02实验二 组合逻辑电路功能测试及设计
实验2 组合逻辑电路功能分析
实验二 组合逻辑电路功能分析与设计
一、实验目的：
1、了解组合逻辑电路的特点；
2、掌握组合逻辑电路功能的分析方法；
3、学会组合逻辑电路的连接方法;
4、掌握组合逻辑电路的设计方法。
二、实验原理：
1、组合逻辑电路的特点：
2、组合逻辑电路的分析方法：
3、组合逻辑电路的设计步骤：
三、实验器件
集成块：74LS00、74LS04、74LS08、74LS32
四、实验内容：
（一）、组合逻辑电路功能分析
分析图4-1所示电路的逻辑功能：
（二）、组合逻辑电路设计（根据组合逻辑电路的设计步骤，分别写出各个组合逻辑电路的设计步骤。
）
1、设计一个举重裁判表决器。
设举重比赛有三个裁判，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（其中必须有主裁判）判明成功时，表示“成功”的灯才亮。
（要求用与非门实现）
１图4－1
2、某设备有开关A、B、C，要求仅在开关A接通的条件下，开关B才能接通；开关C仅在开关B接通的条件下才能接通。
违反这一规程，则发出报警信号。
设计一个由与非门组成的能实现这一功能的报警控制电路。
（要求用与非门实现）
3、设计全减器，（要求用与非门实现）
五、实验总结与体会：。
实验二 组合逻辑电路实验
实验二 组合逻辑电路实验一、实验目的1．掌握组合逻辑电路的设计、分析方法与测试方法； 2．验证半加器、全加器的逻辑功能。
二、预习要求1．复习组合逻辑电路的设计、分析方法；2．复习用与非门和异或门等构成的半加器、全加器的工作原理；三、实验原理1．组合逻辑电路由很多常用的门电路组合在一起，实现某种功能的电路，它在任意时刻的输出，仅取决于该时刻输入信号的逻辑取值，而与信号作用前电路原来的状态无关。
2．组合逻辑电路的分析是指根据所给的逻辑电路，写出其输入与输出之间的逻辑函数表达式或真值表，从而确定该电路的逻辑功能。
其分析步骤为：四、实验器件1．数字电路实验箱 2.双踪示波器3. 74LS00 74LS86 74LS024.若干导线五、实验内容1．分析、测试用异或门74LS86和与非门74LS00组成的半加器的逻辑功能,填入表4-3表4.3 异或门组成的半加器图4-4 异或门和与非门组成的半加器 S= C=2．分析、测试用异或门74LS86、与非门74S00和或非门74LS02组成的全加器的逻辑功能图4-5 全加器逻辑电路（1）根据逻辑电路写出全加器的逻辑函数表达式，并化为最简。
Si= Si=（2）按图4-5连线，Ai 、Bi 、Ci 的值按表4-4输入，观察输出Si 、Si 的值，填入表4.4。
六、实验报告要求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。
3．对险象进行讨论。
七、实验注意事项1．实验中要求使用+5V ，电源极性绝对不允许接错。
2．插集成块时，要认清定位标记，不得插反。
3．连线之前，先用万用表测量导线是否导通。
4．输出端不允许直接接地或直接接+5V 电源，否则将损坏器件。
实验二 组合逻辑电路(半加器、全加器)
《数字电子技术B》实验报告班级：姓名学号：实验二组合逻辑电路（半加器、全加器）一、实验目的1.掌握组合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、实验仪器及材料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（如果有可能，附上仿真图）1.组合逻辑电路功能测试。
（1）.用2片74LS00组成图2.1所示逻辑电路。
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）.接表2.1要求，改变A、B、C的状态填表并写出Y1，Y2逻辑表达式。
（4）.将运算结果与实验比较。
表2.1Y1=A+B Y2=(A’*B)+(B’*C)2.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，故半加器可有一个集成异或门和二个与非门组成如图2.2。
图2.2（1）.在实验仪上用异或门和与门接成以上电路。
A、B接电平开关K，Y，Z接电平显示。
（2）.按表2.2要求改变A、B状态，填表。
表2.23.（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。
表2.3（5）按原理图选择与非门并接线进行测试，将测试结果记入表2.4，并与上表进行比较看逻辑功能是否一致。
4. 测试用异或、与或和非门组成的全加器的逻辑功能。
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）.画出用异或门、与或非门和非门实现全加器的逻辑电路图，写出逻辑表达式。
（2）.找出异或门、与或非门和与门器件按自己画出的图接线。
接线时注意与或非门中不用的与门输入端接地。
（3）.当输入端A i、B i及C i-1为下列情况时，用万用表测量S i和C i的电位并将其转为逻辑状态填入下表。
