实验1：组合逻辑电路
实验内容实验一基于小规模（SSI）基本门电路的组合逻辑电路设计
z实验内容：实验一 基于小规模（SSI）基本门电路的组合逻辑电路设计一、实验目的（1）掌握基于小规模（SSI）基本门电路的组合逻辑电路设计的基本方法；（2）用实验验证所设计电路的逻辑功能。
二、实验内容（1）设计一个裁判电路，如举重比赛有三个裁判，一个主裁判，两个副裁判。
试举是否成功的判决，由每个裁判按下一个自己面前的按钮来决定，只要两个以上的裁判（其中必需包含主裁判）判明成功，表示成功的灯才亮，请设计这个电路。
（2）设计一个优先电路，它有A、B和C三个输入信号，且分别由PA、PB和PC输出，同一时间内只能有一信号通过，其优先顺序：A最先，B其次，C最后。
（3）设计一个2线至4线译码电路。
当A0=0，A1=0时，则B0端输出为1，其余B1、B2、B3各端输出为0；当A0=1，A1=0，则B1端输出为1，其余各端为0；其它状态依此类推，其输出控制三态门，以构成一个频率选择电路。
（4）是设计用两只开关同时控制一只楼梯中电灯的逻辑电路。
（5）试用异或门设计一个四位B/G（二进制码转换格雷码）或G/B的变换。
（6）设计一个实现四舍五入的组合电路。
（7）试设计两个一位二进制数A=B、A>B和A<B的比较电路。
（8）设计一个加减器，即在附加变量M控制下，既能做加法运算又能做减法运算的电路。
三、实验仪器与器材（1）仪器：数字电子技术实验箱、三用表、直流稳压电源、双踪示波器；（2）器材：74LS00 （四—2输入与非门）74LS04 （六非门）74LS20 （二—4输入与非门）74LS32 （四—2输入或门）74LS86 （四—2输入与非门）74LS126 （三态门）等等。
实验二 中规模（MSI）常用组合电路及其应用一、实验目的（1）验证几种常用组合逻辑电路的逻辑功能；（2）掌握各种逻辑门的应用。
二、实验内容（1）试用多片8线-3线优先编码器74LS148组成32线-5线优先编码器。
（2）试用多片4线-16线译码器74LS154组成5线-32线译码器。
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
实验一 组合逻辑电路分析与设计
实验一逻辑电路的设计与分析一．实验目的：1.基本熟悉数字电路实验箱和示波器的使用2.掌握逻辑电路的设计方法，并且掌握推导逻辑表达式的方法3.会根据逻辑表达式来设计电路二．实验仪器及器件：1.数字电路实验箱，示波器2.器件：74LS00（简化后，无需使用，见后面）74LS86（异或门），74LS197三．实验内容：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（格雷码）。
四．实验步骤：步骤一：用逻辑开关模拟二进制代码输入，并把输出接LED灯并检查电路，看电路是否正常工作步骤二：用74LS197计数器构成四位计数器，即十六进制计数器作为输入信号源。
首先74LS197的CP0接连续脉冲作为时钟输入，然后Q0与CP1连接，再将MR,PL接地，那么Q3，Q2，Q1，Q0就是计数器的输出。
将Q3，Q2，Q1，Q0分别接LED灯，看是否工作正常。
注：接完后，MR,PL要接回高电压或不接任何东西即拨开，重新打开电源，才能启动计数器步骤三：计数器正常后，将Q3直接作为输出G3，将Q3和Q2接74LS86（异或门）的输入端，则输出端即为G2，将Q2和Q1接74LS86（异或门）的输入端，则输出端即为G1，将Q1和Q0接74LS86（异或门）的输入端，则输出端即为G0，将G3，G2，G1，G0，Q3，Q2，Q1，Q0，CP0接入示波器的通道接口，进行数据观察注：当接入示波器的通道接口时，要将连续脉冲调至10KHz的方波步骤四：用示波器观察并记录G3，G2，G1，G0，Q3，Q2，Q1，Q0，CP0的波形。
注：注意电压波形图之间的相位关系五．实验报告1.逻辑电路设计过程（1）根据给定的输入4位8421码和输出4位循环码的因果关系列出真值表（2）由真值表画出卡诺图并写出逻辑表达式且对其进行化简变换 3G33Q G =∴8421码表 循环码表 Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 G 3 G 2 G 1 G 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 111112G2323232Q Q Q Q Q Q G ⊕=+=∴1G1212121Q Q Q Q Q Q G ⊕=+=∴0G0101010Q Q Q Q Q Q G ⊕=+=∴（3）根据逻辑表达式画出逻辑图，测试逻辑功能2.用Proteus软件画出电路图并仿真电路功能（1）（2）仿真效果与功能如图为逻辑电路输入3210,,,Q Q Q Q 波形图如图为逻辑电路输出3210,,,G G G G 波形图2.按实验内容描述在实验箱上完成实验的过程，分析实验中出现的问题，记录并打印出波形，并分析波形与电路功能的关系记录波形：注：上方按由上至下顺序为输出3210,,,G G G G 波形，下方按由上至下顺序为输入1230,,,Q Q Q Q 波形实验过程出现的问题：在连接示波器的通道时没有按照顺序来连入，导致示波器上图像并没有按照由上至下的顺序显示。
