实验四组合逻辑电路设计
实验报告组合逻辑电(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本概念和组成原理;2. 掌握组合逻辑电路的设计方法;3. 学会使用逻辑门电路实现组合逻辑电路;4. 培养动手能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理组合逻辑电路是一种在任意时刻,其输出仅与该时刻的输入有关的逻辑电路。
其基本组成单元是逻辑门,包括与门、或门、非门、异或门等。
通过这些逻辑门可以实现各种组合逻辑功能。
三、实验器材1. 74LS00芯片(四路2输入与非门);2. 74LS20芯片(四路2输入或门);3. 74LS86芯片(四路2输入异或门);4. 74LS32芯片(四路2输入或非门);5. 逻辑电平转换器;6. 电源;7. 连接线;8. 实验板。
四、实验步骤1. 设计组合逻辑电路根据实验要求,设计一个组合逻辑电路,例如:设计一个3位奇偶校验电路。
2. 画出逻辑电路图根据设计要求,画出组合逻辑电路的逻辑图,并标注各个逻辑门的输入输出端口。
3. 搭建实验电路根据逻辑电路图,搭建实验电路。
将各个逻辑门按照电路图连接,并确保连接正确。
4. 测试电路功能使用逻辑电平转换器产生不同的输入信号,观察输出信号是否符合预期。
五、实验数据及分析1. 设计的3位奇偶校验电路逻辑图如下:```+--------+ +--------+ +--------+| | | | | || A1 |---| A2 |---| A3 || | | | | |+--------+ +--------+ +--------+| | || | || | |+-------+-------+||v+--------+| || F || |+--------+```2. 实验电路搭建及测试根据逻辑电路图,搭建实验电路,并使用逻辑电平转换器产生不同的输入信号(A1、A2、A3),观察输出信号F是否符合预期。
(1)当A1=0,A2=0,A3=0时,F=0,符合预期;(2)当A1=0,A2=0,A3=1时,F=1,符合预期;(3)当A1=0,A2=1,A3=0时,F=1,符合预期;(4)当A1=0,A2=1,A3=1时,F=0,符合预期;(5)当A1=1,A2=0,A3=0时,F=1,符合预期;(6)当A1=1,A2=0,A3=1时,F=0,符合预期;(7)当A1=1,A2=1,A3=0时,F=0,符合预期;(8)当A1=1,A2=1,A3=1时,F=1,符合预期。
实验四组合电路设计(二)(可编程实验)
实验四组合电路设计(二)一、实验目的1、掌握设计逻辑组合电路的方法。
2、学会利用软件仿真和硬件实现对数字电路的逻辑功能进行验证和分析。
3、能够学会通过CPLD开发实现组合逻辑电路的功能。
二、实验内容(1)设计一个两个2位二进制相乘电路要求:a.写出实验内容的真值表及逻辑表达式。
b.编写出实现电路的VHDL语言程序。
c.用MAX+plus2进行仿真。
d.将编好的程序下载到CPLD芯片里,用发光二极管观测结果。
(2)一位二进制全减器电路设计要求:a.写出实验内容的真值表及逻辑表达式。
b.编写出实现电路的VHDL语言程序。
c.用MAX+plus2进行仿真。
d.将编好的程序下载到CPLD芯片里,观测结果。
(3)开关控制电路设计要求:a.写出实验内容的真值表及逻辑表达式。
b.编写出实现电路的VHDL语言程序。
c.用MAX+plus2进行仿真。
d.将编好的程序下载到CPLD芯片里,观测结果。
