实验二 组合逻辑电路
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．设计8段译码器、两路4位二进制比较器，并在实验装置上验证所设计的电路；2．学习用VHDL语句进行逻辑描述。
二、实验要求用VHDL设计8段译码器、两路4位二进制比较器，对CPLD器件进行配置及下载来验证自己的设计，验证电路的外围器件可选用按键输入、指示灯输出。
三、设计方案按键的状态作为输入，输出对应数字的编码，连接到数码管上面可以看到数码管显示对应的数值。
代码：LED.vhdlibrary ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity LED isport(number:in std_logic_vector(3 downto 0);ledout:out std_logic_vector(7 downto 0));end;architecture u1 of LED isbeginwith number selectledout<="00111111"when"0000", --0"00000110"when"0001", --1"01011011"when"0010", --2"01001111"when"0011", --3"01100110"when"0100", --4"01101101"when"0101", --5"01111101"when"0110", --6"00000111"when"0111", --7"01111111"when"1000", --8"01101111"when"1001", --9"01110111"when"1010", --A"01111100"when"1011", --B"00111001"when"1100", --C"01011110"when"1101", --D"01111001"when"1110", --E"01110001"when"1111"; --Fend;实验结果:按下试验箱的按键后，数码管显示按键的状态。
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
实验二组合逻辑电路实验(半加器、全加器)
5、记录实验结果（三）
3.全加器组合电路的逻辑功能测试
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）
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
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 。
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)
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。
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，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3、熟悉示波器的使用二、实验仪器及器件1、数字电路试验箱，数字万用表，示波器2、74LS00X2、74LS86X1、74S197X1三、实验原理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步骤：（1）由给定的组合逻辑电路写函数式；（2）对函数式进行简化或变换；（3）根据最简式列真值表；（4）确认逻辑功能。
2.、组合逻辑电路的设计：就是按照具体逻辑命题设计出最简单的组合电路步骤：（1）根据给定的事件的因果关系列出真值表（2）由真值表写函数式；（3）对函数式进行简化或变换；（4）画出逻辑图，并测试逻辑功能。
四、实验内容1. 设计一个大代码转换电路，输入四位8421 码，输出四位循环码。
2. 用逻辑开关模拟二进制的输入，输出到0-1 显示器上3. 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CLK1作为时钟输入，Q0与CLK２连接，则Q3，Q2，Q1，Q0就是十六进制计数器的输出。
将Q3，Q2，Q1，Q0接“０－１”显示器，CLK１１接手动单步脉冲。
十六进制计数器工作正常后，将Q3，Q2，Q1，Q0连接到代码的输入端，作为8421码输入，注意：在把197的输出接入代码转换输入之前，先要断开原来作为8421码输入的逻辑开关。
检查电路是否正常工作。
4. 用10KHz 的方波作为计数器的脉冲，用示波器观察并记录CLK1，Q3，Q2，Q1，Q0和G３，G２，G１，G０的波形。
注意电压和电压波形图之间的相位关系。