组合逻辑电路设计心得体会
组合逻辑电路设计心得体会篇一：实验一_组合逻辑电路分析与设计实验1 组合逻辑电路分析与设计20XX/10/2姓名：学号：班级：15自动化2班实验内容................................................. .. (3)二.设计过程及讨论 (4)1.真值表................................................. .................4 2.表达式的推导................................................. .....5 3.电路图................................................. .................7 4.实验步骤................................................. .............7 5. PROTEUS软件仿真 (9)三测试过程及结果讨论.....................................11 1.测试数据................................................. ...........11 2.分析与讨论................................................. . (13)四思考题................................................. (16)实验内容：题目：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（格雷码）。
实验仪器及器件： 1.数字电路实验箱，示波器2.器件：74LS00（简化后，无需使用，见后面） 74LS86（异或门），74LS197实验目的：①基本熟悉数字电路实验箱和示波器的使用②掌握逻辑电路的设计方法，并且掌握推导逻辑表达式的方法③会根据逻辑表达式来设计电路1.真值表：Q0，Q1，Q2，Q3为输入，G0，G1，G2，G3为输出注：画真值表的目的可让我们用卡诺图算出逻辑表达式并进行化简2.逻辑公式的推导步骤一：根据真值表画出相应的卡诺图G:G:1篇二：组合逻辑电路的设计篇三：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。
实验一组合逻辑电路的设计
实验一组合逻辑电路的设计组合逻辑电路是一种电子电路，由逻辑门组成，用于执行特定的逻辑功能。
在本实验中，我们将设计一个基本的组合逻辑电路以及一些常见的组合逻辑电路，包括加法器、减法器、比较器等。
首先，我们将设计一个基本的组合逻辑电路，该电路由两个输入和一个输出组成。
输入可以是0或1，输出将依据输入的值进行逻辑运算得出。
在这个基本电路中，我们将使用两个逻辑门：与门和或门。
与门的真值表如下：输入1输入2输出000010100111与门的布尔表达式是：输出=输入1AND输入2或门的真值表如下：输入1输入2输出000011101111或门的布尔表达式是：输出=输入1OR输入2基于以上真值表和布尔表达式，我们可以通过逻辑门的连接来设计一个基本的组合逻辑电路。
具体设计步骤如下：1.首先，将两个输入引线分别连接到与门和或门的输入端。
这将确保输入的值能够传递到逻辑门中。
2.将与门和或门的输出引线连接到一个输出引线上，以便能够输出最终的逻辑结果。
3.最后，将逻辑门的电源连接到电路的电源上，以确保逻辑门能正常工作。
通过以上步骤，我们就完成了一个基本的组合逻辑电路的设计。
这个电路可以根据输入产生不同的输出，实现不同的逻辑功能。
除了基本的组合逻辑电路，我们还可以设计一些常见的组合逻辑电路，如加法器、减法器和比较器。
加法器是用来执行数字加法的组合逻辑电路。
在一个二进制加法器中，输入是两个二进制数和一个进位位，输出是一个和输出和一个进位位。