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 1B 0 0 0 0 1 1 11 0 0 0 0 1 1 1 1C 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1D 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 00 1 0 1 1 1 CD AB00 01 11 10 0001 111 1 1 110 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。
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。
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。
实验二 组合逻辑电路分析与测试
实验二组合逻辑电路分析与测试一、实验目的1．掌握组合逻辑电路的分析方法。
2．验证半加器和全加器电路的逻辑功能。
3．了解两个二进制数求和运算的规律。
4．学会数字电子线路故障检测的一般方法。
二、实验原理1．分析逻辑电路的方法：根据逻辑电路图---写出逻辑表达式---化简逻辑表达式（公式法、卡诺图法）---画出逻辑真值表---分析得出逻辑电路解决的实际问题（逻辑功能）。
2．实验线路（1）用与非门组成的半加器，如图4-4-1所示。
（2）用异或门组成的半加器，如图4-4-2所示。
图4-4-2 异或门组成的半加器（3）用与非门、与或非门和异或门组成的全加器，如图4-4-３所示：3．集成块管脚排列图见附录三、实验仪器及器材１．数字实验箱２．集成块74LS00３．集成块74LS54４．集成块74LS86５．万用表 6．＋5V直流电源四、实验内容及步骤１．检查所用集成块的好坏。
２．测试用与非门组成的半加器的逻辑功能。
（1）按图4-4-1接线，先写出其逻辑表达式，然后将输入端A、B接在实验箱逻辑控制开关插孔，X1、X2、X3、S n、C n分别接在电平显示插孔接好线后，进行测试。
（2）改变输入端A、B的逻辑状态，观察各点相应的逻辑状态，将结果填入表4-4-1中，测试完毕，切断电源，分析输出端逻辑状态是否正确。
表4-4-1（1）按图4-4-2接线，将输入端A、B分别接在逻辑控制开关插孔，C n、S n分别接在电平显示插孔，接好线后进行测试。
（2）改变输入端A n、B n的逻辑状态，观察S n和C n的显示状态，并将测试结果填入表4-4-2中，并分析结果正确与否。
若输出有误，分析其原因并查找故障点。
４．测试用与非门、与或非门组成的全加器的逻辑功能。
（1）按图4-4-3接线，输入端A n、B n、C n-1分别接逻辑控制开关插孔, S n、C n分别接电平显示插孔，接好线后进行测试。
表4-4-2n n n-1n n果填入表4-4-3中。
实验二——组合逻辑电路的设计与测试
• 4、设计一个对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、与非门及或非门实现 （74LS08、74LS00、74LS20、 74LS02）
• 设计原理： • １、半加器：两个一位二进制 相加，叫做半加，实现半加操 作的电路叫半加器 。 • ２、全加器：全加器是带进位 的加法运算，即两个同位的加 数和来自低位的进位三者相加， 这种加法运算就是全加，实现 全加运算的电路叫做全加器
• 设计步骤： • 一、半加器 • 1、列出半加器真值表
二进制显示
数据开关
如何布线
在数字实验中，由错误布线引起的故障， 常占很大比例。布线错误不仅会引起电路故 障，有时甚至会损坏器件。 1、布线原则：应便于检查，排除故障和更换 器件 2、布线顺序：通常是先接地线和电源线（最 好用不同颜色的线加以区分，电源——红色 地线—— 黑色 ），再接输入线、输出线及 控制线。
电子技术实验箱介绍
CP脉 +5V
冲
秒信号
数码管
数据开 关
电源
逻辑 开关
二进制 显示
基准频 率
数码管
8421码
输出
接地 端
逻辑 开关
CP脉
冲
秒信号
逻辑 笔
Байду номын сангаасLED
显示
实验二--组合逻辑电路实验(半加器、全加器)
实验步骤
1、检查芯片完好
每个小组在数字电路试验箱上找到本次实验所需要的芯片 ，并查看芯片形状是否完好，芯片管脚有没有插牢。
2、查看数字电路实验箱
74LS86
74LS00
3、了解芯片
芯片管脚示意图
4、实验内容与结果(一)
1.组合逻辑电路功能测试 （选用芯片74LS00）
输入
A
B
C
0
0
0
0
0
1
0
1
实验二组合逻辑电路实验半加实验二组合逻辑电路实验半加器全加器器全加器实验目的实验目的掌握掌握组合逻辑电路的功能测试验证验证数字电路实验箱及示波器的使用方学会学会二进制数的运算规律数字电路实验箱及示波器的使用方半加器和全加器的逻辑功能序号名称型号与规格数量数字电路实验箱thd1二输入四与非门74ls00二输入四异或门74ls86二输入端四或非门74ls022
输入
Ai
Bi
Ci-1
0
0
0
输出
Si
Ci
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
认真复习，加强练习， 巩固成果，学以致用！
Goodbye!
