数字电路实验4组合逻辑电路
《数字逻辑》实验组合逻辑电路实验
《数字逻辑》实验组合逻辑电路实验组合逻辑电路实验一一、实验目的1、熟悉半加器、全加器的实验原理，学习电路的连接；2、了解基本74LS系列器件（74LS04、00、32）的性能；3、对实验结果进行分析，得到更为优化的实验方案。
二、实验内容1、按照实验原理图连接电路。
2、实验仪器：74LS系列的芯片、导线。
实验箱内的左侧提供了插放芯片的地方，右侧有控制运行方式的开关KC0、KC1及KC2。
其中KC1用来选择实验序号。
序号为0时，手动进行。
自动运行时按加、减选择所做实验的序号。
试验箱内有分别用于手动和自动实验的输入的控制开关Kn和Sn。
3、三、实验原理实验原理图如下：四、实验结果及分析1、将实验结果填入表1-11-1 表2、实验结果分析由实验结果可得半加和：Hi=Ai⊕Bi 进位：Ci=AiBi则直接可以用异或门和与门来实现半加器，减少门的个数和级数，提高实验效率。
实验二全加器一、实验目的1、掌握全加器的实验原理，用简单的与、或非门来实现全加器的功能。
2、分析实验结果，得到全加器的全加和和进位的逻辑表达式，根据表达式用78LS138和与、或、非门来实现全加器。
二、实验内容同半加器的实验，先采用手动方式，再用自动方式。
用自动方式时选实验序号2。
三、实验原理四、实验结果及其分析表1-2 2、实验结果分析从表1-2中的实验结果可以得到：Si=AiBiCi?1+AiBiCi?1+AiBiCi-1=Ai?Bi?Ci-1Ci=AiBi+AiCi-1+BiCi-1故Si=?m(1,2,4,7) Ci=?m(3,5,6,7)因此可用三—八译码器74LS138和与非门实现全加器，逻辑电路图如下：实验三三—八译码器与八—三编码器一、实验目的1、进一步了解译码器与编码器的工作原理，理解译码和编码是相反的过程。
2、在连接电路时，注意译码器74LS138和编码器74LS148使能端的有效级，知道两者的区别。
3、通过实验理解74LS148是优先权编码器。
组合逻辑电路实验报告
组合逻辑电路实验报告组合逻辑电路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，能够根据输入信号的不同组合产生相应的输出信号。
在本次实验中，我们将研究和实验不同类型的组合逻辑电路，并通过实验结果来验证其功能和性能。
实验一：与门电路与门电路是最简单的组合逻辑电路之一，它的输出信号只有在所有输入信号都为高电平时才会输出高电平。
我们首先搭建了一个与门电路，并通过输入信号的变化来观察输出信号的变化。
实验结果显示，在输入信号都为高电平时，与门电路的输出信号为高电平；而只要有一个或多个输入信号为低电平，输出信号则为低电平。
这验证了与门电路的逻辑功能。
实验二：或门电路或门电路是另一种常见的组合逻辑电路，它的输出信号只有在至少一个输入信号为高电平时才会输出高电平。
我们搭建了一个或门电路，并通过改变输入信号的组合来观察输出信号的变化。
实验结果表明，只要有一个或多个输入信号为高电平，或门电路的输出信号就会为高电平；只有当所有输入信号都为低电平时，输出信号才会为低电平。
这进一步验证了或门电路的逻辑功能。
实验三：非门电路非门电路是一种特殊的组合逻辑电路，它只有一个输入信号，输出信号与输入信号相反。
我们搭建了一个非门电路，并通过改变输入信号的电平来观察输出信号的变化。
实验结果显示，当输入信号为高电平时，非门电路的输出信号为低电平；当输入信号为低电平时，输出信号则为高电平。
这进一步验证了非门电路的逻辑功能。
实验四：多选器电路多选器电路是一种复杂的组合逻辑电路，它具有多个输入信号和一个选择信号，根据选择信号的不同，将其中一个输入信号输出。
我们搭建了一个4选1多选器电路，并通过改变选择信号的值来观察输出信号的变化。
实验结果表明，当选择信号为00时，输出信号与第一个输入信号相同；当选择信号为01时，输出信号与第二个输入信号相同；依此类推，当选择信号为11时，输出信号与第四个输入信号相同。
这验证了多选器电路的功能和性能。
数字电路实验报告
