组合逻辑电路的设计1
组合逻辑电路设计方法
组合逻辑电路设计方法一、组合逻辑电路设计的基础。
1.1 首先得明白啥是组合逻辑电路。
组合逻辑电路啊，就是那种输出只取决于当前输入的电路。
这就好比你去餐馆点菜，厨师做出来的菜（输出）只看你点了啥（输入），简单直接，没有啥弯弯绕绕。
这里面没有什么记忆功能，每一次的输出都是根据当下的输入值全新计算的。
1.2 了解基本逻辑门。
那组合逻辑电路是由啥组成的呢？就是那些基本逻辑门啦，像与门、或门、非门这些。
这就像是盖房子的砖头一样，是基础中的基础。
与门呢，就有点像两个人合作干一件事，只有两个人都同意（输入都为高电平），这件事才能成（输出为高电平），这就是“众志成城”啊；或门呢，只要有一个人愿意干（输入有一个为高电平），这事儿就能开始干（输出为高电平），有点“广撒网”的感觉；非门就更有趣了，你说东它往西，输入是高电平，输出就是低电平，完全反过来，就像个调皮捣蛋的小鬼。
二、组合逻辑电路设计的步骤。
2.1 确定需求。
在设计组合逻辑电路之前，你得先知道自己想要干啥。
这就像你要出门旅行，你得先想好去哪儿，是去山清水秀的地方看风景呢，还是去繁华都市购物。
比如说，你想要设计一个电路来判断一个数是不是偶数，这就是你的需求。
2.2 列出真值表。
有了需求之后呢，就可以列出真值表了。
真值表就像是一个账本，把所有可能的输入和对应的输出都记下来。
这可不能马虎，要像小学生做数学题一样认真仔细。
就拿判断偶数那个例子来说，输入是这个数的二进制表示，输出就是这个数是不是偶数，是就输出1，不是就输出0。
这一步就像是在给你的电路设计画草图，把大框架先定下来。
2.3 写出逻辑表达式。
根据真值表，就可以写出逻辑表达式了。
这逻辑表达式就像是电路的灵魂，它决定了电路内部的逻辑关系。
这个过程有点像把一堆散的零件组装成一个小机器，要把那些逻辑门按照一定的规则组合起来。
这时候你得运用一些逻辑代数的知识，就像厨师做菜要懂得调味一样，该用加法（或运算）的时候用加法，该用乘法（与运算）的时候用乘法。
组合电路的设计方法
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
（2）化简得到最简输出逻辑函数
Y ABC ABC ABC AB AC
（3）画逻辑图
B
&
A.
C
&
>=1
Y
2．多输出组合逻辑电路的设计 ［例2］设计一个能完成两个一位二进制数相加的
三.组合逻辑电路设计举例
1．单输出组合逻辑电路的设计 ［例1］设计一个A、B、C三人表决电路。
当表决某个提案时，多数人同意，提案通过， 同时A具有否决权。用与非门实现。 解：设计步骤 （1）确定输入输出变量，列写真值表
A 同意 “1”，不同意 “0” ；
输入 B 同意 “1”，不同意 “0” ； C 同意 “1”，不同意 “0” ；
组合逻辑电路－半加器。
解：设计步骤 （1）确定输入输出变量，列写真值表
A,B
两个一位二进制数
S
表示二者之和
C进位ABSC0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
（2）化简得到最简输出逻辑函数
S AB AB C AB
（3）画逻辑图
A B
=1
S
&
C
（4）检测此电路，证明逻辑功能符合设计要求
组合逻辑电路的设计步骤
组合逻辑电路的设计步骤
一、组合逻辑电路的设计步骤
1、首先，要对需要设计的组合逻辑电路的功能进行分析，即建立系统的功能模型，确定组合逻辑电路的应用对象、输入变量及输出变量。
2、其次，要对输入变量及输出变量进行详细的描述，即要确定输入变量及输出变量的具体取值范围及取值意义。