三、实验逻辑功能分析及预习情况(1)设计一个两个2位二进制相乘电路○1列真值表如下:11四、实验过程(1)启动MAX+plusII软件;(2)创建一个新工程;1)一个两个2位二进制相乘电路○1启动文本编译器;○2编译VHDL语言程序为Library ieee;Use ieee.std_logic_1164.all;Entity xiangcheng isPort(A,B:in std_logic_vector(1 downto 0);y:out std_logic_vector(3 downto 0)); End;Architecture xxx of xiangcheng isBeginprocess(A,B)variable ccc:std_logic_vector(3 downto 0); Beginccc:=A&B;case ccc iswhen "0000"=>y<="0000";when "0001"=>y<="0000";when "0010"=>y<="0000";when "0011"=>y<="0000";when "0100"=>y<="0000";when "0101"=>y<="0001";when "0110"=>y<="0010";when "0111"=>y<="0011";when "1000"=>y<="0000";when "1001"=>y<="0010";when "1010"=>y<="0100";when "1011"=>y<="0110";when "1100"=>y<="0000";when "1101"=>y<="0011";when "1110"=>y<="0110";when "1111"=>y<="1001";when others=>y<="ZZZZ";end case;end process;End;○3启动波形图编译器;○4时间分析图○5利用真值表验证所设电路的逻辑功能;○6经过验证保存仿真原理图。
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。
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)。
组合逻辑电路的分析和设计_实验报告
组合逻辑电路的分析和设计_实验报告组合逻辑电路的分析与设计实验报告院系:电⼦与信息⼯程学院班级:电信13-2班组员:盖兵(134********)邢帅成(134********)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,输出状态只取决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由逻辑图写输出端的逻辑表达式;②写出真值表;③根据真值表进⾏分析,确定电路功能。
2.组合逻辑电路⼀般设计的过程为图⼀所⽰。
图⼀组合逻辑电路设计⽅框图3.设计过程中,“最简”是指按设计要求,使电路所⽤器件最少,器件的种类最少,⽽且器件之间的连线也最少。
三、实验仪器设备数字电⼦实验箱、电⼦万⽤表、74LS04、74LS20、74LS00、导线若⼲。
74LS00 74LS04 74LS20四、实验容及⽅法1 、设计4线-2线优先编码器并测试其逻辑功能。
数字系统中许多数值或⽂字符号信息都是⽤⼆进制数来表⽰,多位⼆进制数的排列组合叫做代码,给代码赋以⼀定的含义叫做编码。
(1)4线-2线编码器真值表如表⼀所⽰4线-2线编码器真值表(2)由真值表可得4线-2线编码器最简逻辑表达式为1Y =((I 0′I 1′I 2I 3′)′(I 0′I 1′I 2′I 3)′) ′0Y =((I 0′I 1I 2′I 3′)′( I 0′I 1′I 2′I 3)′)′(3)由最简逻辑表达式可分析其逻辑电路图4线-2线编码器逻辑图(4)按照全加器电路图搭建编码器电路,注意搭建前测试选⽤的电路块能够正常⼯作。
(5)验证所搭建电路的逻辑关系。
0I =1 1Y 0Y =0 0 1I =1 1Y 0Y =0 12I =1 1Y 0Y =1 0 3I =1 1Y 0Y =1 12、设计2线-4线译码器并测试其逻辑功能。
实验4 组合逻辑电路1
实验四组合逻辑电路(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调试。