数字电路实验报告姓名：张珂班级：10级8班学号：2010302540224实验一：组合逻辑电路分析一．实验用集成电路引脚图1．74LS00集成电路2．74LS20集成电路二、实验内容1、组合逻辑电路分析逻辑原理图如下：U1A 74LS00NU2B74LS00NU3C74LS00N X12.5 VJ1Key = Space J2Key = Space J3Key = Space J4Key = SpaceVCC5VGND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”。
真值表如下： A B C D Y 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1表1.1 组合逻辑电路分析真值表实验分析：由实验逻辑电路图可知：输出X1=AB CD =AB+CD ，同样，由真值表也能推出此方程，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？ 密码锁逻辑原理图如下：U1A74LS00NU2B74LS00NU3C 74LS00NU4D 74LS00NU5D 74LS00NU6A74LS00N U7A74LS00NU8A74LS20D GNDVCC5VJ1Key = SpaceJ2Key = SpaceJ3Key = SpaceJ4Key = SpaceVCC5VX12.5 VX22.5 V图 2 密码锁电路分析实验真值表记录如下：实验真值表 A B CD 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 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 11 10 1表1.2 密码锁电路分析真值表实验分析：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。
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。
数字电路与逻辑设计习题_4第四章组合逻辑电路剖析
数字电路与逻辑设计习题_4第四章组合逻辑电路剖析第四章组合逻辑电路一、选择题1．下列表达式中不存在竞争冒险的有。
A.Y=B +A BB.Y=A B+B CC.Y =A B C +ABD.Y =(A+B )A D 2．若在编码器中有50个编码对象，则要求输出二进制代码位数为位。
A.5B.6C.10D.503.一个16选一的数据选择器，其地址输入（选择控制输入）端有个。
A.1B.2C.4D.16 4.下列各函数等式中无冒险现象的函数式有。
A.B A AC C B F ++= B.B A BC C A F ++=C.B A B A BC C A F +++=D.C A B A BC B A AC C B F +++++=E.B A B A AC C B F +++= 5．函数C B AB C A F ++=，当变量的取值为时，将出现冒险现象。
A.B=C=1B.B =C=0C.A =1，C=0D.A =0，B=0 6．四选一数据选择器的数据输出Y 与数据输入X i 和地址码A i 之间的逻辑表达式为Y = 。
A.3X A A X A A X A A X A A 01201101001+++B.001X A AC.101X A AD.3X A A 017.一个8选一数据选择器的数据输入端有个。
A.1 B.2 C.3 D.4 E.8 8．在下列逻辑电路中，不是组合逻辑电路的有。
A.译码器B.编码器C.全加器 D.寄存器9．八路数据分配器，其地址输入端有个。
A.1B.2C.3D.4E.8 10．组合逻辑电路消除竞争冒险的方法有。
A. 修改逻辑设计B.在输出端接入滤波电容C.后级加缓冲电路D.屏蔽输入信号的尖峰干扰 11．101键盘的编码器输出位二进制代码。
A.2B.6C.7D.812．用三线-八线译码器74LS 138实现原码输出的8路数据分配器，应。