3、然后，根据所给的功能模型和输入及输出变量，要设计出对应的组合逻辑电路，即根据功能模型和输入及输出变量的取值进行设计，即要设计出对应的逻辑表达式。
4、接下来，根据所得到的逻辑表达式，要进行综合优化，使逻辑门的数量和连接线路的数量最少，优化的方法有：(1) 利用结合律、交换律、消除法；(2) 利用布尔代数分配定理；(3) 利用布尔代数中结合律，消除重复项，减少未知数的个数等。
5、最后，根据综合优化后的逻辑表达式，要设计出组合逻辑电路的逻辑图，并画出具体的电路原理图。
二、组合逻辑电路的实现
1、逻辑电路的实现有两种方式：硬件实现和软件实现。
2、硬件实现：主要是用电子器件来实现组合逻辑电路，如用TTL 器件来实现，有时也会用CMOS器件来实现，其中常用的电子器件有：AND门、OR门、NOT门等。
组合逻辑电路设计
组合逻辑电路设计组合逻辑电路是数字电路中的一种基本电路类型，它由逻辑门组合而成，能够实现特定的逻辑功能。
本文将探讨组合逻辑电路设计的基本原理和方法，介绍一些常见的设计技巧。
一、组合逻辑电路的基本原理组合逻辑电路是由逻辑门（如与门、或门、非门等）按照特定的逻辑关系组成的。
它的输入信号经过逻辑门的运算后，得到输出信号。
组合逻辑电路的输出完全取决于当前的输入信号，与之前的输入信号或状态无关。
因此，它是一种无记忆性的电路。
组合逻辑电路的设计需要确定输入和输出之间的逻辑关系，即真值表。
通过真值表，我们可以得到逻辑门的布尔代数表达式，进而确定电路的结构和连接方式。
常用的逻辑门包括与门、或门、非门、异或门等。
二、组合逻辑电路的设计方法1. 确定逻辑功能：根据需求确定电路应该实现的逻辑功能。
可以通过文字描述或真值表的形式进行规定。
2. 按照真值表确定布尔代数表达式：通过真值表，我们可以得到电路的逻辑关系，进而推导出逻辑门的布尔代数表达式。
例如，一个与门的真值表为：| 输入A | 输入B | 输出 ||------|------|-----|| 0 | 0 | 0 || 0 | 1 | 0 || 1 | 0 | 0 || 1 | 1 | 1 |由此可得与门的布尔代数表达式为：输出 = A·B。
3. 设计逻辑门电路：根据上一步得到的布尔代数表达式，选择适当的逻辑门进行组合设计。
将逻辑门按照表达式和电路的连接关系进行布局。
4. 优化电路结构：对电路进行优化，以减少逻辑门的数量和延迟。
常见的优化技术包括代数化简、费诺定理、卡诺图等。
5. 进行验证和仿真：使用逻辑仿真软件对设计的电路进行验证和调试。
通过输入不同的信号组合，检查输出是否符合预期结果。
三、组合逻辑电路的设计技巧1. 使用多级逻辑门：为了减少电路的延迟和功耗，可以使用多级逻辑门的方式来实现复杂的逻辑功能。
将多个逻辑门级联，形成一个级性结构。
2. 使用寄存器：当需要存储中间结果时，可以使用寄存器来保存数据。
EDA实验三组合逻辑电路设计(一)--编译码器设计
西安邮电学院实验中心实验报告院系电子工程学院班级学号姓名成绩教师签字实验日期实验名称组合逻辑电路设计（一）--编译码器设计_______________________________________________________一、实验目的二、实验所用仪表及主要器材三、实验原理简述四、实验测量记录：（如数据、表格、曲线、计算等）五、实验遇到的问题及解决办法：（余留问题，体会等）一、实验目的（1）熟悉组合逻辑电路的VHDL描述方法。
（2）掌握利用CPL器件实现组合逻辑数字电路的方法和过程。
（3）熟练掌握“case”语句与“if…else…”语句的用法。
二、实验所用仪表及主要器材PC，可编程逻辑实验电路板，下载线，USB电源线，双踪示波器，数字万用表，导线若干。
