实验二(新版)组合逻辑电路(一)
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。
数字电路实验报告
数字电路实验目录实验一组合逻辑电路分析 (2)实验二组合逻辑实验(一) (6)实验三组合逻辑实验(三) (11)实验四触发器和计数器 (19)实验五数字电路综合实验 (24)实验六555集成定时器 (27)实验七数字秒表 (31)实验一组合逻辑电路分析一、参考元件1、74LS00(四2输入与非门)2、74LS20(双4输入与非门)二、实验内容1、组合逻辑电路分析A B C D 789101112X15 V1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”。
实验表格记录如下:实验真值表A B C D X10 0 0 0 00 0 0 1 00 0 1 0 00 0 1 1 10 1 0 0 00 1 0 1 00 1 1 0 00 1 1 1 11 0 0 0 01 0 0 1 01 0 1 0 01 0 1 1 11 1 0 0 11 1 0 1 11 1 1 0 11 1 1 1 1实验分析:•=AB+CD ,同样,由真值表也能推出此方程,由实验逻辑电路图可知:输出X1=AB CD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?U1A74LS00DU1B 74LS00DU1C 74LS00DU2A74LS00DU2B 74LS00DU2C74LS00DU3A74LS20DVCC5VX15 VX25 V1243VCC56789101112ABCD图1.2 密码锁电路分析实验真值表记录如下:实验真值表 A B C D 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 1111 1 0 1 0 11 1 1 0 0 11 1 1 1 0 1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。
实验2 组合逻辑电路的设计
4. 实验内容及要求 (1) 用与非门设计实现异或逻辑功能。 a) 按照组合逻辑电路的设计方法, 列出两输入异或逻辑函数的真值表, 写出最简 与或式、与非-与非式,画出与非门实现的逻辑电路图。 b) 使用集成电路芯片 74LS10 和 74LS20 中的与非门, 按照所设计的逻辑电路图连 接电路。 c) 选择使用数字电路实验装置中的逻辑电平输入开关和逻辑电平输出 LED 指示 灯,设计实验测试方案。 d) 记录并分析实验数据参考表 2-2, 说明所设计的电路是否实现预计的异或逻辑 功能。
以二值逻辑的 0、1 两种状态分别代表输入变量和输出变量的两种不同状态。这里 0 和 1 的具体含意完全是由设计者人为选定的。
3) 根据给定的因果关系列出逻辑真值表。 举例: “大月指示器”的逻辑功能如下:输入一年中的具体月份,电路能自动判别出“大月” 还是“小月” (大月有 31 天) 。 通过分析,逻辑抽象结果为:月份输入 ABCD 可以由 4 位二进制代码表示,例如 ABCD=0001 表示输入月份为 1 月, ABCD=0010 表示 2 月, ABCD=0011 表示 3 月,...... , ABCD=1100 表示 12 月;输出 Y 的逻辑值 1 或 0 分别表示信息“大月”或“小月” ,Y=1 表 示大月,Y=0 表示小月。列出真值表如表 2-1 所示。
得到最简与或式为选定器件的类型实际逻辑问题逻辑抽象逻辑函数化简变换表达画出逻辑连接电路实现为了实现最终的逻辑函数既可以用小规模集成门电路组成相应的逻辑电路也可以用中规模集成的常用组合逻辑器件或可编程逻辑器件等构成相应的逻辑电路
实验二 组合逻辑电路的设计
1. 实验目的 (1)熟练使用数字电路实验装置设计实验方案; (2)掌握用基本门电路实现组合电路的设计方法。 (3)掌握实现组合逻辑电路的连接及调试方法。 2. 实验仪器与材料 (1)数字电路实验装置 1 台; (2)双列直插集成电路芯片 74LS10、74LS20 各 1 片,导线若干。 3 . 知识要点 (一)组合逻辑电路的设计方法
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)。
实验二 组合逻辑电路实验