G3G2G1G0Q D Q C Q B Q A0 0 00 0 0 0 0 00 0 01 1 0 0 0 10 0 1 1 0 0 1 00 0 1 0 0 0 1 10 1 1 0 0 1 0 00 1 1 1 0 1 0 10 1 0 1 0 1 1 00 1 0 0 0 1 1 11 1 0 0 1 0 0 01 1 0 1 1 0 0 11 1 1 1 1 0 1 01 1 1 0 1 0 1 11 0 1 0 1 1 0 01 0 1 1 1 1 0 11 0 0 1 1 1 1 01 0 0 0 1 1 1 1表（一）循环码表表（二）多功能发生电路函数表根据卡诺图，可以得到以下结果：G3=QD G2=Q3(+)Q2G1=Q2(+)Q1 G0=Q1(+)Q0逻辑电路图：波形图：CP QAQB QCQD G0G1 G2G3G2与G3相位差从上到下依次为：CP、QA、QB、QC、QD、G0、G1、G2、G3分析：1、CP与Q0同相，Q3的周期是CP的2倍2、CP与Q1同相，Q1的周期是CP的4倍3、CP与Q2同相，Q2的周期是CP的8倍4、CP与Q3同相，Q3的周期是CP的16倍5、CP与G 0同相，G0的周期是CP的4倍6、G1 超前CP 一个CP周期，G1的周期是CP的8倍7、CP与G2同相，G2的周期是CP的16倍8、G3滞后CP 4个CP周期，G3的周期是CP的16倍五、心得体会1、通过分析真值表，利用卡诺图化简，从而得出输入与输出相对应的关系。
实验2组合逻辑电路设计(预习报告)
实验二组合逻辑电路的设计
一、实验目的
略
二、实验器件数据
Figure 1 74HC02N（或非）
Figure 2 74HC00(n),与非门74LS00
Figure 3 74HC86N（异或）74LS86
三、 实验原理
1. 二进制加法运算电路
二进制加法电路可以由一位全加器组合而成； 全加器逻辑表达式为：111()=('()')'n n n n n
n n n n n n n n n n D A B C C A B C A B A B C A B ---=⊕⊕⎧
⎨
=+⊕⊕⎩g g （）'
一位全加器电路实现如下：
图中，用74LS00D 代替74HC86N
如果要实现多为二进制的加法运算，可将多个全加器级联。
例如将两个全加器级联， 并且在最后输出接一个带解码器的数字显示管，就构成了一个两位二进制数相加的加法器，
如
下图
2.二进制减法运算电路
为了实现减法电路，引入了补码系统，求补码只需让输入取反并使最后一位来自低位进位置高电平，其中，取反可以通过与高电平做异或运算来实现，电路如下：
注意：此时图中电子管输出应该为减法答案的补码。
下面，将补码答案转换为原码。
有如下电路：
注意，通过对图中低电平/高电平的转换（低位的进位信息和补码的取反信息），该减法电路实际上可以变化为加法电路。
可以加入控制信号K，使其为1时电路执行减法，否则执行加法，电路如下：
四、实验内容
1.基本要求：
原码输出结果，并显示正负标志2.提高要求：略。
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
实验二组合逻辑电路设计姓名：陈佳敏洪会珍学号：22920132203741 22920132203774学院：信息科学与技术学院系别：计算机专业：计算机试验日期：2015.4.10一、实验目的掌握组合逻辑电路设计的基本方法，并用与非门实现。
二、实验设备与器件数字逻辑实验箱1台2输入四与非门（7400）2片3输入三与非门（7410）1片三、实验内容1．表决电路设计和实现该电路有四个输入变量A、B、C、D，当输入量中有三个或三个以上为1时，输出F为1，否则F为0。
2．比较电路设计和实现由A1、A0组成一个二进制数A（A1A0），由B1、B0组成另一个二进制数B（B1B0），电路有三个输出端P1、P2、P3：当A>B时，P1=1，P2=P3=0；当A=B时，P2=1，P1=P3=0；当A<B时，P3=1，P1=P2=0。
四、实验步骤和要求1．根据题意，列出真值表；实验1的真值表：A B C D F0 0 0 0 00 0 0 1 00 0 1 0 00 0 1 1 00 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 01 1 0 1 11 1 1 0 111 1 1 1 实验2的真值表：A1A0 B1 B0 P1 P2 P3 00 0 0 0 1 0 00 0 1 0 0 1 00 1 0 0 0 1 00 1 1 0 0 1 01 0 0 1 0 0 01 0 1 0 1 0 01 1 0 0 0 1 01 1 1 0 0 1 10 0 0 1 0 0 10 0 1 1 0 0 10 1 0 0 1 0 10 1 1 0 0 1 11 0 0 1 0 0 11 0 1 1 0 0 11 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 02．用卡诺图化简，得到最简的与-或表达式。