三、实验原理简述应用VHDL设计简单的逻辑电路四、实验内容在MAX+PULSII环境下，用VHDL语言按照输入—>编译—>仿真。
（1）8421BCD码转换为余3码转换表.在MAX+plusII 环境下，用VHDL 语言描述下列逻辑电路，并编译，仿真。
程序仿真结果：(2)设计一个优先编码器。
程序实现如下：仿真结果：五、实验结果见上述内容。
六、实验心得在本次实验中我学会了使用MAX+PLUSII软件的文本编程的方式设计电路。
在本次实验的文本编译环节中出现不少问题：（1）保存时文件名与实体名不一致，导致程序编译结果不正确。
（2）写程序时没有按照语法规则编写，使得文件编译频繁报错，标点的错误也会导致整个程序无法编译。
经过本次实验，加深了我对VHDL的文本编译设计的理解，今后我应该多练习MAX+PLUSII软件以减少错误。
组合逻辑电路的设计实验报告
实验一组合逻辑电路的设计
1.实验目的
1，掌握组合逻辑电路的功能分析与测试
2，学会设计以及实现一位全/减加器电路，以及舍入与检测电路设计。
2.实验器材
74LS00二输入四与非门
74LS04六门反向器
74LS10三输入三与非门
74LS86二输入四异或门
74LS73负沿触发JK触发器
74LS74双D触发器
3.实验内容
1>.设计舍入与检测的逻辑电路：
1.输入：4位8421码,从0000-1001
输入信号接4个开关，从开关输入。
2.输出：
当8421码>=0101（5）时，有输出F1=1
当8421码中1的个数是奇数时，有输出F2=1,
2>，设计一位全加/全减器
电路框图
如图所视：
当s=1，时做减法运算，s=0时做加法运算。
A,B,C分别表示减数，被减数，借位（加数，被加数，进位）
4.实验步骤
1>.设计一个舍入与检测逻辑电路：
做出真值表：
作出卡诺图，并求出F1,F2
根据F1F2的表达式做出电路图：
按照电路图连接号电路，并且验证结果是否与设计相符。
2,>设计一位全加/全减器
做出真值表：
F1的卡诺图
F1卡诺图：
F2的卡诺图
按照电路图连接号电路，并且验证结果是否与设计相符。
5.实验体会
通过这次试验，我了解了用仪器拼接电路的基本情况。
懂得了从电路图到真实电路的基本过程。
在连接的时候，很容易因为线或者门出现问题。
组合逻辑电路的设计与测试实验报告总结
组合逻辑电路的设计与测试实验报告总结
一、组合逻辑电路的设计与测试实验报告总结
1.组合逻辑电路的设计
组合逻辑电路是一种由数字电路组成的电路，可以使用计算机自动设计出一种实现特定功能的组合逻辑电路。
在设计组合逻辑电路时，应该先对要设计出的电路的功能特点作出简要分析，根据系统功能的需要，确定设计电路的输入、输出及简要功能，然后选择一种合适的建模语言，画出要实现的电路框架，并根据设计的功能特点，确定电路的功能逻辑关系，绘制出电路原理图，然后进行简单的仿真和验证，最后将电路接线调试完毕，实现功能。
2.测试实验报告总结
在组合逻辑电路测试实验中，我们根据给定需求，使用TTL逻辑IC、电阻、电容等元器件设计出一种实现开关抖动过滤的组合逻辑电路，最终实现了其功能。
在实验中，我们发现，使用合适的逻辑IC
及元器件，结合灵活恰当的电路设计，可以实现特定功能的电路设计。
从实验的结果来看，我们设计的组合逻辑电路，实现了基本的开关抖动过滤功能，并通过实验的验证，证明了设计有效。
实验表明，组合逻辑电路的设计与测试是能够有效地实现特定功能的电路设计
的关键，是建立数字电路的基础。
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。
组合逻辑电路的设计获奖教案