以上有不当之处，请大家给与批评指正， 谢谢大家！
5、记录实验结果（二）
2.用异或门（74LS86）和与非门（74LS00）组成的半加器电路
输入
A
B
0
0
0
1
1
0
1
1
输出
Y
Z
（1）在数字电路实验箱上插入异或门和与非门芯片。输入端A、B接逻辑开 关，Y，Z接电平显示发光管。 （2）按表格要求，拨动开关，改变A、B输入的状态，填表写出y、z的输出 状态，并根据真值表写出y、z逻辑表达式。
实验二 组合逻辑电路的设计与测试
二进制显示
数据开关
如何布线
在数字实验中，由错误布线引起的 故障，常占很大比例。布线错误不仅会 引起电路故障，有时甚至会损坏器件。
• 思考题： 6、与或非门中，当某一组与端不用时， 应如何处理？
一、实验目的
• 掌握组合逻辑电路的设计与测 试方法
二、组合逻辑电路的设计流程
三、实验设备与器件
• 1、电子技术实验箱 • 2、数字万用表 • 3、主要参考器件
74LS00×2、74LS20×3、 74LS86、74LS08、74LS51×2、 74LS32、74LS02 、74LS04
• 2、按实际选用逻辑门的类型，用逻辑代数和卡诺 图化简两种方法求出简化的逻辑表达式
• 3、根据修改后的表达式，画出用标准器件构成的 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（没学过仿真软件的专业，可以不仿真）
• 思考题：5、如何用最简单的方法验证与或非门的 逻辑功能是否完好？
五、实验报告要求
• 1、写出设计方案要点，画出总电路原理框 图，叙述设计思路。
• 2、对单元电路的设计及基本原理进行分析。 • 3、提供参数计算过程和选择器件依据。 • 4、记录调试过程，对调试过程中遇到的故
障进行分析。 • 5、记录测试结果并做简要说明。 • 6、设计过程的体会与创新点、建议。 • 7、元件清单。
实验二、组合逻辑 电路的设计及测试
• 实验内容：
• 1、设计用与非门及用 异或门、与门组成的半加器（74LS00、 74LS86、74LS08）
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--组合逻辑电路实验(半加器、全加器)
1
4 二输入端四或非门 74LS02
1
实验内容与步骤
1. 组合逻辑电路功能测试 2.用异或门（74LS86）和与非门组成的半加
器电路 3.全加器组合电路的逻辑功能测试 4. 用与非门实现逻辑函数 F AB AC BC *5.用异或门、或非门、与非门组成的全加器
电路的逻辑功能测试（选做）
5、记录实验结果（二）
2.用异或门（74LS86）和与非门（74LS00）组成的半加器电路
输入
A
B
0
0
0
1
1
0
1
1
输出
Y
Z
（1）在数字电路实验箱上插入异或门和与非门芯片。输入端A、B接逻辑开 关，Y，Z接电平显示发光管。 （2）按表格要求，拨动开关，改变A、B输入的状态，填表写出y、z的输出 状态，并根据真值表写出辑功能测试
Ai
Bi
Ci-1
Y
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
Z
X1
X2
X3
Si
Ci
5、记录实验结果（四）
F AB AC BC
自己设计实现逻辑函数，给出逻辑电路连接图，并连接调试。
5、记录实验结果（选做）
（1）画出用异或门、或非门和与非门实现全加器的逻辑电路图，写出逻辑表达式。 （2）找出异或门、或非门和与非门器件，按自己设计画出的电路图接线，注意：接 线时,或非门中不用的输入端应该接地。与非门中不用的输入端应该接VCC。 （3）当输入端Ai Bi Ci-1为下列情况时，测量Si和Ci的逻辑状态并填入表格中
组合逻辑电路的设计与测试实验原理和内容
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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。
实验2 组合逻辑电路设计与测试
实验2 组合逻辑电路设计与测试
一、实验目的
（1）熟练掌握组合逻辑电路的特点和一般分析、设计和测试方法
（2）理解并掌握半加器和全加器的逻辑功能
二、实验仪器与器件
（1）实验仪器：数字实验台、双踪示波器、万用表
（2）实验器件：74LS00、74LS86、74LS20
三、实验内容
（1）用74LS00和74LS86设计一个半加器，并进行逻辑功能测试。
（a）写出设计过程，画出原理图和实验图。
（b）按实验图连接好，测试其逻辑功能，列出测试的真值表。
（2）全加器逻辑功能测试
（a）将74LS00和74LS86按下图所示连线，测试并列出真值表如下表所示。