实验二组合逻辑电路实验一、实验概述本章有两个实验,一个是组合逻辑电路分析,需学生自己分析电路功能;另一个是监视交通信号灯工作状态的组合逻辑电路,每一组信号灯都有红、黄、绿三盏灯组成,正常工作时,任何时刻必须有一盏灯点亮,且只允许有一盏灯点亮,否则电路发生故障,产生故障信号提醒维修人员进行及时修理。
二、实验目的1、熟悉组合逻辑电路的特点。
2、掌握组合逻辑电路的分析、设计方法及功能测试方法。
三、实验预习要求1、预习所用到的中规模集成芯片的功能、引脚排列及使用方法2、预习组合逻辑电路的功能特点和结构特点3、预习组合逻辑电路的一般分析及设计方法4、用Proteus软件对实验进行仿真并分析实验是否成功。
四、实验原理1、组合逻辑电路的分析分析的任务是:对给定的电路求解其逻辑功能,即求出该电路的输出与输入之间的逻辑关系,通常是用逻辑式或真值表来描述,有时也加上必须的文字说明。
分析的步骤:(1)逐级写出逻辑函数表达式,最后得到输出逻辑变量与输入逻辑变量之间的逻辑函数式。
(2)化简。
(3)列出真值表。
(4)文字说明上述四个步骤不是一成不变的。
除第一步外,其它三步根据实际情况的要求而采用。
根据以上的步骤分析图2.4-1实现的逻辑功能图2.4-1(1)、写出逻辑函数表达式并化简为最简逻辑函数。
(2)、自己拟定逻辑真值表并填写相应的逻辑值。
(3)、用文字表述逻辑图实现的逻辑功能,在实验箱上验证其得出的结论。
(4)、A、B、C端口接拨动开关,Y0、Y1接逻辑电平LED说明:实验时都需要给芯片接电源,即芯片上VCC引脚接+5V,GND引脚接地(GND)。
2、组合逻辑电路的设计设计的任务是:由给定的功能要求,设计出相应的逻辑电路。
设计的步骤;(1)通过对给定问题的分析,获得真值表。
在分析中要特别注意实际问题如何抽象为几个输入变量和几个输出变量之间的逻辑关系问题,其输出变量之间是否存在约束关系,从而获得真值表或简化真值表。
(2)通过化简得出最简与或式。
组合逻辑电路分析与测试实验报告
组合逻辑电路分析与测试实验报告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。
&X2 A&&X1Sn&X3B&Cn图4-4-1 与非门组成的半加器(2)用异或门组成的半加器,如图4-4-2所示。
=1 ASn B&&Cn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-,所示:3(集成块管脚排列图见附录三、实验仪器及器材,(数字实验箱 ,(集成块74LS00,(集成块74LS54 ,(集成块74LS86,(万用表 6(,5V直流电源=1 Cn-1Sn=1AnB&n +Cn图4-4-3 与非门、与或非门和异或门组成的全加器四、实验内容及步骤,(检查所用集成块的好坏。
,(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,X、X、X、S、C分别接在电平显示插孔接好线后,进行测试。
123nn(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输入端输出端A B X X X SC123n n0 00 11 01 1,(测试用异或门和与非门组成的半加器的逻辑功能(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、S分别nn接在电平显示插孔,接好线后进行测试。
实验二组合逻辑电路实验(半加器、全加器)
掌握 验证 学会
实验目的
组合逻辑电路的功能测试
数 法半字加电器路和实全验加箱器及的示逻波辑器功的能使用方 二进制数的运算规律
实验设备
序号 名称
型号与规格 数量
1 数字电路实验箱
THD-1
1
2 二输入四与非门
74LS00
3
3 二输入四异或门
74LS86
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
输出
Y1
Y2
(1)按上图接线(注意数字编号与芯片管脚编号对应) (2)写出Y2的逻辑表达式并化简。 (3)图中A、B、C接实验箱下方的逻辑开关,Y1,Y2接实验箱上方的电平显示发光管。 (4)按表格要求,拨动开关,改变A、B、C输入的状态,填表写出Y1,Y2的输出状态。 (5)将运算结果与实验结果进行比较 。
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!