组合逻辑电路的设计章节一：组合逻辑电路概述教学目标：1. 了解组合逻辑电路的基本概念；2. 掌握组合逻辑电路的输入输出关系；3. 熟悉组合逻辑电路的主要应用。
教学内容：1. 组合逻辑电路的定义；2. 组合逻辑电路的输入输出关系；3. 组合逻辑电路的应用实例。
教学活动：1. 引入组合逻辑电路的概念；2. 通过举例说明组合逻辑电路的输入输出关系；3. 讨论组合逻辑电路的应用场景。
章节二：逻辑门及其组合教学目标：1. 掌握常见逻辑门的功能；2. 学会逻辑门的符号表示；3. 了解逻辑门组合的基本原理。
教学内容：1. 与门、或门、非门的功能和符号表示；2. 与非门、或非门、异或门的功能和符号表示；3. 逻辑门组合的原理。
教学活动：1. 介绍各种逻辑门的功能和符号表示；2. 通过示例演示逻辑门的组合过程；3. 引导学生进行逻辑门的组合练习。
章节三：组合逻辑电路的设计方法教学目标：1. 学会组合逻辑电路的设计方法；2. 熟悉组合逻辑电路的设计步骤；3. 掌握组合逻辑电路的优化技巧。
教学内容：1. 组合逻辑电路的设计方法；2. 组合逻辑电路的设计步骤；3. 组合逻辑电路的优化技巧。
教学活动：1. 引导学生了解组合逻辑电路的设计方法；2. 分组讨论组合逻辑电路的设计步骤；3. 分享组合逻辑电路的优化技巧。
章节四：组合逻辑电路的实际应用教学目标：1. 了解组合逻辑电路在实际中的应用；2. 学会分析组合逻辑电路的应用场景；3. 能够设计简单的组合逻辑电路应用实例。
教学内容：1. 组合逻辑电路在实际中的应用；2. 分析组合逻辑电路的应用场景；3. 设计简单的组合逻辑电路应用实例。
教学活动：1. 介绍组合逻辑电路在实际中的应用实例；2. 分析组合逻辑电路的应用场景；3. 学生分组设计简单的组合逻辑电路应用实例。
章节五：组合逻辑电路的设计实践教学目标：1. 掌握组合逻辑电路的设计方法；2. 学会使用逻辑门电路元件进行组合逻辑电路的设计；3. 能够完成组合逻辑电路的设计并验证其功能。
实验3.2 组合逻辑电路设计1
三、实验设备
数字电路实验箱( 74LS00、74LS86、74LS54、 74LS04数字集成芯片、脉冲源 )、数字万用表、示波器 、导线。
四、实验原理
左边一个半圆小缺口，管脚顺 序是从左下脚逆时针数起。输 入一般用A、B、C… …表示,输 出用Y、F表示
ＮＣ(管脚3和11)是空脚,
表示该引出线没有使用。
A B
=1
有“1”出“0” 全“0”出“1” 有“0”出“1” 全“1”出“0” 相同出“0” 不同出“1”
门的控制作用
门电路在使用中常将某一输入端作为控 制端，使该门始终处于“开启”或“关闭” 状态。在集成电路中，经常利用控制端来选 通整个芯片，称为选通端，或称使能端，记 作EN（Enable）。
数字电子技术实验
实验3.2 组合逻辑电路设计1
一、实验目的
1.学习数字电路的集成芯片的使用方法。
2.熟悉组合逻辑电路设计过程。 3.掌握ຫໍສະໝຸດ 门”的控制作用。二、实验任务
1.要求利用一片74LS00芯片（含有4个“与非”门 ）设计实现一个“异或”功能的电路。
2.实现自备电站中发电机启停控制电路设计，电路 功能为：某工厂有三个车间和一个自备电站，站内有两台 发电机X和Y，Y的发电量是X的两倍，如果一个车间开工， 启动X就可满足要求；如果两个车间同时开工，启动Y就可 满足要求；若三个车间同时开工，则X和Y都应启动，试设 计一个用“异或”门（74LS86）控制X 、“与或非”门（ 74LS54）及“非”门（74LS04）芯片控制Y的启停电路。
不可在接通电源的情况下插入或拔出芯片。