加法器的设计可以通过级联多个全加器来实现。
减法器是用来执行数字减法的组合逻辑电路。
在一个二进制减法器中，输入是两个二进制数和一个借位位，输出是一个差输出和一个借位位。
减法器的设计可以通过级联多个全减法器来实现。
比较器是用来比较两个数字的大小的组合逻辑电路。
比较器的输出取决于输入的大小关系。
如果两个输入相等，则输出为0。
如果第一个输入大于第二个输入，则输出为1、如果第一个输入小于第二个输入，则输出为-1、比较器的设计可以通过使用逻辑门和触发器来实现。
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
东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：计算机结构与逻辑设计实验第一次实验实验名称：组合逻辑电路院（系）：专业：姓名：学号：实验室: 实验组别：同组人员：实验时间：2015年10月29 日评定成绩：审阅教师：一、实验目的①认识数字集成电路，能识别各种类型的数字器件和封装②掌握小规模组合逻辑和逻辑函数的工程设计方法③掌握常用中规模组合逻辑器件的功能和使用方法④学习查找器件资料，通过器件手册了解器件⑤了解面包板的基本结构、掌握面包板连接电路的基本方法和要求⑥了解实验箱的基本结构，掌握实验箱电源、逻辑开关和LED点平指示的用法⑦学习基本的数字电路的故障检查和排除方法⑧学Mulitisim逻辑化简操作和使用方法⑨学习ISE软件操作和使用方法二、实验原理1.组合逻辑电路：组合逻辑电路又称为门网络，它由若干门电路级联（无反馈）而成，其特点是（忽略门电路的延时）:电路某一时刻的输出仅由当时的输入变量取值的组合决定，而与过去的输入取值无关。
其一般手工设计的过程为：①分析其逻辑功能②列出真值表③写出逻辑表达式，并进行化简④画出电路的逻辑图2.使用的器件：1）74HC00（四2输入与非门）：芯片内部有四个二输入一输出的与非门。
2）74HC20（双4输入与非门）：芯片内部有两个四输入一输出的与非门。
注意，四输入不能有输入端悬空。
3）74HC04（六反相器）：芯片内部有六个非门，可以将输入信号反相。
当然，也可以通过2输入与非门来实现，方法是将其一个输入端信号加高电平。
4）74HC151（数据选择器）：其功能犹如一个受编码控制的单刀多掷开关，可用在数据采集系统中，选择所需的信号。
它有8个与门，各受信号A2、A1、A0的一组组合控制，再将这8个与门的输出端经一个或门输出，是一个与—或电路。
5）74HC138（3线-8线译码器）：其有三个使能端E1、E2、E3，可将地址段（A0、A1、A2）的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。
VHDL实验报告(1)
VHDL 实验报告******班级：电子0701学号：************实验一组合逻辑电路设计一实验目的：1. 熟悉mux+pluxII软件，可以进行新文件的编辑和文件的修改。
2. 掌握门电路VHDL语言程序设计方法。
3. 掌握选择器VHDL语言程序设计方法。
4. 掌握加法器VHDL语言程序设计方法。
5. 熟悉VHDL编程的基本方法。
二实验设备：1.计算机2.Max+PlusII软件三实验原理及内容：1 二输入与门（1）实验原理二输入与门是我们数字电路中的一个基础逻辑门电路，是最基本的逻辑门电路之一，也是最简单的逻辑门之一。
它能实现两个输入端的相与，一般有三个端口。
二输入与门的表达式是：Y=ab二输入与门的逻辑符号如图（1）所示，真值表如表（1）所示。
图（1）与门逻辑符号表（1）与门真值表（2）实验内容a.在mux+pluxII文本编辑环境下，打开新文本，编写两输入与门VHDL语言源程序，程序设计如下：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY and2 ISPORT(a,b: IN STD_LOGIC;Y: OUT STD_LOGIC);END and2;ARCHITECTURE behave OF and2 ISBEGINY <= a and b;END behave;b．对源程序进行编译，按照提示进行修改，直至编译通过。
c．对编译程序进行仿真，分析并记录仿真波形，其仿真波形图如图（2）所示。
图（2）二输入与门仿真图d.在自己的目录下保存相应的源文件、波形文件。
2 四选一选择器（1）实验原理四选一选择器如图（3）所示，真值表如表（2）所示。