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)
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。
数字电路实验报告-组合逻辑电路(1)—仪器的使用及竞争与险象的观测
数字逻辑电路实验实验报告学号:班级:姓名:实验1 组合逻辑电路(1)——仪器的使用和竞争险象的观测一实验内容1.1示波器测量探头补偿信号1.2示波器测量信号源输出的正弦波信号1.3示波器测量信号源输出的方波信号1.4测量示波器的带宽1.57400功能测试1.6竞争与险象的观测二实验原理2.1示波器的基本使用示波器是一种可显示电信号波形的测量工具,可按照显示信号的方式分为数字示波器和模拟示波器两类。
常用的数字示波器通过对模拟信号进行AD转换、采样、存储进而显示波形。
实验中使用的示波器为GDS2202E,有两个输入通道,带宽200MHz,其面板各分区的主要功能如下:1.垂直控制区:包含两通道的开关按钮、幅值量程调节旋钮、参考电平调节旋钮等,可调节两通道的垂直尺度和波形零点高度。
2.水平控制区:主要含时基调节旋钮和触发发位置调节旋钮,可以调节波形显示的时间尺度和触发点的水平位置。
3.触发控制区:可以配合菜单键调节触发电平、触发方式、触发边沿等,可选择自动或正常触发模式,或选择上升、下降或双边沿触发,可实现单次触发功能。
4.菜单区:可设置示波器耦合方式(交、直流和地)、带宽、幅值倍率等参数。
另外,示波器还提供了光标测量、信号参数测量等其他功能。
示波器探头有分压功能,可实现对输入信号的10:1幅值变换,借以实现更大的量程。
使用示波器观测稳定信号时,可使用Autoset键使波形稳定,或自行调节幅值、时基、触发等参数使波形稳定。
观察信号暂态时,则可使用单次触发模式,调节合适的触发参数以实现信号捕捉。
2.2信号源的基本使用信号发生器可用于以一定参数生成波形。
实验中使用的信号发生器为SDG2402X,可生成正弦波、方波、噪声波等常见波形和各种调制波形,有两个输出通道。
使用时,按下Waveforms键选择波形,之后可使用触摸屏幕、数字键、旋钮等配合方向键设置各种波形参数,之后按下对应通道的输出键即可使能输出。
2.3实验中粗略测量示波器带宽的原理分析一切实际系统均有上限截止频率,示波器也不例外。
数字电路实验二:组合逻辑电路
南昌理工学院实验报告二OO 年月日课程名称数字电路实验名称组合逻辑电路的设计指导教师评定签名【一实验名称】组合逻辑电路的设计【二实验目的】1.掌握各种逻辑门的应用。
2.掌握组合逻辑电路的一般设计步骤。
3.熟悉几种常用的组合逻辑电路。
【三实验原理和内容】一、实验原理组合逻辑电路的设计过程包括:(1)根据要求把一个实际问题转化为逻辑问题。
(2)确定输入变量及输出函数,列出真值表。
(3)进行逻辑化简,得到最简逻辑函数表达式。
(4)画出逻辑图,选择器件构成电路。
(5)检测电路是否正确。
以上几个方面中,第一步最关键,如果题意理解错误,则设计出来的电路就不能符合要求;同时,逻辑函数的化简也是一个重要的环节,通过化简,可以用较少的逻辑门实现相同的逻辑功能,这样一来,就降低成本、节约器件及增加电路可靠性,随着集成电路的发展,化简的意义已经演变成为怎样使电路最佳,所以,设计中必须考虑电路的稳定性,即有无竞争冒险现象,竞争冒险会影响电路的正常工作,如果设计的电路有竞争冒险现象,则需要采用合适的方法予以消除。
常见的中规模组合电路器件很多,本实验主要用小规模门电路来模拟,并验证之。
二、实验内容1.设计一个比较器。
试比较两个两位二进制整数,其中A=A1A0,B=B1B0,(1)当A>B时,F1=1;(2)当A=B时,F2=1;(3)当A<B时,F3=0;2.设计一个密码锁。
设该锁有规定的4位二进制代码A3A2A1A0输入端和一个开锁钥匙信号E的输入端,当E=1(有钥匙插入)且符合设定的密码(设A3A2A1A0=1010)时,允许开锁信号输出Y1=1(开锁),报警信号输出Y2=0;当有钥匙插入但是密码不对时,Y1=0,Y2=1(报警);当无钥匙插入时,无论密码对否,Y1=Y2=0。