（b）写出S、C的逻辑表达式。
四、实验注意事项
信号电平为+5V，正负电极不要接错。
五、实验报告
（1）写出设计过程，画出实验电路图，并记录测试所得数据；
（2）简述实验中遇到的问题及解决方法。
（选做）设计一个电子锁，如图所示，其中A、B、C、D是四个二进制代码输入端，E为密码输入确认端（当E=0时，表示确认）。
每把锁有四位密码（设该锁的密码为1011），若输入代码符合该锁密码，并E =0确认时，送出一个开锁信号（F1=1），用于开锁指示的发光二极管亮；若输入代码不符合该锁密码，并E =0确认时，送出报警信号（F2=1），用于报警指示的发光二极管亮，并驱动报警电路；若E =1时，不送出任何信号。
（1）写出设计过程。
（2）要求用最少的与非门实现。
（3）画出实验电路图。
（4）搭试电路进行验证，并记录实验结果。
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END
兰州交通大学 国家级电工电子实验教学示范中心
真值表
函数表达式
电Hale Waihona Puke 图四、实验内容及步骤若只用与非门来实现该电路还需对公式 进行变换，根据变换后的表达式（请同学们自行推导）设计出 电路图，如下图所示。
用与非门实现的一位半加器电路
五、分析与思考
1.如何消除组合逻辑电路中的消竞争冒险现象？ 2.怎样判断门电路逻辑功能是否正常？ 3.与非门的一个输入端接连续脉冲，其余端是什么 状态是允许脉冲通过？什么状态时禁止脉冲通过？
数字电子技术实验课程教学课件
实验二 组合逻辑电路功能测试及设计
国家级电工电子实验教学示范中心
纲要
一、实验目的 二、实验器材及仪器 三、实验原理 四、实验内容与步骤
五、分析与思考
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.学会根据实际问题设计组合逻辑电路； 3.了解组合电路的冒险现象及消除方法。
四、实验内容及步骤
Y ②卡诺图化简 BC A 00 0 1 01 1 11 1 10 1
Y AB AC AB AC AB AC
③逻辑电路图
A B A C & & & Y
四、实验内容及步骤
2.用与非门设计实现一半加器电路
半加器：只考虑两个加数本身及往高位的进位，而不考由 低位来的进位（或者把地位来进位看成0）
四、实验内容及步骤 • 二输入与非门74LS00的逻辑功能测试
四、实验内容及步骤 • 二输入或门74LS32的逻辑功能测试
四、实验内容及步骤
• 二输入异或门74LS86的逻辑功能测试
四、实验内容及步骤
表2.1 门电路逻辑功能表
四、实验内容及步骤
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。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，表明举重成功。
设计要求：在满足逻辑功能和技术要求的基础上，力求使电路 简单、经济、可靠。设计中所说的“最简”是指电路所用的器 件数最少，器件的种类最少，而器件之间的连线也最少。
三、实验原理
• 竞争冒险 由于门电路的传输延时，当电路中存在由反 相器产生的互补信号，则有可能产生竞争冒险现 象。 偏1冒险：表达式中存在 A A 项； 偏0冒险：表达式中存在 A A 项。 • 消除办法 输出端并联电容（4-20pf）; 消除互补变量； 增加乘积项。
三、实验原理
组合电路：输出仅由输入决定，与电路当前状 态无关；电路结构中无反馈环路（无记忆）
组合电 路特点
输入到输出之间没有反馈回路。电路 不含记忆单元。 组合电路的描述方法主要有逻辑表达 式、真值表、卡诺图和逻辑图等。
三、实验原理
2.组合逻辑电路的设计思想
1.分析 2.真值表 3.化简 4.逻辑图
二、实验器材及仪器
1.数字逻辑实验台 2.集成块74LS00、74LS32、74LS86各一片 3.导线若干
三、实验原理
1.组合逻辑电路
I0 输 入 I1 Y0
…
In -1
… …
组合逻辑电路
… …
Y1
输 出
…
Ym-1
Y0 f 0 ( I 0 , I1 , , I n 1 ) Y f ( I , I , , I ) 1 1 0 1 n 1 Ym 1 f m 1 ( I 0 , I1 , , I n 1 )
表2.2 逻辑真值表
解：①逻辑抽象 输入变量： 主裁判为A，副裁判为B、C。 判明成功为1，失败为0；
输出变量： 举重成功与否用变量Y表示， 成功为1，失败为0；
输入 输出 A B C Y 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1