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4.1(1).用2片74LS00组成图4.1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,YI,Y2接发光管电平显示.(3)。
按表4。
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.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4.2.(1).在学习机上用异或门和与门接成以上电路. 接电平开关S .Y 、Z 接电平显示.(2).按表4.2要求改变A 、B 状态,填表. 图 4.2 0 1 113.测试全加器的逻辑功能。
(1).写出图4.3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 、 Ci 的卡诺图.图4.3 (4).填写表4.3各点状态(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4.4,并与上表进行比较看逻辑功能是否一致.五、实验报告1.整理实验数据、图表并对实验结果进行分析讨论。
2.总结组合逻辑电路的分析方法。
计算机组成原理 实验报告
计算机组成原理实验报告计算机组成原理实验报告引言计算机组成原理是计算机科学与技术专业中的一门重要课程,通过实验学习可以更好地理解和掌握计算机的基本原理和结构。
本实验报告将介绍我在学习计算机组成原理课程中进行的实验内容和实验结果。
实验一:二进制与十进制转换在计算机中,数据以二进制形式存储和处理。
通过这个实验,我们学习了如何将二进制数转换为十进制数,以及如何将十进制数转换为二进制数。
通过实际操作,我更深入地了解了二进制与十进制之间的转换原理,并且掌握了转换的方法和技巧。
实验二:逻辑门电路设计逻辑门电路是计算机中的基本组成部分,用于实现不同的逻辑运算。
在这个实验中,我们学习了逻辑门的基本原理和功能,并通过电路设计软件进行了实际的电路设计和模拟。
通过这个实验,我深入理解了逻辑门电路的工作原理,并且掌握了电路设计的基本方法。
实验三:组合逻辑电路设计组合逻辑电路是由多个逻辑门组合而成的电路,用于实现复杂的逻辑功能。
在这个实验中,我们学习了组合逻辑电路的设计原理和方法,并通过实际的电路设计和模拟,实现了多个逻辑门的组合。
通过这个实验,我进一步掌握了逻辑电路设计的技巧,并且了解了组合逻辑电路在计算机中的应用。
实验四:时序逻辑电路设计时序逻辑电路是由组合逻辑电路和触发器组合而成的电路,用于实现存储和控制功能。
在这个实验中,我们学习了时序逻辑电路的设计原理和方法,并通过实际的电路设计和模拟,实现了存储和控制功能。
通过这个实验,我进一步了解了时序逻辑电路的工作原理,并且掌握了时序逻辑电路的设计和调试技巧。
实验五:计算机指令系统设计计算机指令系统是计算机的核心部分,用于控制计算机的操作和运行。
在这个实验中,我们学习了计算机指令系统的设计原理和方法,并通过实际的指令系统设计和模拟,实现了基本的指令功能。
通过这个实验,我深入了解了计算机指令系统的工作原理,并且掌握了指令系统设计的基本技巧。
实验六:计算机硬件系统设计计算机硬件系统是由多个模块组成的,包括中央处理器、存储器、输入输出设备等。
实验4 组合逻辑电路设计
实验四组合逻辑电路研究(设计性实验)一、实验目的1.掌握用SSI器件实现组合逻辑电路的方法。
2.熟悉各种MSI组合逻辑器件的工作原理和引脚功能。
3.掌握用MSI组合逻辑器件实现组合逻辑电路的方法。
4.进一步熟悉测试环境的构建和组合逻辑电路的测试方法。
二、实验所用仪器设备1.Multisim10中的虚拟仪器2.Quartus II中的功能仿真工具3.GW48-EDA实验开发系统三、实验说明1. 组合逻辑电路的设计一般可按以下步骤进行(1)逻辑抽象:将文字描述的逻辑命题转换成真值表。
(2)选择器件类型:根据命题的要求和器件的功能决定采用哪种器件。