A.A ST =1，B ST =D ，C ST =0 B. A ST =1，B ST =D ，C ST =D C.A ST =1，BST =0，CST =D D.A ST =D ，BST =0，CST =013．以下电路中，加以适当辅助门电路，适于实现单输出组合逻辑电路。
数字逻辑实验报告：组合逻辑电路设计与实现
安徽师范大学
学院实验报告
专业名称 软件工程
实 验 室
实验课程 数字逻辑
实验名称组合逻辑电路设计与实现
(11)打开实验箱电源开关，合上开关K 、K 、K ，开始调节开关K 、K 、K 、K ，记录数据；
(12)关闭开关K 、K 、K 、K 、K 、K 、K ，关闭电源开关，拆除导线，拔下三个芯片；
实验原始数据记录和处理：
D
C
B
A
Y
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
(9)将74LS00的第11号孔与74LS00的第10孔相连，将74LS00的第8号孔与实验箱右上角的1号孔相连；
(10)将74LS138的第1号孔与K 相连，74LS138的第2号孔与K 相连，74LS138的第3号孔与K 相连，再将74LS138的第4号孔与K 相连，74LS138的第5号孔与K 相连，74LS138的第6号孔与K 相连；
D
C
B
A
Y
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
实验四 组合逻辑电路的设计(数据选择器和全加器)
实验四组合逻辑电路的设计（数据选择器和全加器）一、实验目的1．熟悉各种常用 MSI 组合逻辑电路的功能与使用方法。
2．掌握多片 MSI 组合逻辑电路的级联、功能扩展。
3．掌握使用数据选择器和全加器设计组合逻辑电路。
4．进一步培养查找和排除数字电路常见故障的能力。
二、实验器件1． 74LS151 八选一数据选择器。
2． 74LS283 四位二进制全加器。
三、实验原理1.数据选择器又叫多路开关。
数据选择器在地址码（或叫选择控制）电位的控制下，从几个数据输入选择一个并将其送到一个公共的输出端。
它的功能类似一个多掷开关。
2. 74LS151 为互补输出的 8 选 1 数据选择器，选择控制端（地址端）为A、 B、 C，按二进制译码，从 8 个输入数据中选择一个需要的数据送到输出端 Y， S 为使能端，低电平有效。
当 S=0 时，若 CBA=000 时，则选择D0 数据到输出端，即 Y= D0 ，若 CBA=001时，则选择D1数据到输出端，即 Y= D1，其余类推。
引脚图如图11，功能表如表8所示。
当函数输入变量数大于数据选择器地址端时，可以选用一个或几个变量做数据。
3. 全加器是数字系统尤其是计算机中最基本的运算单元电路，其主要功能是实现二进制数算数加法运算，所谓全加器是指既考虑低位来的进位也考虑对高位进位的加法器。
以串行方式完成全加运算的逻辑电路，称为串行全加器；以并行方式完成全加运算的逻辑电路，称为并行全加器。
我们常用的是具有超前进位功能的 4 位全加器 74LS283，是典型的中规模二进制超前进位全加器。
C0 是最低位的进位输入，C4 为相加后的进位输出，它可以完成 A 4A 3A 2A1 +B4B3B2B1 +C0 =C 4S3S2S1S0 二进制加法运算，其引脚图如图12 所示，功能表如表 9 所示。
四、实验内容1、用八选一数据选择器 74LS151 设计一个 8421BCD 非法码检测电路，当输入为非法码组时，输出为 1,否则为零。
数字电子技术实验-组合逻辑电路设计
学生在使用实验箱时，应注意遵守实验室规定，正确连接电源和信号线， 避免短路和过载等事故发生。
实验工具介绍
实验工具类型
数字电子技术实验中常用的实验工具包括万用表、示波器、信号 发生器和逻辑分析仪等。
实验工具功能
这些工具用于测量电路的各种参数，如电压、电流、波形等，以及 验证电路的功能和性能。
01
02
03
逻辑门
最基本的逻辑元件，如与 门、或门、非门等，用于 实现基本的逻辑运算。
触发器
用于存储一位二进制信息， 具有置位、复位和保持功 能。
寄存器
由多个触发器组成，用于 存储多位二进制信息。