TTL集成块输出不允许并联(“线与”)使用,(集电 极开路门(OC门)和三态门电路除外)。否则会使电路 逻辑功能混乱，严重时串联形成大电流会导致器件损 坏。 加入输入波形时，可利用主箱最下面的脉冲源得到 输入波形。但要使该脉冲源工作，必须接入+5V电源打 开。如果脉冲源坏了，可用信号发生器“TTL/CMOS” 电平端口送出脉冲信号。注意仪器共地。
《组合逻辑电路的设计》教学设计
《组合规律电路的设计》教学设计教学设计：组合规律电路的设计一、教学目标1. 了解组合规律电路的基本概念和设计原理；2. 把握组合规律电路的设计方法和步骤；3. 能够运用所学学问设计简洁的组合规律电路。
二、教学内容1. 组合规律电路的基本概念和特点；2. 组合规律电路的设计原理；3. 组合规律电路的设计方法和步骤；4. 组合规律电路的实际应用。
三、教学方法1. 讲授教学法：通过讲解理论学问，介绍组合规律电路的概念、特点和设计原理；2. 试验演示法：通过具体实例，演示组合规律电路的设计过程和实际应用；3. 互动争辩法：鼓舞同学参与争辩，提出问题和解决问题。
四、教学过程一、导入（10分钟）第1页/共4页1. 引入组合规律电路的概念和基本特点；2. 提问：你们对组合规律电路有什么了解？它有什么特点？二、学问讲解（30分钟）1. 介绍组合规律电路的基本概念和特点；2. 讲解组合规律电路的设计原理；3. 分析组合规律电路的实际应用。
三、试验演示（30分钟）1. 通过示意图演示组合规律电路的设计过程；2. 以一个具体的实例进行试验演示，呈现组合规律电路的应用。
四、设计练习（40分钟）1. 给同学分发练习题，要求同学依据所学学问设计一个简洁的组合规律电路；2. 同学相互沟通，争辩解题思路和方法；3. 同学提交设计方案，进行集体争辩。
五、总结归纳（10分钟）1. 复习本节课所学学问，强调重点和难点；2. 总结组合规律电路的设计方法和步骤；3. 提问回答同学对组合规律电路的理解和把握状况。
六、作业布置（5分钟）1. 针对同学在设计练习中的不足，布置相关的课后作业；2. 提示同学复习本节课的学问，预备下节课的学习。
七、教学反思（10分钟）1. 回顾本节课的教学过程，检查同学把握状况；2. 总结教学中存在的问题和改进措施；3. 预备下节课的教学内容和活动。
五、教学评估1. 同学的参与度和互动状况；2. 同学的设计作业完成状况和质量；3. 同学对组合规律电路的理解和应用状况。
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）。
2.组合逻辑电路设计 (1)
河南工学院实验报告实验项目组合逻辑电路设计
实验日期
班级姓名
指导教师综合成绩
一、预习内容
二、实验数据（现象）记录及结果处理
三、实验结果分析与讨论
教师评阅意见
（1）实验预习 (30分)成绩：
□预习认真、熟练掌握方法与步骤(30～28) □有预习、基本掌握方法与步骤(27～22)
□有预习、但未能掌握方法与步骤(21～18) □没有预习，不能完成实验(17～0)
（2）操作过程 (40分)成绩：
□遵规守纪、操作熟练、团结协作 (40～37) □遵规守纪、操作正确、有协作 (36～29) □遵规守纪、操作基本正确、无协作 (28～24) □不能遵规守纪、操作不正确、无协作(17～0) （3）结果分析 (30分)成绩：
□结果详实、结论清晰、讨论合理(30～28) □结果正确、讨论适当(27～22)
□结果正确、没有分析讨论(21～18) □结果不正确、没有分析讨论(17～0)
其它意见：
教师签名：年月日。
实验3.2 组合逻辑电路设计1