3.设计一个能对4路数据进行任意选择的数据选择器。
设4路数据分别为A1=1,A2=逻辑开关,A3=1Hz脉冲信号,A4=点动脉冲。
【四实验条件】实验设备、软件、材料等。
组合逻辑电路的实验报告
组合逻辑电路的实验报告组合逻辑电路的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,根据输入信号的不同组合产生不同的输出信号。
在本次实验中,我们将通过搭建和测试几个常见的组合逻辑电路,来深入了解其原理和工作方式。
实验一:二输入与门二输入与门是最简单的组合逻辑电路之一,它的输出信号只有在两个输入信号同时为高电平时才为高电平。
我们首先搭建了一个二输入与门电路,并通过信号发生器输入不同的高低电平信号进行测试。
实验结果显示,只有当两个输入信号同时为高电平时,与门的输出信号才为高电平,否则输出信号为低电平。
实验二:二输入或门二输入或门是另一种常见的组合逻辑电路,它的输出信号只有在两个输入信号至少有一个为高电平时才为高电平。
我们按照实验一的方法,搭建了一个二输入或门电路,并通过信号发生器输入不同的高低电平信号进行测试。
实验结果显示,只要两个输入信号中至少有一个为高电平,或门的输出信号就会为高电平,否则输出信号为低电平。
实验三:三输入异或门异或门是一种特殊的组合逻辑电路,其输出信号只有在输入信号中有奇数个高电平时才为高电平。
我们搭建了一个三输入异或门电路,并通过信号发生器输入不同的高低电平信号进行测试。
实验结果显示,只有当输入信号中有奇数个高电平时,异或门的输出信号才为高电平,否则输出信号为低电平。
这个实验结果验证了异或门的工作原理。
实验四:四输入多路选择器多路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信号输出。
我们搭建了一个四输入多路选择器电路,并通过信号发生器输入不同的高低电平信号进行测试。
实验结果显示,根据控制信号的不同,多路选择器将相应的输入信号输出。
这个实验结果验证了多路选择器的功能。
实验五:二进制加法器二进制加法器是组合逻辑电路中的复杂电路之一,它可以实现二进制数的相加操作。
我们搭建了一个二进制加法器电路,并通过信号发生器输入不同的二进制数进行测试。
实验结果显示,二进制加法器可以正确地将两个二进制数相加,并输出相应的结果。
实验二 组合逻辑电路
实验二组合逻辑电路一、实验目的1.掌握数据选择器的功能和应用方法;2.掌握显示译码器的功能和使用方法;3.掌握组合数字电路的设计和实现方法。
二、预习要求1.复习译码器和数据选择器的工作原理;2.复习有关组合电路设计方法的知识;3.阅读74LS138和74LS151的引脚排列图及功能表;4. 设计实验内容所要求的数据记录表格。
三、理论准备1.概述组合逻辑电路又称组合电路,组合电路的输出只决定于当时的外部输入情况,与电路过去状态无关。
因此,组合电路的特点是无“记忆性”。
在组成上组合电路的特点是由各种门电路连接而成,而且连接中没有反馈线存在。
所以各种功能的门电路就是简单组合逻辑电路。
组合逻辑电路的输入信号和输出信号往往不止一个,其功能描述方法通常有函数表达式、真值表、卡诺图和逻辑图等几种。
组合逻辑电路的分析与设计方法,是立足于小规模集成电路分析和设计基本方法之一。
2.组合逻辑电路的分析方法分析的任务是:对给定的电路求解其逻辑功能,即求出该电路的输出与输入之间的逻辑关系,通常是用逻辑式或真值表来描述,有时也加上必须的文字说明。
分析的步骤:(1)逐级写出逻辑表达式,最后得到输出逻辑变量与输入逻辑变量之间的逻辑函数式。
(2)化简。
(3)列出真值表。
(4)文字说明上述四个步骤不是一成不变的。
除第一步外,其它三步根据实际情况的要求而采用。
3.组合逻辑电路的设计方法设计的任务是: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,由给定的功能要求,设计出相应的逻辑电路。