(3)根据真值表和所选用的逻辑器件写出相应的逻辑表达式:当采用SSI集成门电路设计时,为了使电路最简,应将逻辑表达式化简,并变换成与门电路相对应的最简式;当采用MSI组合逻辑器件设计时,则不用化简,只需将由最小项构成的函数式变换成MSI器件所需要的函数形式。
(4)根据化简或变换后的逻辑表达式及选用的逻辑器件画出逻辑电路图。
2. 常见的SSI和MSI的型号(1)常见的SSI:四2输入异或门74LS86,四2输入与非门74LS00,六非门74LS04,二4输入与非门74LS20,四2输入或非门74LS02,四2输入与门74LS08等。
(2)常见的MSI:二2-4译码器74LS139,3-8译码74LS138,4-16译码器74LS154,8-3线优先编码器74LS148,七段字符译码器74LS248,四位全加器74LS283,四2选1数据选择器74LS157,双4选1数据选择器74LS153,8选1数据选择器74LS151,16选1数据选择器74LS150等。
四、实验内容(一)基本命题1.设计一个多输出的逻辑网络,它的输入是8421BCD码,它的输出定义为:(1)F1:检测到输入数字能被3整除。
(2)F2:检测到输入数字大于或等于4。
(3)F3:检测到输入数字小于7。
组合电路研究实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本原理和设计方法。
2. 掌握常用门电路的功能和特性。
3. 通过实验加深对组合逻辑电路分析和设计能力的培养。
4. 学习使用逻辑分析仪和示波器等实验设备。
二、实验原理组合逻辑电路是由逻辑门电路组成的,其输出仅取决于当前的输入,与电路的历史状态无关。
常见的组合逻辑电路有:半加器、全加器、编码器、译码器、多路选择器等。
三、实验器材1. 74LS00、74LS20等集成电路2. 逻辑分析仪3. 示波器4. 电源5. 逻辑探头6. 实验板四、实验内容及步骤1. 半加器实验(1)设计半加器电路,包括输入端A和B,输出端S和C。
(2)使用与非门和异或门搭建半加器电路。
(3)将输入端A和B接入逻辑探头,输出端S和C接入逻辑分析仪。
(4)通过逻辑分析仪观察半加器电路的输出波形,验证电路功能。
2. 全加器实验(1)设计全加器电路,包括输入端A、B和进位输入端Cin,输出端S和进位输出端Cout。
(2)使用与非门和异或门搭建全加器电路。
(3)将输入端A、B和进位输入端Cin接入逻辑探头,输出端S和进位输出端Cout接入逻辑分析仪。
(4)通过逻辑分析仪观察全加器电路的输出波形,验证电路功能。
3. 编码器实验(1)设计4-2编码器电路,包括输入端I0、I1、I2、I3和输出端Y0、Y1、Y2、Y3。
(2)使用与门和或门搭建4-2编码器电路。
(3)将输入端I0、I1、I2、I3接入逻辑探头,输出端Y0、Y1、Y2、Y3接入逻辑分析仪。
(4)通过逻辑分析仪观察编码器电路的输出波形,验证电路功能。
4. 译码器实验(1)设计2-4译码器电路,包括输入端I0、I1和输出端Y0、Y1、Y2、Y3。
(2)使用与门和或门搭建2-4译码器电路。
(3)将输入端I0、I1接入逻辑探头,输出端Y0、Y1、Y2、Y3接入逻辑分析仪。
(4)通过逻辑分析仪观察译码器电路的输出波形,验证电路功能。
5. 多路选择器实验(1)设计4选1多路选择器电路,包括输入端I0、I1、I2、I3和选择端S0、S1,输出端Y。
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
如图所视:
电路框图
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。
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。
典型组合电路实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本原理和设计方法。
2. 掌握常用组合逻辑电路(如半加器、全加器、编码器、译码器等)的功能和实现方法。