组合逻辑电路的设计方法
列出真值表
根据逻辑功能，列出输入和输 出信号的所有可能取值情况。
写出表达式
根据真值表，列出输出信号的 逻辑表达式。
05 实验结果与分析
实验结果展示
实验结果一
根据给定的逻辑函数表达式，成 功设计了对应的组合逻辑电路， 实现了预期的逻辑功能。
实验结果二
通过仿真软件对所设计的组合逻 辑电路进行了仿真测试，验证了 电路的正确性和稳定性。
实验结果三
在实际硬件平台上搭建了所设计 的组合逻辑电路，经过测试，实 现了预期的逻辑功能，验证了电 路的可实现性。
路图。
确保电路图清晰易懂，标注必要 的说明和标注。
检查电路图的正确性，确保输入 与输出之间的逻辑关系正确无误。
连接电路并测试
根据逻辑电路图，正确连接各 逻辑门和输入输出端口。
检查连接无误后，进行功能测 试，验证电路是否满足设计要 求。
如果测试结果不符合预期，检 查电路连接和设计，并进行必 要的调整和修正。
数字电子技术实验-组合逻辑电路 设计
数字逻辑电路实验报告
数字逻辑电路实验报告指导老师:班级:学号:姓名：时间：第一次试验一、实验名称：组合逻辑电路设计1二、试验目的：掌握组合逻辑电路的功能测试。
1、验证半加器和全加器的逻辑功能。
2、、学会二进制数的运算规律。
3、试验所用的器件和组件：三、74LS00 3片，型号二输入四“与非”门组件74LS20 1片，型号四输入二“与非”门组件74LS86 1片，型号二输入四“异或”门组件实验设计方案及逻辑图：四、/全减法器，如图所示：1、设计一位全加时做减法运时做加法运算，当M=1M决定的，当M=0 电路做加法还是做减法是由SCin分别为加数、被加数和低位来的进位，、B和算。
当作为全加法器时输入信号A分别为被减数，减数Cin、B和为和数，Co为向上的进位；当作为全减法时输入信号A 为向上位的借位。
S为差，Co和低位来的借位，1）输入/（输出观察表如下：（2）求逻辑函数的最简表达式函数S的卡诺图如下：函数Co的卡诺如下：化简后函数S的最简表达式为：Co的最简表达式为：2（3）逻辑电路图如下所示：、舍入与检测电路的设计：2F1码，用所给定的集成电路组件设计一个多输出逻辑电路，该电路的输入为8421为奇偶检测输出信号。
当电路检测到输入的代码大于或F2为“四舍五入”输出信号，的个数为奇数时，电路。
当输入代码中含1F1=1;等于5是，电路的输出其他情况F1=0 F2=0。
该电路的框图如图所示：的输出F2=1，其他情况输出观察表如下：（输入/0 1 0 0 1 01 0 1 0 0 11 1 1 0 0 01 0 1 1 1 11 0 0 1 0 11 0 1 0 0 11 0 0 1 1 01 1 1 0 1 11 0 1 1 0 011111求逻辑函数的最简表达式（2）的卡诺如下：函数F1 F2函数的卡诺图如下：的最简表达式为：化简后函数F2 的最简表达式为：F1）逻辑电路图如下所示；（3课后思考题五、化简包含无关条件的逻辑函数时应注意什么？1、答：当采用最小项之和表达式描述一个包含无关条件的逻辑问题时，函数表达式中，并不影响函数的实际逻辑功能。
数字电路 第 4 章 组合逻辑电路
几个名词: 生成项 (多余项，添加项）
为生成项
尾部因子：是指每个乘积项中带非号部分的因子
F AB AB BC AD ABDB AC AABCDB ABCD
A B C
D
BD
AC
ABCD
例
例 在只有原变量，没有反变量输入条件下，用与非门实现
例
现在没有反变量 输入，所以其逻 辑电路如图
第1级反相器用来产生 反变量，比前一个图多 了一级门，为3级门的 电路结构
例
上图所示电路不是最佳结果。若对
F AB AB BC AD
进行合并，得
F AB AB BC AD A( B D) B( A C ) ABD B AC ABD B AC
F * (a, b, c, d ) m(14,13,12,10,9,8, 7, 6,5,1)
②采用与非器件的设计方法，求出F*的与非－与非表达式
③再求 F*的对偶式得F的或非－或非表达式
*四、多输出组合逻辑电路的设计
1、什么是多输出函数的组合逻辑电路?