图（3）mux4管脚图表（2）mux4真值表（2）实验内容a.在mux+plusII文本编辑环境下，打开新文件，编辑四选一VHDL源程序文件，其程序设计如下：LIBRARY IEEEUSE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY mux4 ISPORT(A: IN STD_LOGIC_VECTOR (1 DOWNTO 0);D0,D1,D2,D3:IN STD_LOGIC;G:IN STD_LOGIC;Y: OUT STD_LOGIC);END mux4;ARCHITECTURE dataflow OF mux4 ISBEGINPROCESS (A,D0,D1,D2,D3,G)BEGINIF (G ='0') THENIF (A="00")THEN Y <= D0;ELSIF(A="01")THEN Y <= D1;ELSIF(A="10")THEN Y <= D2;ELSE Y <= D3;END IF;ELSE Y <='0';END IF;END PROCESS;END dataflow;b.对源程序进行编译，按照提示进行修改，直到编译通过。
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。
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
实验一实验一组合逻辑电路设计
实验实验一一 组合逻辑电路设计一、实验目的1．熟练掌握组合逻辑电路的设计方法与调试方法；2．掌握MSI 译码器和数据选择器的应用； 3．进一步提高排除数字电路故障的能力。
二、实验原理译码器是一种将输入代码转换成特定输出信号的电路。
译码器可实现存贮系统和其它数字系统的地址译码、脉冲分配、程序计数、代码转换和逻辑函数发生以及用来驱动各种显示器件等。
数据选择器是根据地址选择码从多路输入数据中选择一路，送到输出。
数据选择器可以组成数据选通电路，实现多通道数字传输。
中规模集成组合逻辑电路通常带有控制端，利用控制端可以实现多片器件互连，或扩展电路的逻辑功能。
1．译码器74LS13874LS138 为中规模集成3线-8线译码器，其引脚排列如图1-1所示，逻辑功能见表1-2。
该译码器设置有三个使能端STA 、STB 和STC 。
当STA=1，且STB 、STC 都为0时，译码器处于工作状态，否则就禁止译码。
2．数据选择器74LS1518选1数据选择器的引脚图如图1-2所示，引脚功能见表1-2。
通过给定不同的地址代码（即A2A1A0的状态），从8个输入数据中选出一个，送至输出端Y，而Y为反码输出。
真值表表1-2 74LS151真值表三、实验条件1．数字电子技术实验箱、直流稳压电源、数字万用表；2．74LS138（译码器）1片、74LS151（数据选择器）1片、74LS00（与非门）1片、74LS04（非门）1片、74LS20（与非门）1片、74LS32（或门）1片。
四、实验内容及步骤1．试用74LS138构成数据分配器，画出其逻辑电路图，将1H z连续脉冲信号加到电路的输入端，输出端接电平显示发光二极管，改变输入地址码A2、A1、A0的值，观察实验现象，记录实验结果。
2．设计一个报警电路。
当第一路有报警信号时，数码管显示1；当第二路有报警信号时，数码管显示2；当第三路有报警信号时，数码管显示3；当有两路或两路以上有报警信号时，数码管显示8；当无报警信号时，数码管显示0。
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）。
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。
计算机组织与逻辑设计实验一——组合逻辑电路
东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：计算机结构与逻辑设计实验第一次实验实验名称：组合逻辑电路院（系）：专业：工科试验班姓名：学号：实验室: 103 实验组别：同组人员：实验时间：2018年 10月18 日评定成绩：审阅教师：一、实验目的①认识数字集成电路，能别各种类型的器件和封装②掌握小规模组合逻辑和函数的工程设计方法③掌握常用中规模组合逻辑器件的功能和使方法④学习查找器件资料，通过手册了解。
⑤了解面包板的基本结构、掌握连接电路方法和要求⑥了解实验箱的基本结构，掌握电源、逻辑开关和 LED 电平指示的用法⑦学习基本的数字电路故障检查和排除方法⑧学习 Mulitisim 逻辑化简操作和使用方法⑨学习 ISE 软件操作和使用方法二、实验原理根据实际问题中的逻辑关系列出真值表，写出逻辑表达式，使用与非门、译码器及数据选择器等器件实现。