功能为：某工厂有三个车间和一个自备电站，站内有两 台发电机X和Y，Y的发电量是X的两倍，如果一个车间开 工，启动X就可满足要求；如果两个车间同时开工，启动 Y就可满足要求；若三个车间同时开工，则X和Y都应启 动，试设计一个用“异或”门（74LS86）控制X 、“与或 非”门（74LS54）及“非”门（74LS04）芯片控制Y的启停 电路。
Y＝A·B Y＝AB
输入:16路白色钮子开关置“H”表示逻辑“1”,置“L”表示逻辑
“0”
输出:16路发光二极管亮表示逻辑“1” ,二极管灭表示逻辑 “0” 输出电路 输出发光二极 输入电路
管公共端接地 共阴极回路， 高电平有效
TTL:74LSXX
型号
,74XX ,74HXX ,74SXX 电源
CMOS:
“0”: UOL=0.0V～0.25V
“1”: UOH≈5V(接5V电源时)
组合逻辑电路1的特点： 由小规模集成电路逻辑门芯片构成； 电路的输出只与电路当前输入有关。 组合逻辑电路1的设计步骤： 根据题目输入和输出要求及相互关系，进行逻 辑抽象,即说明逻辑变量； 列出真值表； 用公式法或卡诺图化简，写出满足给定的芯片 的逻辑表达式； 用逻辑符号画出该逻辑表达式的逻辑电路图。
2.完成任务一、二电位测试表格。 3. 记录输入C与输出Y的波形。(A接低电平，B接 高电平，C接1kHz脉冲)
4.根据测试数据，得出结论。完成思考题。
六、注意事项
注意一定要先查导线，再开始接线。 注意通常电源均按+5V和地接入，每个芯片都需接 入一对电源，为防止遗漏，可把它定为接线的第一 步。注意电源不要接反，否则会烧坏芯片。
数字电子技术实验
实验3.2 组合逻辑电路设计1
一、实验目的
组合逻辑电路分析与设计习题解答
A
B
C
D
F
A
B
C
D
F
0
0
0
0
0
1
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0
0
0
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1
1
1
组合逻辑电路设计（1）
A
B
C
D
组合逻辑电路分析（3）
F ABCD ABC D ABCD ABC D ABCD ABC D ABCD ABC D
CD
AB
00
01 11
10
00
1
1
01
1
1
11
1
1
10
1
1
组合逻辑电路分析（3）
F ABCD ABC D ABCD ABC D ABCD ABC D ABCD ABC D
电路功能： 在ABC取值中，若1
的个数为奇数，则输出 S为1；
在ABC取值中，若1 的个数为两个或三个， 则输出C为1；
组合逻辑电路的设计步骤
组合逻辑电路的设计步骤1.定义问题：首先，需要明确设计的目的和需求。
这包括确定需要实现的逻辑功能以及输入和输出的要求。
在这个步骤中，可以使用真值表来帮助理解问题的要求。
2.确定逻辑门类型：根据问题的要求，确定所需的逻辑门类型。
逻辑门有与门、或门、非门、与非门、或非门和异或门等。
选择适当的逻辑门类型是设计成功的关键。
3.组合逻辑电路的设计：根据问题的要求和选择的逻辑门类型，开始设计组合逻辑电路。
需要注意以下几个方面：a.决定输入和输出的位数：根据问题的要求，确定输入和输出数据的位数。
这将决定组合逻辑电路的复杂程度。
b.确定逻辑门的连接方式：根据逻辑门类型和输入输出需求，确定各个逻辑门的连接方式。
常见的连接方式包括级联连接、并联连接和混合连接。
c.编写逻辑表达式：根据问题的要求，设计逻辑表达式来描述组合逻辑电路的运算规则。
逻辑表达式可以使用布尔代数的运算符来表示。
d.确定逻辑门的输出：根据逻辑表达式，确定每个逻辑门的输出信号。
根据这些输出信号，进一步确定整个组合逻辑电路的输出信号。