它是一种同一组输入变量下具有多个输出的逻辑电路， 其框图见图所示。
特点
组合逻辑电路特点:
(1)从电路结构上看,基本由逻辑门电路组成； (2)不存在反馈，不包含记忆元件 (触发器)。
从逻辑功能上看,任一时刻的输出仅仅与该时
刻的输入有关，与该时刻之前电路的状态无关。
即时输入决定即时输出。
常用组合模块
常用组合模块（中规模集成电路）:
编码器、译码器、加法器、 数据选择器、数值比较器、 奇偶校验器等。
3级门的电路结构，比 上图少4个反相器
数字电路实验四 利用MSI设计组合逻辑电路(二)
数字电路与逻辑设计实验报告实验三利用MSI设计组合逻辑电路(二)姓名：黄文轩学号：17310031班级：光电一班一、实验目的1.熟悉编码器.译码器数据选择器等组合逻辑功能模块的功能与使用方法。
2掌握用MSI设计组合逻辑电路的方法.二、实验器件1.数字电路实验箱数字万用表、示波器。
2.虚拟器件: 74LS151, 74LS00.三、实验预习1、使用数据分配器设计半加半减器半加半减器的真值表如下表所示：考虑到数据选择器的特性是根据传入的地址选择对应的数据，所以我们可以将S、A、B作为地址输入到74LS151的S2、S1、S0选择输入端，根据真值表的要求为D0~D7的数据输入端赋值(与高/低电平相连)，即可实现预期功能。
由于有两种不同的输出，我们需要两块74LS151来实现。
电路连接图如下所示：使用Multisum仿真检验正确性，以74LS197作为动态输入观察输出波形，仿真结果如下图所示：波形可以与真值表对应，我们判断这种电路接法是有效正确的。
二、使用74LS151设计逻辑单元逻辑单元的真值表如下图所示：74LS151输入端有三个，而目标逻辑单元有四个输入端，我们可以借助芯片的八个数据输入端置入第四个输入。
考虑对S1、S0、A的任一状态，输出Y可以表示为Y = f(B)的函数形式，因此只需要对每个状态，把B按照对应的逻辑接在D0~D7的数据输入端即可。
每个地址对应的逻辑如下表所示：这样我们可以得到使用一个与非门和74LS151芯片实现的逻辑单元，其电路图如下：使用Multisum仿真检验正确性，以74LS197作为动态输入观察输出波形，仿真结果如下图所示：同样实现了目标的逻辑功能，我们判断这种接法有效正确。
四、实验内容1、具体内容①AU(Arithmetic Unit,算术单元)设计，在实验箱上实现。
设计一个半加半减器，输入为S、A、B,其中S为功能选择口。
当S-0时输出A+B 及进位:当S=1时，输出A-B及借位。
组合逻辑电路的设计实验报告
组合逻辑电路的设计实验报告一、实验目的组合逻辑电路是数字电路中较为基础且重要的部分。
本次实验的主要目的是通过设计和实现简单的组合逻辑电路，深入理解组合逻辑电路的工作原理和设计方法，掌握逻辑门的运用，提高逻辑分析和问题解决的能力。
二、实验原理组合逻辑电路是指在任何时刻，输出状态只取决于同一时刻输入信号的组合，而与电路以前的状态无关。
其基本组成单元是逻辑门，如与门、或门、非门等。
通过将这些逻辑门按照一定的逻辑关系连接起来，可以实现各种不同的逻辑功能。
例如，一个简单的 2 输入与门，只有当两个输入都为 1 时，输出才为 1；而 2 输入或门，只要有一个输入为 1，输出就为 1。
组合逻辑电路的设计方法通常包括以下几个步骤：1、分析问题，确定输入和输出变量，并定义其逻辑状态。
2、根据问题的逻辑关系，列出真值表。
3、根据真值表，写出逻辑表达式。
4、对逻辑表达式进行化简和变换，以得到最简的表达式。
5、根据最简表达式，选择合适的逻辑门，画出逻辑电路图。
三、实验设备与器材1、数字电路实验箱2、集成电路芯片：74LS00（四 2 输入与非门）、74LS04（六反相器）、74LS08（四 2 输入与门）、74LS32（四 2 输入或门）等。
3、导线若干四、实验内容与步骤（一）设计一个一位全加器1、分析问题一位全加器有三个输入变量 A、B 和 Cin（低位进位），两个输出变量 S（和）和 Cout（进位输出）。