一般设计步骤为：1) 分析设计要求，列真值表；2) 进行逻辑和必要变换。
得出所需要的最简逻辑表达式；3) 画逻辑图。
三、实验内容必做实验：①数值判别电路a)设计一个组合逻辑电路，它接收一位8421BCD码B3B2B1B0，仅当2 < B3B2B1B0 < 7时输出Y才为1b)设计一个组合逻辑电路，它接收4位2进制数B3B2B1B0，仅当2 < B3B2B1B0 < 7时输出Y才为1答：1.输入输出信号编码：B3为最高位，顺序依次为B3B2B1B0，当8421BCD码数值在2到7之间时，Y=1，否则2.真值表(预习时完成)：3.逻辑化简：化简得到函数逻辑表达式：Y=B2B——1+ B——2B1B0+B2B——0转化成用非门实现Y=B2B1·B2B1B0·B2B04.逻辑电路图：5.硬件连接示意图及实物图：7. 数据分析：实验结果数据与真值表完全一致。
b)答：1.输入输出信号编码：B3为最高位，顺序依次为B3B2B1B1，当四位二进制码数值在2到7之间时，Y=1，否则Y=0。
实验一组合逻辑电路的设计与仿真
实验一组合逻辑电路的设计与仿真2.1 实验要求本实验练习在Maxplus II 环境下组合逻辑电路的设计与仿真，共包括5 个子实验，要求如下：节序实验内容要求2.2 三人表决电路实验必做2.3 译码器实验必做2.4 数据选择器实验必做2.5 ‘101’序列检测电路实验必做2.2 三人表决电路实验2.2.1 实验目的1. 熟悉MAXPLUS II 原理图设计、波形仿真流程2. 练习用门电路实现给定的组合逻辑函数2.2.2 实验预习要求1. 预习教材《第四章组合逻辑电路》2. 了解本次实验的目的、电路设计要求2.2.3 实验原理设计三人表决电路，其原理为：三个人对某个提案进行表决，当多数人同意时，则提案通过，否则提案不通过。
输入：A、B、C，为’1’时表示同意，为’0’时表示不同意；输出：F，为’0’时表示提案通过，为’1’时表示提案不通过；电路的真值表如下：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要求使用基本的与门、或门、非门在MAXPLUS II 环境下完成电路的设计与波形仿真。
2.2.4 实验步骤1. 打开MAXPLUS II, 新建一个原理图文件，命名为EXP2_2.gdf。
2. 按照实验要求设计电路，将电路原理图填入下表。
三人表决电路原理图三人表决电路原理图3. 新建一个波形仿真文件，命名为EXP2_2.scf，加入所有输入输出信号，并绘制输入信号A、B、C 的波形（真值表中的每种输入情况均需出现）。
4. 运行仿真器得到输出信号F 的波形，将完整的仿真波形图（包括全部输入输出信号）附于下表。
三人表决波形仿真图2.3 译码器实验2.3.1 实验目的熟悉用译码器设计组合逻辑电路，并练习将多个低位数译码器扩展为一个高位数译码器。
2.3.2 实验预习要求1. 预习教材《4-2-2 译码器》一节2. 了解本次实验的目的、电路设计要求2.3.3 实验原理译码器是数字电路中的一种多输入多输出的组合逻辑电路，负责将二进制码或BCD 码变换成按十进制数排序的输出信息，以驱动对应装置产生合理的逻辑动作。
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实验板BANK5、6使用说明
❖ BANK5是为FPGA加载程序的USB-Blaster电路区，已 将JTAG调试接口直接接入了FPGA；若需要进行AS固化 编程需要使用双列10芯扁平线将两个黑色底座相连。
❖ （3）学生根据实验要求，独立完成相关实验内容，并记 录实验数据，由指导老师检查验收，课后完成实验报告 ，下次实验时上交；
❖ （3） 一人一组独立完成指定的实验项目。 ❖ 注：有设计性环节的实验需要学生事先充分预习，带着
目的和问题来做实验。
实验基本要求
（1）掌握数字电路实验板的基本结构原理、功能及其 使用方法。
➢ 3. 接好后，对照电路图仔细核对后，再打开电源，开始实 验测试。
故障检测与排除
❖ 设计好的数字电路进行实验，电路达不到预期的逻辑功 能时，如果是组合电路，说明电路没能按真值表工作； 如是时序电路，说明电路没能按状态表工作，均表明电 路存在故障，应仔细排查，一般按下述步骤进行：
1. 完成布线后应检查一遍，以查出漏接和错接的导线。
观察原反码需 另行接线，用 外接LED查看
实验板BANK3使用说明
❖ BANK3移位寄存器实验区，用来做扭环计数器和环形计 数器实验，这一部分连线稍多。
❖ 这一部分包含两片74LS194，M1、M0、DSL、DSR及 外部与非门均由学生根据设计要求接线，
