实验一 组合逻辑电路
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。
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。
组合逻辑电路的实验报告
一、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本概念和组成。
2. 掌握组合逻辑电路的设计方法。
3. 学会使用基本逻辑门电路构建组合逻辑电路。
4. 验证组合逻辑电路的功能,并分析其输出特性。
二、实验原理组合逻辑电路是一种数字电路,其输出仅取决于当前的输入,而与电路的先前状态无关。
它主要由与门、或门、非门等基本逻辑门组成。
组合逻辑电路的设计通常遵循以下步骤:1. 确定逻辑功能:根据实际需求,确定电路应实现的逻辑功能。
2. 设计逻辑表达式:根据逻辑功能,设计相应的逻辑表达式。
3. 选择逻辑门电路:根据逻辑表达式,选择合适的逻辑门电路进行搭建。
4. 搭建电路并进行测试:将逻辑门电路搭建成完整的电路,并进行测试,验证其功能。
三、实验设备1. 逻辑门电路芯片:与门、或门、非门等。
2. 连接导线。
3. 逻辑分析仪。
4. 电源。
四、实验内容及步骤1. 设计逻辑表达式以一个简单的组合逻辑电路为例,设计一个4位二进制加法器。
设输入为两个4位二进制数A3A2A1A0和B3B2B1B0,输出为和S3S2S1S0和进位C。
根据二进制加法原理,可以得到以下逻辑表达式:- S3 = A3B3 + A3'B3B2 + A3'B3'B2A2 + A3'B3'B2'B2A1 + A3'B3'B2'B2'B1A0- S2 = A2B2 + A2'B2B1 + A2'B2'B1B0 + A2'B2'B1'B0A0- S1 = A1B1 + A1'B1B0 + A1'B1'B0A0- S0 = A0B0 + A0'B0- C = A3B3 + A3'B3B2 + A3'B3'B2A2 + A3'B3'B2'B2A1 + A3'B3'B2'B2'B1A0 + A2B2 + A2'B2B1 + A2'B2'B1B0 + A2'B2'B1'B0A0 + A1B1 + A1'B1B0 +A1'B1'B0A0 + A0B0 + A0'B02. 选择逻辑门电路根据上述逻辑表达式,选择合适的逻辑门电路进行搭建。
武大数电实验报告
实验一:组合逻辑电路分析一、实验目的1. 熟悉组合逻辑电路的基本原理和设计方法。
2. 掌握74LS00和74LS20集成电路的使用。
3. 通过实验加深对逻辑门电路应用的理解。
二、实验原理组合逻辑电路是指输出信号仅与当前输入信号有关的电路。
本实验主要涉及74LS00四二输入与非门和74LS20双四输入与非门两种集成电路。
三、实验器材1. 74LS00集成电路2. 74LS20集成电路3. 逻辑分析仪4. 连接线四、实验内容1. 实验一:组合逻辑电路分析(1)使用74LS00和74LS20集成电路,设计一个简单的组合逻辑电路。
(2)记录输入信号和输出信号,分析电路的逻辑功能。
(3)根据实验结果,总结组合逻辑电路的设计方法和原理。
2. 实验二:密码锁开锁条件分析(1)分析密码锁开锁的条件:拨对密码,插入锁眼并接通电源。
(2)设计一个逻辑电路,实现密码锁的开锁和报警功能。
(3)分析密码锁的密码,确定密码ABCD的值。
五、实验步骤1. 实验一:(1)根据实验要求,设计组合逻辑电路,如图所示。
(2)连接好电路,使用逻辑分析仪观察输入信号和输出信号。
(3)记录输入信号和输出信号,分析电路的逻辑功能。
2. 实验二:(1)分析密码锁开锁条件,设计逻辑电路,如图所示。
(2)连接好电路,使用逻辑分析仪观察输入信号和输出信号。
(3)记录输入信号和输出信号,分析电路的逻辑功能。
六、实验结果与分析1. 实验一:根据实验结果,设计的组合逻辑电路能够实现预期的逻辑功能。
通过观察输入信号和输出信号,我们可以得出以下结论:(1)当输入信号满足特定条件时,输出信号为1,否则为0。
(2)组合逻辑电路的设计方法可以灵活运用,以满足不同的逻辑需求。
2. 实验二:根据实验结果,设计的密码锁逻辑电路能够实现开锁和报警功能。
通过观察输入信号和输出信号,我们可以得出以下结论:(1)当输入信号满足密码条件时,开锁信号为1,否则为0。
(2)密码锁的密码为ABCD=1001。
实验一组合逻辑电路设计
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1.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
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。
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。
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。
组合逻辑电路的实验报告
组合逻辑电路的实验报告组合逻辑电路的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,根据输入信号的不同组合产生不同的输出信号。
在本次实验中,我们将通过搭建和测试几个常见的组合逻辑电路,来深入了解其原理和工作方式。
实验一:二输入与门二输入与门是最简单的组合逻辑电路之一,它的输出信号只有在两个输入信号同时为高电平时才为高电平。
我们首先搭建了一个二输入与门电路,并通过信号发生器输入不同的高低电平信号进行测试。
实验结果显示,只有当两个输入信号同时为高电平时,与门的输出信号才为高电平,否则输出信号为低电平。
实验二:二输入或门二输入或门是另一种常见的组合逻辑电路,它的输出信号只有在两个输入信号至少有一个为高电平时才为高电平。
我们按照实验一的方法,搭建了一个二输入或门电路,并通过信号发生器输入不同的高低电平信号进行测试。
实验结果显示,只要两个输入信号中至少有一个为高电平,或门的输出信号就会为高电平,否则输出信号为低电平。
实验三:三输入异或门异或门是一种特殊的组合逻辑电路,其输出信号只有在输入信号中有奇数个高电平时才为高电平。