2、列出真值表｜ A ｜ B ｜ Cin ｜ S ｜ Cout ｜｜｜｜｜｜｜｜ 0 ｜ 0 ｜ 0 ｜ 0 ｜ 0 ｜｜ 0 ｜ 0 ｜ 1 ｜ 1 ｜ 0 ｜｜ 0 ｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜ 0 ｜｜ 0 ｜ 1 ｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜｜ 1 ｜ 0 ｜ 0 ｜ 1 ｜ 0 ｜｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜｜ 1 ｜ 1 ｜ 0 ｜ 0 ｜ 1 ｜｜ 1 ｜ 1 ｜ 1 ｜ 1 ｜ 1 ｜3、写出逻辑表达式S ＝ A⊕B⊕CinCout ＝ AB ＋（A⊕B)Cin4、化简逻辑表达式S ＝ A⊕B⊕Cin 已最简Cout ＝ AB ＋（A⊕B)Cin ＝ AB ＋ ACin ＋ BCin5、画出逻辑电路图使用 74LS00、74LS08 和 74LS32 芯片实现，连接电路如图所示。
实验四 组合电路中竞争与冒险(完成)
实验四组合电路中的竞争与冒险姓名：班级：学号：实验时间：一、实验目的1、观察组合电路中的竞争与冒险现象。
2、了解消除竞争与冒险现象的方法。
二、实验仪器及器件1、数字电路实验箱、数字万用表、示波器。
2、74LS00、74LS20三、实验原理1、竞争冒险现象及其成因在组合逻辑电路中信号的传输可能通过不同的路径而汇合到某一门的输入端上。
由于门电路的传输延迟，各路信号对于汇合点会有一定的时差。
这种现象称为竞争。
这个时候如果电路的输出产生了错误输出，则称为逻辑冒险现象。
一般说来，在组合逻辑电路中，如果有两个或两个以上的信号参差地加到同一门的输入端，在门的输出端得到稳定的输出之前，可能出现短暂的，不是原设计要求的错误输出，其形状是一个宽度仅为时差的窄脉冲，通常称为尖峰脉冲或毛刺。
2、检查竞争冒险现象的方法在输入变量每次只有一个改变状态的简单情况下，如果输出门电路的两个输入信号A和是输入变量A经过两个不同的传输途径而来的，那么当输入变量的状态发生突变时输出端便有可能产生两个尖峰脉冲。
因此，只要输出端的逻辑函数在一定条件下化简成或则可判断存在竞争冒险。
3、消除竞争冒险现象的方法（1）接入滤波电路在输入端并接一个很小的滤波电容Cf，足可把尖峰脉冲的幅度削弱至门电中的阈值电压以下。
（2）引入选通脉冲对输出引进选通脉冲，避开险象。
（3）修改逻辑设计在逻辑函数化简选择乘积项时，按照判断组合电路是否存在竞争冒险的方法，选择使逻辑函数不会使逻辑函数产生竞争冒险的乘积项。
也可采用增加冗余项方法。
选择消除险象的方法应根据具体情况而定。
组合逻辑电路的险象是一个重要的实际问题。
当设计出一个组合电路，安装后应首先进行静态测试，也就是用逻辑开关按真值表依次改变输入量，验证其逻辑功能。
然后再进行动态测试，观察是否存在冒险。
如果电路存在险象，但不影响下一级电路的正常工作，就不必采取消除险象的措施；如果影响下一级电路的正常工作，就要分析险象的原因，然后根据不同的情况采取措施加以消除。
数字电子技术实验4.4 数据选择器及其应用的Multisim仿真实验
2.5 V 2.5 V
U1
4 3 2 1 15 14 13 12
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
11 10 9
A B C
7 ~G
Y5 ~W 6
74LS151D
G Key = G
图4-36 八选一数据选择器74LS151逻辑功能仿真电路图 2. 仿照例3，用双4选1数据选择器74LS153实现函数全加器。
实验4.4 数据选择器及其应用
一、实验目的
1．掌握中规模集成数据选择器的逻辑功能的测试方法。 2．掌握数据选择器构成的组合逻辑电路测试方法。
实验4.4 数据选择器及其应用
二、实验设备及材料
1．装有Multisim 14的计算机。 2．数字电路实验箱。 3．数字万用表。 4．74LS151、74LS153、74LS00。