3. 学会使用门电路和逻辑器件设计简单的组合逻辑电路。
4. 通过实验验证电路设计的正确性和性能。
二、实验原理组合逻辑电路是一种在任意时刻,输出信号仅取决于当前输入信号的逻辑电路。
其基本原理是通过基本的逻辑门(如与门、或门、非门、异或门等)来实现复杂的逻辑功能。
三、实验器材1. 74LS00与非门芯片2. 74LS20异或门芯片3. 74LS138译码器芯片4. 74LS151多路选择器芯片5. 电阻、电容、导线等6. 逻辑分析仪或示波器四、实验内容1. 半加器电路设计设计一个半加器电路,实现两个一位二进制数的加法运算。
- 确定输入输出变量:设A、B为输入,S为输出和,C为进位。
- 列出真值表:| A | B | S | C ||---|---|---|---|| 0 | 0 | 0 | 0 || 0 | 1 | 1 | 0 || 1 | 0 | 1 | 0 || 1 | 1 | 0 | 1 |- 画出逻辑图,并使用与非门和异或门搭建电路。
- 使用逻辑分析仪或示波器验证电路的正确性。
2. 全加器电路设计设计一个全加器电路,实现两个一位二进制数及来自低位进位的加法运算。
- 确定输入输出变量:设A、B为输入,Cin为低位进位,S为输出和,Cout为进位。
- 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 |- 画出逻辑图,并使用与非门、异或门和与门搭建电路。
数字电路实验四实验报告
数字电路实验四实验报告实验四组合逻辑电路中的竞争冒险现象⼀实验⽬的1学会分析组合逻辑电路中有⽆竞争冒险现象。
2掌握采⽤修改逻辑电路设计的⽅法消除冒险现象。
⼆实验仪器安装有Multisim10电⼦线路仿真软件的计算机。
三实验原理1 图4-1是实验电路原理图。
2从电路原理图可知,函数表达式为F=C AAB+。
当B与C为1时,即接⼊⾼电位,F=AA+,输出始终为1,电路⼯作时,输出端探针x1显⽰始终为亮。
但在实际中,由于门电路运⾏时具有⼀定的传输延时间,A信号成为竞争冒险变量,输出端出现异常,探针x1显⽰出现闪亮,⽤⽰波器对输出端波形测试,波形出现不应有的尖脉冲。
3为测试⽅便,A信号采⽤1000Hz的⽅波信号源。
四实验步骤1打开Multisim10电⼦线路仿真界⾯,在TTL集成电路器件库中,按电路原理图取出元器件;在仪器库中取出⽰波器以及⽅波信号源、探针等。
按实验电路图4—1连接好。
2打开⼯作开关。
展开⽰波器操作界⾯,观察到有关波形后,调整扫描时间、灵敏度等,使⽰波器A、B通道展⽰波形适当,并画出有关波形。
打开⼯作开关后可见探针x1闪亮,如下图所⽰:打开⽰波器调整扫描时间和灵敏度等观察到波形如图A:图A:调整⽰波器的时间尺度,得出图B:图B3根据波形,分析出现的问题及其原因。
如图A,函数表达式为F=C AAB+。
当B与C为1时,即接⼊⾼电位,F=AA+,输出应该始终为1,但⽰波器中显⽰负尖峰脉冲,即电路存在竞争冒险。
如图B,可以看出竞争冒险的原因是B端的下降沿优先于A端的上升沿。
4采⽤增加冗余项的⽅法消除上述电路中竞争冒险现象。
画出修改后电路,并进⾏验证。
采⽤增加冗余项的⽅法,则需把函数表达式改为F=BC+,AB+AC 增加冗余项BC,在B=C=1时,⽆论A怎样修改,输出结果总为1。
修改后电路如下图所⽰,打开⼯作开关,探针x1正常发光,不再闪亮。
5⽤⽰波器观察电路修改后⼯作时的输出波形,将电路修改前后波形⽐较分析。
组合逻辑电路分析与设计实验报告
一、页组合逻辑电路分析与设计实验报告二、目录1.页2.目录3.摘要4.背景和现状分析4.1逻辑电路的基础概念4.2组合逻辑电路的应用领域4.3当前组合逻辑电路设计的挑战5.项目目标5.1实验目的和预期成果5.2技术和方法论5.3创新点和实际应用6.章节一:逻辑门和基本组合电路7.章节二:组合逻辑电路的设计方法8.章节三:实验操作和数据分析9.章节四:实验结果和讨论10.结论与建议三、摘要四、背景和现状分析4.1逻辑电路的基础概念逻辑电路是数字电路的基本组成部分,它们执行基本的逻辑运算,如与、或、非等。