设计的一般步骤如图3-1所示: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。
需要注意的是,在使用中规模集成的组合逻辑电路设计时,需要把函数式变换成适当的形式(而不一定是最简式)。
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1 组合逻辑电路设1
实验二组合逻辑电路设计【实验目的】1、掌握使用逻辑门设计组合逻辑电路的方法。
2、掌握集成组合逻辑电路的使用和设计方法。
3、掌握电子设计软件Quartus II的使用方法。
【知识要点】【实验内容】题目A:2位二进制乘法器设计输入A1A0和B1B0两路二进制信号,输出为A1A0×B1B0的乘积,通过数码管显示出来。
如A1A0和B1B0为11和10时,显示“6”。
题目B:4人表决电路设计一个4人表决电路,多数通过,用发光二极管表示。
题目C:奇偶校验电路设计一个6位奇偶校验器,当6个输入中有偶数个1时,发光二极管A亮;否则发光二极管B亮。
题目D:大月指示器电路设计一个大月指示器,电路输入表示月份,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)。
【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,设计方法和方案不限。
要求首先进行计算机仿真,实现题目功能。
然后在数字实验系统中完成实际操作。
自行设计测试表格,完成实际电路的测试。
【报告要求】要求在实验报告中写出设计思路和设计过程,需要列真值表。
画出仿真原理图和仿真结果。
列出元器件清单。
写出实验结果及实验总结。
可能用到的芯片(74ls00、74ls04、74ls08、74ls20、74ls32、74ls86、74ls138、74ls47、74ls151)74LS151八选一数据选择器7 4LS04反相器接线图函数式:Y=A’B’C’D0+A’B’CD1+A’BC’D2+A’BCD3+AB’C’D4’+AB’D5’+ABC’D6’+ABCD7真值表:。
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(新版)组合逻辑电路(一)
电子科技大学中山学院学生实验报告系别:机电工程学院专业:自动化课程名称:数字逻辑设计及应用实验成绩:教师签名:批改时间:1.实验目的与要求通过实验,能够掌握加法器和数据选择器的原理和应用。
2.实验设备●硬件:PC机一台数字电路实验教学平台一台●软件:Quartus II 集成开发环境3.实验内容(1) 运用7483实现4位以内二进制加法;(2) 利用比较器(7485)实现4位二进制数的比较。
4.实验预习要求仔细阅读课本第五章的加法器和数码比较器,理解加法器和数码比较器的原理和功能。
5.实验原理(1) 7483是具有先行进位功能的4位进制全加器,7483的逻辑符号如图2.1所示。
实现2个3位二进制数相加,只要将2个加数分别置于A2A1A0和B2B1B0,并将A3、B3和C0置“0”,相加的结果是4位以内的二进制数,在S3S2S1S0上输出,输出结果通过4个LED灯显示。
在实验过程2个加数A2A1A0和B2B1B0,可以通过V CC或者GND设置成高电平或者低电平,也可以通过拨码开关设置加数。
图2.1 7483 逻辑符号(2) 数码比较器简称比较器,用于比较2个数的大小,并给出“大于”、“小于”和“等于”三种比较结果。
2个多位进制数比较大小的典型方法是从高位开始,逐位比较,若高位不同,则结果立现,不必再对低位进行比较;若高位相等,则比较结果由低位的比较位的比较结果决定。
如图2.2所示为采用并行比较结构的4位二进制数比较器7485的逻辑符号,其功能表如表2.1所示。
参加比较的2个4位二进数A2A1A0和B2B1B0可以通过VCC或者GND设置成高电平或者低电平,也可以通过拨码开关设置加数。