实验4.4 数据选择器及其应用
三、实验原理
图4-30 4选1数据选择器示意图
图4-31 74LS151引脚排列
实验4.4 数据选择器及其应用
三、实验原理
图4-32 74LS153引脚功能
实验4.4 数据选择器及其应用
三、实验原理
图4-33 74LS151实现函数 F AB' A'C BC'
图4-34 74LS151实现函数 F AB'A' B
实验4.4 数据选择器及其应用
三、实验原理
图4-35 用4选1数据选择器实现函数 F A B Ci
实验4.4 数据选择器及其应用
四、计算机仿真实验内容
1．8选1数据选择器74LS151的逻辑功能
YWLeabharlann VCC 5VA0 Key = A A1 Key = B A2 Key = C
组合逻辑电路实验报告
2.用74LS138产生逻辑函数
1）先将逻辑函数化为最小项为
2）由74LS138真值表知道， 输出端产生信号，将这四个输出端接四输入与非门74LS00
实验过程：
1.数字锁的设计
由于实验室缺少非门，用74LS00代替非门。按如下电路图连线：
通过警报输出和脉冲信号相与输出控制发光二极管闪烁警报
根据数字锁功能得出真值表
G
A
B
C
D
Yo
Ya
0
X
X
X
X
0
0
1
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
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1பைடு நூலகம்
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数字电路实验的实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解和掌握数字电路的基本原理和组成。
2. 熟悉数字电路实验设备和仪器的基本操作。
3. 培养实际动手能力和解决问题的能力。
4. 提高对数字电路设计和调试的实践能力。
二、实验器材1. 数字电路实验箱一台2. 74LS00若干3. 74LS74若干4. 74LS138若干5. 74LS20若干6. 74LS32若干7. 电阻、电容、二极管等元器件若干8. 万用表、示波器等实验仪器三、实验内容1. 基本门电路实验（1）验证与非门、或非门、异或门等基本逻辑门的功能。
（2）设计简单的组合逻辑电路，如全加器、译码器等。
2. 触发器实验（1）验证D触发器、JK触发器、T触发器等基本触发器的功能。
（2）设计简单的时序逻辑电路，如计数器、分频器等。
3. 组合逻辑电路实验（1）设计一个简单的组合逻辑电路，如4位二进制加法器。
（2）分析电路的输入输出关系，验证电路的正确性。
4. 时序逻辑电路实验（1）设计一个简单的时序逻辑电路，如3位二进制计数器。
（2）分析电路的输入输出关系，验证电路的正确性。
5. 数字电路仿真实验（1）利用Multisim等仿真软件，设计并仿真上述实验电路。
（2）对比实际实验结果和仿真结果，分析误差原因。
四、实验步骤1. 实验前准备（1）熟悉实验内容和要求。
（2）了解实验器材的性能和操作方法。
（3）准备好实验报告所需的表格和图纸。
2. 基本门电路实验（1）搭建与非门、或非门、异或门等基本逻辑电路。
（2）使用万用表测试电路的输入输出关系，验证电路的功能。
（3）记录实验数据，分析实验结果。
3. 触发器实验（1）搭建D触发器、JK触发器、T触发器等基本触发电路。
（2）使用示波器观察触发器的输出波形，验证电路的功能。
（3）记录实验数据，分析实验结果。
4. 组合逻辑电路实验（1）设计4位二进制加法器电路。
（2）搭建电路，使用万用表测试电路的输入输出关系，验证电路的正确性。
（3）记录实验数据，分析实验结果。
数字电子技术 第4章 组合逻辑电路
图 4.3.8 7448逻辑符号图
数字电子技术
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图4.3.9 7448驱动BS201A数码管的工作电路 图4.3.10 有灭零控制的8位数码显示系统