实验1的卡诺图：B1B0 A1A000 01 11 1000011 111 1 1 10 1最简与-或表达式即为：F=ABC+ABD+BCD+ACD实验2的卡诺图：P1:B1B0 A1A000 01 11 10001 1 1 011 1 1110 1最简与-或表达式即为：p1=A11B +10B A 0B +A1A00BP2:B1B0A1A0 00 01 11 10001 011 111 10 1最简与-或表达式即为:p2=1A 0A 1B 0B +1A A01B B0+A1A0B1B0+A10A B10BP3:B1B0A1A0 00 01 11 1000011 111 1 1 101 1最简与-或表达式即为:p3=1A B1+1A 0A B0+0A B1B03．将表决电路用摩根定理进行逻辑变换为用二输入与非门（7400）实现的形式。
实验二组合逻辑电路的分析与设计
实验二：组合逻辑电路分析与设计姓名: 夕何【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.熟悉示波器的使用。
【实验仪器及器件】【实验过程及结果分析】1.代码转换电路的设计已知4位输入8421码为表1，4位输出循环码如表2表1 BCD码表2 GRAY码D C B A0 0 0 00 0 0 1将表1中ABCD 作为自变量，表2中3G ~0G 各自作为因变量可得到四张真值表，即可得出3G ~0G 各自与ABCD 的逻辑函数式如下D G =3 (1)D C G ⊕=2 (2) C B G ⊕=1 (3)0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 11 0 0 11 0 1 01 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1113G2G1G0G0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 10 1 0 10 1 1 1 0 0 1 1B A G ⊕=0 (4)根据老师要求,将G 2和G 1的逻辑表达式变换为: G 2=((C’D)’(CD’)’)’ (5) G 1=((C’B)’(CB’)’)’ (6)由函数式(1)(5)(6)(4)可得如图（1）所示电路图：图（1）AltiumDesigner 本实验电路图2.实际电路图如图（2）所示图（2）实际电路图测试：将ABCD 分接逻辑开关的各输入端口，3G ~0G 接入“0-1”显示器检测，结果如表 3，实验结果：以10KHz 方波作为计数器的脉冲，一GO 位基准，得到各个端口的输出波形： （1）G0 与G1的波形如图（3）所示，其中上边的波形为G0，下边的波形为G1；（2）G2与G0的波形图如图（4）所示，其中上边为G2，下边为G0图（4）（3）G2与G3波形图对比如图（5）所示，其中上边的波形为G2，下边波形为G3。
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分析方法2、验证半加器、全加器、半减器、全减器、奇偶校验器、原码/反码转换器逻辑功能。
二、设备及器件1、智能实验台2、万用表 1块3、74LSOO 四二输入与非门 3片4、74LS86 四二输入异或门 1片三、实验内容与步骤1、分析半加器的逻辑功能（1）用两片74LSOO按图2-1接线。
74LSOO芯片14脚接+5V，7脚接地。
图 2-1（2）写出该电路的逻辑表达式，列真值表（3）按表2-1的要求改变A、B输入，观测相应的S、C值并填入表2-1中。
（4）比较表2-1与理论分析列出的真值表，验证半加器的逻辑功能。
表2-12、分析全加器的逻辑功能（1）用三片74LSOO按图2-2接好线，74LSOO芯片14脚接+5V，7脚接地。
图2-2（2）分析该线路，写出Sn、Cn的逻辑表达式，列出其真值表。
（3）利用开关改变An、Bn、Cn-1的输入状态，借助指示灯或万用表观测Sn、Cn的值填入表2-2中。
（4）将表2-2的值与理论分析列出的真值表加以比较，验证全加器的逻辑功能。
3、分析半减器的逻辑功能（1）用两片74LSOO按图2-3接好线，74LSOO芯片14脚接+5V，7脚接地。
图 2-3（2）分析该线路，写出D、C的逻辑表达式，列出真值表。
（3）按表2-3改变开关A、B状态，观测D、C的值并填入表2-3中。
（4）将表2-3与理论分析列出的真值表进行比较，验证半减器的逻辑功能。
表 2.34、分析全减器的逻辑功能（1）用一片74LS86和两片74LSOO按图2-4接线。