实验板BANK4使用说明
❖ BANK4计数器实验区，用来完成74LS160及其级联实验 ❖ 两片74LS160采用同步级联方式，最大模值100；使用
❖ 布线问题→做到认真、合理地布线
➢ 1.设计电路，画出逻辑电路图，并标出各管脚号，将所用 芯片所有端（数据输入，使能、清零、置位等端子）预先 标记。接电源、地或外部输入信号等，为实验布线打好基 础；
➢ 2. 布线时，先将电源和地线接好（包括使能端、清零端等 ），再按信号的输入输出关系连好电路，需要经常变换的 信号线最后接；
用4根连接线从编码反码输出接口接到8位LED区的任意 4个LED接线孔处即可（连接时注意高低位，高位在左， 低位在右）；
➢ 如需要使用数码管观察相应的数字编码，只需要使用4根 连接线从编码原码输出接口按高低位顺序连到七段译码显 示接线孔即可。
按此打 开电源
脆弱！请勿用 力按或侧向扭曲
实验板BANK2使用说明
数字电路实验及基本要求
实验教学目的
❖ 本实验课是《数字逻辑设计基础》专业基础课程的课内 实践教学课，重在培养学生数字电路的实践技能。要求 学生完成基本实验、综合实验，掌握中小型数字系统的 设计方法，并能独立完成调试过程；
❖ 实验项目由Multisim电路仿真、74系列中规模集成电路 实验构成，充分融合了现代数字电路的设计需要。
❖ 通过实验可以更好地巩固和加深对理论知识的理解，增 强理论联系实际的能力，提高动手能力；
❖ 通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为后续 专业课程的学习和今后工作打下必要的基础。
实验方式
❖ （1）学生应根据理论课程环节的相关要求，充分做好实 验预习工作；
❖ （2）进入实验室后，实验开始前指导教师仅仅介绍实验 的相关要求、任务、操作步骤及注意事项，工作原理不 再重复介绍讲解；
实验板BANK7使用说明
❖ BANK7是整块实验电路板的公共使用单元，由2组4-7译码 显示、逻辑笔、可调频率脉冲、8位LED显示、2个普通按 键、两个单稳态按键、8个逻辑开关及1|2|4|8Hz连续脉冲 构成。
2. 检查电源是否正常，芯片是否发烫，如是，则立即断电检查。
3. 用逻辑笔查出断线、引线虚接等。按照电路的逻辑功能，分别检查 各级电路的输入输出是否正常。
4. 对于有故障的多级电路，为减少调测工作量，可将可疑范围分成两 个区，分别检测。
5. 如果怀疑芯片坏了，对于SSI或简单功能的MSI，可以通过测试它 的逻辑功能，迅速判断芯片的好坏。
❖ BANK6是FPGA实验区，各外围元件，如数码管、LED 灯、按键、蜂鸣器、拨码开关、红外检测、左右转开关 、时钟电路都已与FPGA完成了固定连接，使用时不需 进行任何连线操作。
❖ 连接到FPGA的所有端口都已经以白色丝印的方式标印 在了电路板空白区域，配置引脚时直接查看即可。
❖ 当使用USB线与PC机相连后，整块电路板都将得到供电 ，若由于USB线质量不好，会使得线路压降过大，而导 致部分电路不能稳定工作，此时可通过USB端口的直流 电源接口通过+5V电源适配器来进行供电。
❖模式操作（加/减、置数/清零）直接通过模式开关进行切换， 不必换线；
请爱护使用导线
正确
错误
❖与接线孔插拔连线时，请用手指捏住线柄操作（左图）； ❖切勿直接抓住线身将线从接线孔中“扯”出；
实验板BANK1使用说明
❖ BANK1的编码器实验区，用来进行水箱水位监测实验。 ❖ 若需要用LED查看74LS147的反码输出状态，只需要使
❖ BANK2加/减法器实验区，可进行加法器和原/反码实验。
❖ 电路中已将LED显示固定，不需另行接线，使用时只需要 从逻辑开关区用8根连接导线连接到A:加/减法输入端和 B:被加/减法输入端，然后用逻辑开关产生相应的逻辑电 平，在LED上观察加/减法结果。
按此打 开电源
脆弱！请勿用 力按或侧向扭曲
数字电路实验板介绍及使用
数字电路实验板的使用
❖本实验板上，对于74系列中规模器件，已将芯片电源、控制线 进行了固定连接，仅仅留出了必要的输入、输出端口供学生连线 使用，大量简化了连线环节；各分区电源通过开关单独控制。
❖少量连线使用图中所示绿线（2号线）进行端口连接； ❖注：线的顶部可以叠插，用来扩展连接节点；
（2）了解常用数字集成电路的主要参数及逻辑功能。
（3）具有使用仪器和辅助工具（如逻辑笔）查找和排 除电路故障的能力，能根据电路原理对故障现象进行分析， 借助相关仪器，逐步缩小故障范围，排除故障。
（4）通过实验，进一步掌握数字电路的综合分析与设 计方法。
实验中应注意的问题
❖ 电路设计问题
➢ 在数字逻辑电路设计时，应根据要求进行设计。