数字电子技术
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3．译码器的应用 由于译码器的输出为最小项取反，而逻辑函数可以写成最小项之和的形式，故可以利用附加的 门电路和译码器实现逻辑函数。
组合电路就是由门电路组合而成，电路中没有记忆单元，没有反馈通路。
数字电子技术
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4.1.2 组合逻辑电路的分析
根据逻辑功能的不同特点，可以把数字电路分成两大类，分别是： （1）是组合逻辑电路（简称组合电路） （2）是时序逻辑电路（简称时序电路） 组合电路就是由门电路组合而成，电路中没有记忆单元，没有反馈通路。
图4.5.6 数值比较器逻辑电路图
4.2.3 优先编码器
识别多个编码请求信号的优先级别，并进行相应编码的逻辑部件称为优先编码器。 在优先编码器电路中，允许同时输入两个以上编码信号。 在设计优先编码器时已将所有的输入信号按优先顺序排了队，当几个编码信号同时出现时，只 对其中优先权最高的一个进行编码。
1．设计优先编码器线（4线-2 线优先编码器）
图4.1.3 组合逻辑电路设计步骤
数字电子技术
/// 6 ///
4.1.4 组合逻辑电路的竞争和冒险
同一个门的一组输入信号，由于它们在此前通过不同数目的门，经过不同长度导线的传输，到 达门输入端的时间会有先有后，这种现象称为竞争。
逻辑门因输入端的竞争而导致输出产生不应有的尖峰干扰脉冲的现象，称为冒险。
图4.1.6 两种冒险波形图
数字电子技术
/// 7 ///
4.2 编码器
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四、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=1；
解：真值表：
B1B0
A1A0
00
01
11
10
00
0
1
解：
表达式：
Y1=((A0A1A2A3)E)E
Y2=(A0A1A2A3)E
电路图：
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=数据开关，A3=逻辑开关，A4=0。
解：
表达式：
F=(A1P Q)(A2PQ)(A3PQ)(A4PQ)
电路图：
五、实验思考：
1．冒险会不会影响组合电路的正常工作？
（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。
答：会的。冒险的发生有可能使得电路产生错误的输出，可能因为电压过高击穿器件。
2．最简的组合电路是否就是最佳的组合电路？
答：错误。最简单的组合电路往往不能避免逻辑冒险，因此有时需要添加多余项加以修正。
1
1
01
0
0
1
1
11
0
0
0
0
10
0
0
1
0
表达式：F1=(AFra bibliotekB1)(A0B0B1)(A1A0B0)
F3=(A1B1)(A1A0B0)(A0B1B0)
F2=F1F3
电路图：
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。
实验报告
课程名称：数字电路实验第4次实验
实验名称：组合逻辑电路
实验时间：2012年4月10日
实验地点：组号
学号：
姓名：
指导教师：评定成绩：
实验
一、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。
二、实验仪器：
序号
仪器或器件名称
型号或规格
数量
1
逻辑实验箱
1
2
万用表
1
3
74LS00
与非
1
4
74LS04
取反
1
5
74LS10
三输入与非
1
6
74LS20
四输入与非
1
7
74LS86
异或
1
三、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。