4.逻辑门的选择和布局：根据设计的逻辑表达式和需求，选择合适的逻辑门类型和规格。
同时，需要考虑逻辑门的布局，使得电路布线紧凑且易于理解和维护。
5.逻辑门的实现：根据设计的逻辑门类型和布局，将逻辑门放置在电路板上，进行逻辑门的连接和布线。
这一步需要特别注意避免出现短路和开路等问题。
6.逻辑门的测试和验证：完成逻辑门的实现后，进行测试和验证。
可以通过输入不同的数据和信号，观察电路的输出是否符合预期。
如果输出符合预期，则可以确定逻辑门的正常工作。
7.整个组合逻辑电路的测试和验证：完成各个逻辑门的测试后，将它们组合成一个完整的组合逻辑电路。
再次进行测试和验证，确认整个电路的输出是否满足设计要求。
8.优化和改进：如果发现电路的输出不符合期望，或者在设计和测试过程中发现电路存在问题，可以进行优化和改进。
可以尝试不同的逻辑门类型或连接方式，或者对电路的布线进行调整。
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。
简述组合逻辑电路的设计步骤
简述组合逻辑电路的设计步骤组合逻辑电路是一种基本的数字电路，它由逻辑门和它们之间的连线组成。
它的设计是通过将逻辑功能转化为逻辑门的连接方式来实现的。
下面将详细介绍组合逻辑电路的设计步骤。
一、明确设计目标在进行组合逻辑电路的设计之前，首先需要明确设计目标。
设计目标包括电路的功能需求、输入输出要求、时钟频率等。
二、分析逻辑功能在明确设计目标后，需要对所需的逻辑功能进行分析。
通过分析逻辑功能，可以确定电路需要使用的逻辑门类型和数量。
三、选择逻辑门类型根据分析逻辑功能的结果，选择合适的逻辑门类型。
常用的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
选择逻辑门类型时，需要考虑电路的功耗、延迟时间、面积等因素。
四、确定逻辑门数量根据逻辑功能需求和选择的逻辑门类型，确定所需的逻辑门数量。
可以通过真值表、卡诺图等方法来确定逻辑门数量。
五、绘制逻辑图根据逻辑功能需求和确定的逻辑门数量，绘制逻辑图。
逻辑图是用来表示逻辑门和它们之间的连线关系的图形化表示方法。
在绘制逻辑图时，需要注意逻辑门的输入和输出端口的位置，以便后续的连线。
六、进行连线设计在绘制逻辑图后，需要进行连线设计。
连线设计是将逻辑门和它们之间的连线连接起来的过程。
在进行连线设计时，需要注意信号的传输路径、防止信号冲突、减少电路延迟等。
七、进行逻辑验证在完成连线设计后，需要进行逻辑验证。
逻辑验证是通过对输入信号进行模拟或实际的测试，来验证电路是否满足所需的逻辑功能。
可以使用逻辑仿真工具或实际硬件进行验证。
八、进行时序分析在完成逻辑验证后，需要进行时序分析。
时序分析是对电路的时序性能进行评估的过程。
通过时序分析，可以评估电路的时钟频率、最大延迟时间等。
九、进行布局设计在完成时序分析后，需要进行布局设计。
布局设计是将电路的逻辑图转化为物理布局的过程。
在进行布局设计时，需要考虑电路的面积、功耗、信号传输路径等因素。
十、进行物理验证在完成布局设计后，需要进行物理验证。
物理验证是通过对实际硬件进行测试，来验证电路的物理性能。
《组合逻辑电路设计》课件
目录
• 组合逻辑电路概述 • 组合逻辑电路设计方法 • 常用组合逻辑电路设计 • 组合逻辑电路的分析 • 组合逻辑电路的实现
01 组合逻辑电路概 述
组合逻辑电路的定义
01
02
03
组合逻辑电路
由门电路组成的数字电路 ，其输出仅与当前的输入 有关，而与之前的输入无 关。
04 组合逻辑电路的 分析
组合逻辑电路的分析步骤
确定输入和输出变量
首先需要确定组合逻辑电路的输入和 输出变量，以便了解电路的功能需求 。