结果可以通过接在ALBO、AEBO、AGBO 的LED灯亮暗状态反映出来。
图2.2 7485 逻辑符号表2.1 7485 功能表。
实验二组合逻辑电路
实验二组合逻辑电路(半加器全加器及逻辑运算)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(1)TPE-D3数字电路实验箱。
(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、预习要求1.预习组合逻辑电路的分析方法。
2.预习用与非门和异或门构成的半加器、全加器的工作原理。
3.预习二进制数的运算。
+四、实验内容1.组合逻辑电路功能测试。
图2.1 Y1= ; Y2=(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) 按表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2.1输入输出A B C Y1 Y20 0 0 1 1 1 1 0 0111111112.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).在学习机上用异或门和与门接成以上电路。
A、B 图2.2接电平开关S,Y、Z接电平显示。
(2).按表2.2要求改变A、B状态,填表。
表2.2输入端 A 0 1 0 1B 0 0 1 1输出端YZ3.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S i C i的卡诺图。
(4).添写表2.3各点状态。
图2.3表2.3A iB iC i-1Y Z X1X2X3S i Ci0 0 00 1 01 0 01 1 00 0 10 1 11 0 11 1 1(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。
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电子科技大学中山学院学生实验报告
系别:机电工程学院专业:自动化课程名称:数字逻辑设计及应用实验
成绩:教师签名:批改时间:
1.实验目的与要求
通过实验,能够掌握加法器和数据选择器的原理和应用。
2.实验设备
●硬件:PC机一台
数字电路实验教学平台一台
●软件:Quartus II 集成开发环境
3.实验内容
(1) 运用7483实现4位以内二进制加法;
(2) 利用比较器(7485)实现4位二进制数的比较。
4.实验预习要求
仔细阅读课本第五章的加法器和数码比较器,理解加法器和数码比较器的原理和功能。
5.实验原理
(1) 7483是具有先行进位功能的4位进制全加器,7483的逻辑符号如图2.1所示。
实现2个3位二进制数相加,只要将2个加数分别置于A2A1A0和B2B1B0,并将A3、B3和C0置“0”,相加的结果是4位以内的二进制数,在S3S2S1S0上输出,输出结果通过4个LED灯显示。
在实验过程2个加数A2A1A0和B2B1B0,可以通过V CC或者GND设置成高电平或者低电平,也可以通过拨码开关设置加数。
图2.1 7483 逻辑符号
(2) 数码比较器简称比较器,用于比较2个数的大小,并给出“大于”、“小于”和“等于”三种比较结果。
2个多位进制数比较大小的典型方法是从高位开始,逐位比较,若高位不同,则结果立现,不必再对低位进行比较;若高位相等,则比较结果由低位的比较位的比较结果决定。
如图2.2所示为采用并行比较结构的4位二进制数比较器7485的逻辑符号,其功能表如表2.1所示。
参加比较的2个4位二进数A2A1A0和B2B1B0可以通过VCC或者GND设置成高电平或者低电平,也可以通过拨码开关设置加数。
结果可以通过接在ALBO、AEBO、AGBO 的LED灯亮暗状态反映出来。
图2.2 7485 逻辑符号
表2.1 7485 功能表。