组合逻辑电路(CLC)是由多个逻辑门组成的电路,其输出仅取决于当前输入的组合,而与电路以前的状态无关。
这种电路广泛应用于各种电子设备中,从计算机处理器到简单的电子玩具。
4.2组合逻辑电路的应用领域组合逻辑电路在现代技术中扮演着关键角色。
它们是计算机处理器、数字信号处理器、通信设备和其他许多电子系统的基础。
随着技术的进步,组合逻辑电路的设计和应用也在不断扩展,例如在、物联网和高速通信领域。
4.3当前组合逻辑电路设计的挑战尽管组合逻辑电路的设计原理相对简单,但在实际应用中面临着一系列挑战。
这些挑战包括提高电路的速度和效率、减少能耗、以及设计更复杂的逻辑功能。
随着集成电路尺寸的不断缩小,量子效应和热效应也对电路的设计和性能提出了新的挑战。
五、项目目标5.1实验目的和预期成果本实验的主要目的是深入理解和掌握组合逻辑电路的设计原理和实验方法。
预期成果包括成功设计和实现一个具有特定功能的组合逻辑电路,并对其进行性能分析。
5.2技术和方法论实验将采用现代电子设计自动化(EDA)工具进行电路设计和仿真。
实验方法将包括理论分析、电路设计、仿真测试和性能评估。
5.3创新点和实际应用本实验的创新点在于探索新的设计方法和优化技术,以提高组合逻辑电路的性能和效率。
实验成果将有望应用于实际电子产品的设计和开发,特别是在需要高性能和低功耗的场合。
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浙江大学城市学院实验报告
课程名称数字逻辑设计实验
实验项目名称实验四组合逻辑电路设计
学生姓名专业班级学号
实验成绩指导老师(签名)日期
注意:
●务请保存好各自的源代码,已备后用。
●完成本实验后,将实验项目文件和实验报告,压缩为rar文件,上传ftp。
如没有个人
文件夹,请按学号_姓名格式建立。
ftp://wujzupload:123456@10.66.28.222:2007/upload
●文件名为:学号_日期_实验XX,如30801001_20100305_实验01
一. 实验目的和要求
1、掌握组合逻辑电路的设计方法。
2、测试组合逻辑电路的逻辑功能。
3、学习使用基本门电路设计实际逻辑问题。
二. 实验内容、原理及实验结果与分析
1.某足球评委会由一位教练和三位球迷组成,对裁判员的判罚进行表决。
当满足以下条件时表示同意:有三人或三人以上同意,或者有两人同意,但其中一人是教练。
试用与非门设计该表决电路。
【真值表】
【逻辑表达式】
【最简逻辑表达式】
F=AB+AD+AC+BCD 【原理图】
【功能波形图】
【实验照片】
2. 设计一个保密锁电路,保密锁上有三个键钮A、B、C。
要求当三个键钮都不按下时既不开锁也不报警;当三个键钮同时按下时,或A、B两个同时按下时,锁就能被打开即开锁指示灯亮;而当不符合上列组合状态时,报警指示灯亮。
试设计此电路,列出真值表,写出函数式,画出最简的实验电路。
(用最少的与非门实现)。
(注:取A、B、C三个键钮状态为输入变量,开锁信号和报警信号为输出变量,分别用F1用F2表示。
设键钮按下时为“1”,不按时为“0”;报警时为“1”,不报警时为“0”,A、B、C都不按时,应不开锁也不报警。
)
【真值表】
【逻辑表达式】
【最简逻辑表达式】F1=AB
【原理图】
【功能波形图】
【实验照片】
3. 某雷达站有三部雷达A、B、C,其中A、B功率消耗相等,C的功率是A的两倍。
这些雷达由两台发电机X和Y供电,发电机X的最大输出功率等于雷达A 的功率消耗,发电机Y的最大功率是X的三倍。
要求设计一个逻辑电路,能够根据各雷达的启动和关闭信号,以最节约电能的方式起、停发电机。
【真值表】
【逻辑表达式】
【最简逻辑表达式】
Y=C+AB
【原理图】
【功能波形图】
【实验照片】
三、讨论、心得
记录实验感受、上机过程中遇到的困难及解决办法、遗留的问题、意见和建议等。
刚开始有点不熟悉,后来做多之后,我对这些已经更熟悉了,也更加理解了。