பைடு நூலகம்
列出真值表
根据输入和输出变量的取值，列出组 合逻辑电路的真值表，以便了解电路 在不同输入下的输出情况。
化简逻辑表达式
根据真值表，化简输出函数的逻辑表 达式，以便了解电路的逻辑关系。
分析电路的完备性
检查电路是否实现了所需的功能，并 确定是否存在冗余的元件或不必要的 电路结构。
组合逻辑电路的分析实例
实例一
2-2=1的组合逻辑电路：该电路有两个输入 变量A和B，一个输出变量Y，满足条件A和 B不同时为1时Y为0，其他情况下Y为1。通 过分析可以得出输出函数的逻辑表达式为 Y=A'B'+AB。
THANKS
感谢观看
特点
无记忆功能，仅根据当前 的输入确定输出。
应用
如编码器、译码器、多路 选择器等。
组合逻辑电路的基本组成
门电路
是构成组合逻辑电路的基本单元，如AND门、OR 门、NOT门等。
输入和输出
组合逻辑电路有多个输入和输出，输入用于接收 外部信号，输出用于传递处理后的信号。
连线
连接门电路，将输入与输出连接起来，实现信号 的传递和处理。
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ABC ABC ABC
ABC
逻辑电路图：
A B C (a)化简前
=1 =1 (b) 化简后 Y
分析：当输入有奇数个“1”时，输出为“1”，否则为“0”。 因此，该电路图为三位判奇电路，又称奇校验电路。
能否通过实际问题来设计 逻辑电路？ 怎样设计逻辑电路？
设计举例
例：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 开关来关灭电灯；或者在下楼前用楼上开关来打开电灯， 下楼后用楼下开关来关灭电灯。 解：设楼上开关为A，楼下开关为B，灯泡为Y。并设A、B 闭合时为1，断开时为0，,灯亮时Y为1，灯灭时Y为0, 根据逻辑功能列出真值表。
根据真值表写出函数表达式 Y=AB+AB =A⊕B 根据函数表达式画出逻辑电路图
组合逻辑电路的设计步骤
（1）根据实际问题的逻辑关系，列出相应的真值表 （2）由真值表写出逻辑函数表达式 （3）化简逻辑函数表达式 （4）根据最简表达式画。设举重比赛有3个 裁判，一个主裁判和两个副裁判；杠铃完全举起的裁决由每 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 以上裁判判决成功，且其中有一个为主裁判时，表明成功的 灯才亮。 解：设A为主裁判，B、C为副裁判，按下按钮为“1”； 设指示灯为Y，Y为“1”时表示灯亮。 根据逻辑要求列出真值表
真值表：
表达式：
A 0 0 0 0 1 1 1 1
B 0 0 1 1 0 0 1 1
C 0 1 0 1 0 1 0 1
Y 0 0 0 0 0 1 1 1
Y=ABC+ABC+ABC =ABC+AB =A(BC+B) =A(C+B) =AB+AC Y=AB· AC 电路图：
讲课者：W W
知识回顾
根据真值表写逻辑表达式的方法
1）从真值表上找出输出为“1”的各行，把每行的 输 入变量写成乘积形式，遇到“0”输入变量为非； 2）把各乘积项相加； 3）化简逻辑函数表达式。
例：根据下面真值表写出逻辑函数表达式，画出 逻辑电路图，并分析它的逻辑功能。
A 0 0 0 0 1 1 1 1 B C 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 Y 0 1 1 0 1 0 0 1 函数表达式： Y=A BC+ABC+ABC+ABC =C(AB+AB)+C(AB+AB) =C(A⊙B)+C(A⊕B) =C(A⊕B)+C(A⊕B) =A⊕B⊕C