各片的14脚接+5V，7脚接地。
图 2-4（2）分析该线路，写出Dn、Cn的逻辑表达式，列出真值表。
（3）按表2-4改变An、Bn、Cn-1的开关状态，借助万用表或指示灯观测输出Dn、Cn的状态并填入表2-4中。
（4）对比表2-4和理论分析列出的真值表，验证全减器的逻辑功能。
表 2-45、分析四位奇偶校验器的逻辑功能（1）用74LS86按图2-5接好线。
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：组合逻辑电路可以有一个或多个输入端，也可以有多个输出端；在组合逻辑电路中，数字信号是单向传递的，只有从输入到输出的传递； 输出信号只与输入的即时状态有关2、组合逻辑电路的分析方法：真值表法；卡洛图法；逻辑表达式法；逻辑电路图法；3、组合逻辑电路的设计步骤：实际的逻辑问题→定义输出和输入变量→真值表→选定器件类型→化简→最简表达式→逻辑图 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： 由电路图所得的逻辑表达式：Y=AB+A B =A ☉B逻辑功能：用与门和与非门实现同或（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）设A 为主裁判的判定；B ，C 分别为两位副裁判的判别（0为裁判不确定，1为裁判确定）；Y=0表示不成功，Y=1表示成功。
１图4－1由真值表得到的逻辑表达式为：Y=AB+AC=ACAB∙电路图为：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）设A，B，C分别为三个开关（0表示开关断开，1表示开关闭合）；Y=0表示不违反规程，Y=1表示违反规程，将发生报警信号。
实验二组合逻辑电路分析
本科学生实验报告
云南师范大学教务处编印
实验序号实验名称组合逻辑电路分析实验时间实验室
1．实验元件（元件型号；引脚结构；逻辑功能；引脚名称）
1.SAC-DS4数字逻辑实验箱1个
2.万用表 1块
3.74LS00N 四二输入与非门 3片
74LS00引脚结构及逻辑功能
2．实验目的
1.掌握组合逻辑电路的分析方法
2. 验证半加器、全加器逻辑功能。
3．实验电路原理图及接线方法描述：
（1）两片74LS00N实现半加器的逻辑功能电路图
（2）三片74LS00N实现全加器的逻辑功能电路图
4．实验中各种信号的选取及控制（电源为哪些电路供电；输入信号的分布位置；输出信号的指示类型；总结完成实验条件）
（1）用两片74LS00（引脚见附录）按图4－1接线。
74LS00芯片14脚接+5V,7脚接地。
(2）用三片74LS00按图4-2接好线。
74LS00芯片14脚接 +5v,7脚接地.。
实验二 组合逻辑电路的设计与测试
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 设计组合电路的一般步骤: ★逻辑抽象:既将文字描述的逻辑命题转换成真值表。首先 要分析逻辑命题，确定输入、输出变量；然后用二值逻辑 的0、1两种状态分别对输入、输出变量进行逻辑赋值，即 确定0、1的具体含义；最后根据输出与输入之间的逻辑关 系列出真值表。 ★写出逻辑表达式：根据真值表列出逻辑表达式. ★对逻辑函数进行化简或变换. ★根据逻辑函数表达式及选用的逻辑器件画出逻辑电路图。
解: a.设主裁判为变量A，副裁判分别为B和C；
表示成功与否的灯为Y。 1 进行逻 辑抽象 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：
A 0 0 0 0 B 0 0 1 1 C 0 1 0 1
Y
0 0 0 0
A 1 1 1 1
B 0 0 1 1
=1
Y
B
第4章
设 计 流 程
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。
C 0 1 0 1
Y 0 1 1 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）。
实验二-组合逻辑电路设计与实现-
思考题： 1. 采用74LS151八选一的数据选择器，重新设计实验内容2中的
②题 。 2. 通过具体的设计体验后，你认为组合逻辑电路设计的关键点 或关键步骤是什么？
13
输入
输出
s A1 A0
1×× 00 0 00 1 01 0 01 1
Q
0
D0
D1
D2
D3
7
实验二 组合逻辑电路设计与实现
（3）采用数据选择器实现逻辑函数 1）将双 4选1 数据
选择器 CT74LS153 扩 展成 8选1 数据选择器：
8
实验二 组合逻辑电路设计与实现
将双 4选1 数据选择器 CT74LS153 扩展成 8选1 数据选择器：
