学生的沟通交流，解答学生的疑问，提高学生的学习兴趣3. 对学生进行综合评价，鼓励优秀学生继续深造，提高自身能力4. 反思教学方法，不断提升教学质量，为今后的教学工作打下坚实基础重点和难点解析一、教学目标1. 理解组合逻辑电路的基本概念和特点2. 掌握组合逻辑电路的分析和设计方法3. 熟悉常见的组合逻辑电路模块及其应用4. 培养学生的动手能力和团队协作精神二、教学内容1. 组合逻辑电路的基本概念组合逻辑电路的定义组合逻辑电路的特点2. 组合逻辑电路的分析方法逻辑函数的表示方法逻辑函数的化简方法逻辑电路的测试方法3. 组合逻辑电路的设计方法最小项和最大项的概念Karnaugh图的应用Quine-McCluskey法的步骤4. 常见的组合逻辑电路模块编码器译码器多路选择器算术逻辑单元5. 组合逻辑电路的应用实例数字电路的设计计算机组成原理通信系统三、教学方法1. 讲授法：讲解组合逻辑电路的基本概念、分析和设计方法2. 案例分析法：分析常见的组合逻辑电路模块及其应用3. 实验法：动手搭建组合逻辑电路，培养学生的实践能力4. 小组讨论法：分组设计简单的组合逻辑电路，培养学生的团队协作精神四、教学准备1. 教学课件：制作组合逻辑电路的相关课件，便于学生理解和掌握2. 实验器材：准备组合逻辑电路实验所需的器材，如逻辑门、芯片、导线等3. 编程软件：安装组合逻辑电路仿真软件，如Multisim、Proteus等五、教学评价1. 课堂表现：评估学生在课堂上的积极参与程度、提问回答等情况2. 实验报告：评估学生在实验过程中的动手能力和创新能力3. 课程设计：评估学生在课程设计中的综合运用能力和团队协作精神4. 期末考试：设置相关试题，评估学生对组合逻辑电路知识的掌握程度六、教学安排1. 课时：共计32课时，包括16课时理论教学和16课时实验教学2. 教学计划：第1-8课时：讲解组合逻辑电路的基本概念和特点第9-16课时：讲解组合逻辑电路的分析方法和设计方法第17-24课时：实验教学，动手搭建组合逻辑电路第25-32课时：课程设计，分组设计简单的组合逻辑电路应用实例七、教学注意事项1. 关注学生的学习兴趣，通过实际应用实例激发学生的学习积极性2. 注重理论与实践相结合，培养学生的实际操作能力3. 鼓励学生提问和发表见解，提高学生的思考和分析能力4. 注重培养学生的团队协作精神，提高学生的沟通能力八、教学拓展1. 组合逻辑电路在数字电路中的应用2. 组合逻辑电路在计算机组成原理中的作用3. 组合逻辑电路在通信系统中的应用4. 组合逻辑电路在其他领域的应用前景九、教学反馈1. 定期收集学生对组合逻辑电路知识的学习反馈，了解学生的学习进度和需求2. 根据学生的反馈情况，及时调整教学方法和进度，提高教学效果3. 加强与学生的沟通交流，解答学生的疑问，提高学生的学习兴趣3. 对学生进行综合评价，鼓励优秀学生继续深造，提高自身能力4. 反思教学方法，不断提升教学质量，为今后的教学工作打下坚实基础。
实验1指导书组合逻辑电路的设计
实验1 组合逻辑电路的设计预习内容阅读《电工电子实验教程》第6.3节中组合逻辑电路的内容。
预习实验的内容，自拟实验步骤和数据表格，选择所用元件名称、数量，熟悉元件引脚，画出集成电路引脚图及真值表，完成理论设计，画出原理电路，手写预习报告。
一、实验目的1．掌握组合逻辑电路设计的一般概念和方法。
2．掌握集成组合逻辑电路的使用和设计方法。
3．学习EDA软件Quartus II的基本使用方法。
二、知识要点使用中规模的集成电路设计组合逻辑电路的一般方法为：第一步：从题目中完成逻辑抽象。
把实际问题转换为可行的逻辑设计要求。
第二步：根据逻辑设计的要求建立输入、输出变量，并列出真值表。
第三步：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。
不一定要最简形式，应以所要使用的中规模集成芯片的逻辑功能为依据，把要产生的逻辑函数变换为与器件的逻辑函数式类似的形式。
对于变换后的逻辑函数式与所选器件的逻辑函数式差别非常大的应考虑更换元器件类型。
第四步：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。
第五步：用实验来验证设计的正确性。
设计组合逻辑电路的一般步骤如图1-1所示。
图1-1 组合逻辑电路设计流程图三、实验内容题目A：4人表决电路设计一个4人表决电路，多数通过（当四个输入端中有三个或四个为“1”时，输出端才能为“1”），用发光二极管显示表决结果，通过点亮，否决不亮。
（要求选用与非门电路实现，74LS10和/或74LS20）题目B：大月指示器电路设计一个大月指示器，四个二进制输入变量表示月份，发光二极管表示输出，若该月份天数为31，则发光二极管亮，其它情况发光二极管不亮（注意任意项的处理，要求使用74LS00和74LS151）。
四、实验要求从实验内容所列的题目中选择一个题目进行设计，使用中规模集成电路芯片完成设计，具体方案不限。
要求确保电路可以完成题目功能，并使用尽可能少的器件。
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实验一组合逻辑电路的设计与测试
一、实验原理
根据设计任务的要求建立输入、输出变量，并列出真值表；然后用逻辑电路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，验证设计的正确性。
二、实验目的
掌握组合逻辑电路的设计与测试方法。
三、实验设备与器件
1、+5V直流电源
2、逻辑开关
3、逻辑电平显示器
4、直流数字电压表
5、CC4011×2(74LS00) CC4012×3(74LS20) CC4030(74LS86)
CC4081(74LS08) 74LS54×2(CC4085) CC4001(74LS02)
四、实验内容
1、设计用与非门及异或门、与门组成的半加器电路。
（1）真值表如下表
(2) 简化逻辑表达式为
S⊕
=
A
=
+
B
A
B
A
B
C=
AB
（3）逻辑电路图如下
2、设计一个一位全加器，要求用异或门、与门、或门实现。
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。
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。
1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1
1 1
（2）由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）画出逻辑电路图如下图，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。
3、设计一位全加器，要求用与或非门实现。
解: 11i 1-i i i 1-i i i i B A C B A C B A S --+++=i i i i i C B A C Θ
1i 1-i i i i i A C B B A C -++=i C
A i
C
B i
4、设计一个两个两位无符号的二进制数进行比较的电路：根据第一个数是否大于、等于、小于第二个数，使相应的三个输出端中的一个输出为“1”，要求用与门、与非门及或门实现。
解:
F A >B =(A1>B1)+(A1=B1)(A0>B0)
F A <B=(A1<B1)+(A1=B1)(A0<B0) F A =B=（A1=B1）(A0=B0)
A
B 0
A
1
B
1
B 74LS04六反相器
入与门(1)
入与门(2)
五、实验总结
通过本次实验使我更加了解了组合逻辑电路的设计与测试方法，而且在设计过程中，也有了一些感悟：
应正确选择集成电路的型号，不要将集成芯片的电源端接反，要学会看芯片各个引脚的功能表。
学会根据设计任务要求建立输入输出变量，列出真值表，然后用逻辑函数或者卡诺图化简逻辑表达式，根据化简后的逻辑表达式画出逻辑图，用标准的器件构成逻辑电路图，最后验证设计的正确性。