如使 F=1Y ,则令
A1A，A0=B
比较得:
V cc
+5V
B
16 15 14 13 12 11 10
9
V cc 2S A 0 2D 3 2D 2 2D 1 2D 0 Q
D0=0，D1=C，D2=C，D3=1
74LS153
1S A 1 1D 3 1D 2 1D 1 1D 0 Q G N D
12
345
9
实验二 组合逻辑电路设计与实现
2）用双4选1数据选择器 CT74LS153 实现逻辑函数
F A B C A B C AC B ABC 解: CT74LS153输出函数为：
1 Y A 1 A 0 1 D 0 A 1 AD 3
1
实验二 组合逻辑电路设计与实现
三. 实验原理
1、二进制译码器
如：2-4线译码器74LS139、 3-8线译码器74LS138 和 4-16线译码器74LS154。
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
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。
实验二 基本组合逻辑电路
实验二基本组合逻辑电路实验二基本组合逻辑电路一、实验目的掌握组合逻辑电路的设计和测试方法。
掌握利用MAX+plusII工具进行数字电路设计的基本方法。
学习数字电路实验中故障查找和排除的方法。
二、实验原理组合逻辑电路是由门电路组合起来的电路，它可实现较复杂的逻辑功能，其基本特征是：输出端的逻辑状态仅取决于当时的输入状态，而与电路原来的状态无关。
研究组合逻辑电路有两类问题：①已知逻辑图分析逻辑功能，其步骤为：●已知逻辑图→写逻辑表达式→进行逻辑化简或变换→列真值表→判断逻辑功能。
●已知逻辑图→测试输入、输出逻辑关系→列真值表→判断逻辑功能。
②已知逻辑要求、画逻辑图，其步骤为：已知逻辑要求→列真值表→写逻辑表达式→进行函数化简或变换→画逻辑电路三、实验内容1.逻辑电路的逻辑关系①用7400集成电路，按图2—1在实验箱上接线和在计算机上仿真，将输入、输出的逻辑关系分别填入表2—1中。
表2—1 逻辑电路的逻辑关系A BY Z 接线仿真接线仿真0 00 11 01 1图2—1 逻辑电路原理图②写出上面电路的逻辑表达式。
2.设计一个“一致电路”。
要求：电路有三个输入端，一个输出端，当三个输入变量A、B、C状态不一致时，输出F为“0”；当三个变量状态一致时，输出F为“1”。
3.设计一个一位二进制数全加器。
电路有三个输入端，分别为被加数A、加数B、低位向高位的进位C，有两个输出端，S为和、本位向高位的进位为C1。
4.设计一个四位二进制数为密码的数字密码锁的控制，当开锁控制为高电平时，如果A1、B1、C1、D1输入的密码与事先设置的密码A0、B0、C0、D0一样时，开锁灯亮；密码错误时，警报灯亮。
见图2－2数字锁功能框图，提示：异或门的非为同或门。
图2-2 数字密码锁控制以上三个电路用MAX+plusII软件仿真和在实验箱上接线，验证设计是否正确，在实验箱上接线时只可以使用已提供的集成块。
四、实验仪器与器件1．电子实验箱2．万用表3．四2输入与非门7400×1双4输入与非门7420×1双4输入与门7421×1四2输入或门7432×1四2输入异或门7486×1双与或非门7451×1五、预习要求1．预习组合逻辑电路的分析和设计方法。
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实验二组合逻辑电路
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
器件
74LS00 二输入端四与非门3片
74LS86 二输入端四异或们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。
(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以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。
Y1=A+B,Y2=A’B’C+BC+AB
输入输出
A B C Y1 Y2
0 0 0 0 0
0 0 1 0 1
0 1 1 1 1
1 1 1 1 1
1 1 0 1 0
1 0 0 1 0
1 0 1 1 1
0 1 0 1 1
(4)将运算结果与试验比较。
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，故半加器可用一个集成异或门和两个与非门组成如图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。
输入端 A 0 1 0 1
B 0 0 1 1
输出端Y 0 0 0 1
Z 0 0 0 0。