我们搭建了一个三输入异或门电路,并通过信号发生器输入不同的高低电平信号进行测试。
实验结果显示,只有当输入信号中有奇数个高电平时,异或门的输出信号才为高电平,否则输出信号为低电平。
这个实验结果验证了异或门的工作原理。
实验四:四输入多路选择器多路选择器是一种常用的组合逻辑电路,它可以根据控制信号选择不同的输入信号输出。
我们搭建了一个四输入多路选择器电路,并通过信号发生器输入不同的高低电平信号进行测试。
实验结果显示,根据控制信号的不同,多路选择器将相应的输入信号输出。
这个实验结果验证了多路选择器的功能。
实验五:二进制加法器二进制加法器是组合逻辑电路中的复杂电路之一,它可以实现二进制数的相加操作。
我们搭建了一个二进制加法器电路,并通过信号发生器输入不同的二进制数进行测试。
实验结果显示,二进制加法器可以正确地将两个二进制数相加,并输出相应的结果。
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)。
组合逻辑电路设计实验报告
组合逻辑电路设计实验报告一、实验目的1、掌握组合逻辑电路的设计方法。
2、学会使用逻辑门实现给定的逻辑功能。
3、熟悉数字电路实验箱的使用方法。
二、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)、74LS10(三 3 输入与非门)、74LS20(双 4 输入与非门)等。
3、导线若干三、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。
组合逻辑电路的设计可以通过真值表、逻辑表达式、逻辑图等步骤来完成。
首先,根据给定的逻辑问题,列出真值表。
然后,根据真值表写出逻辑表达式,并进行化简。
最后,根据化简后的逻辑表达式画出逻辑图,选择合适的芯片在实验箱上进行连接和测试。
四、实验内容1、设计一个半加器半加器有两个输入 A 和 B,两个输出 S(和)和 C(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 |写出逻辑表达式:S = A⊕B,C = AB画出逻辑图:使用一个异或门(74LS86)和一个与门(74LS08)实现。
2、设计一个全加器全加器有三个输入 A、B 和 Cin(低位进位),两个输出 S(和)和 Cout(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 |写出逻辑表达式:S = A⊕B⊕Cin,Cout = AB +(A⊕B)Cin 画出逻辑图:使用两个异或门(74LS86)、两个与门(74LS08)和一个或门(74LS32)实现。
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。
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最基础的一种电路,它由逻辑门、开关、信号源等元件组成,可以实现各种简单的逻辑计算。
本次实验我将介绍我对组合逻辑电路实验的学习和理解。
在实验中,我使用了基本的电路元件和电路板,学习了逻辑门的操作和实现,理解了逻辑门的工作原理。
实验过程第一步是对实验箱进行搭建。
我首先连接了一个输入信号源和一个红色LED灯到芯片上。
然后我连接了一个AND门和一个NOT门来控制LED灯的输出状态。
第二步是检测电路的正确性。
我使用了一个万用表来检测信号的电压和电流,并通过手动控制开关来观察信号的传输。
第三步是进行实验操作。
我按照实验指导书的要求进行了一系列的逻辑计算和实验操作,包括与门、或门、非门和异或门。
在实验过程中,我发现最重要的是要去理解每一个逻辑门的功能和作用,并正确连接元件和电路板,在实验中遇到问题要逐一排查,才能获得正确的结果。
实验结果我的实验结果显示出了逻辑门的工作原理和逻辑计算的过程。
例如,我使用与门,当两个输入信号都为1时,输出信号才为1表示逻辑正确。
而当只有一个输入信号为1或两个输入信号都为0时,输出信号为0。
我还使用了异或门,当两个输入信号不同时,输出信号为1。
而当两个输入信号相同时,输出信号为0。
实验感受组合逻辑电路实验是我第一次接触数字电路的实践操作。
通过实验,我熟悉了逻辑门,理解了数字电路的工作原理,并且掌握了实际操作技巧。
在实验过程中,我也遇到了很多问题,例如,电路元件的连接错误,信号源的设置问题等等。
但是,逐一排查和解决问题,让我在实验中得到了更多的收获。
通过这次实验,我对组合逻辑电路有了更深的理解,并且意识到在数字电路的设计和实践中需要更加认真和细心。
总结组合逻辑电路是数字电路的基础,我们可以通过实验来加深我们对数字电路的理解和认识。
在实验中,我们应该注重细节,谨慎操作,遇到问题要逐一排查,才能取得良好的实验结果。
希望我的经验和体会可以对大家有所帮助,也希望这种实践式学习的方式能够在我们的学习中得到更广泛的应用。
组合电路实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验背景组合逻辑电路是数字电路的基础,它由各种基本的逻辑门电路组成,如与门、或门、非门等。
本实验旨在通过组装和测试组合逻辑电路,加深对组合逻辑电路原理的理解,并掌握基本的实验技能。
二、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本原理和组成。
2. 掌握基本的逻辑门电路的连接方法。
3. 学会使用万用表等实验工具进行电路测试。
4. 提高动手能力和实验设计能力。
三、实验内容1. 组合逻辑电路的组装实验中,我们组装了以下几种组合逻辑电路:(1)半加器:由一个与门和一个或门组成,实现两个一位二进制数的加法运算。
(2)全加器:由两个与门、一个或门和一个异或门组成,实现两个一位二进制数及来自低位进位信号的加法运算。
(3)编码器:将一组输入信号转换为二进制代码输出。
(4)译码器:将二进制代码转换为相应的输出信号。
2. 组合逻辑电路的测试使用万用表对组装好的电路进行测试,验证电路的逻辑功能是否正确。
3. 电路故障排除通过观察电路的输入输出波形,找出电路故障的原因,并进行相应的修复。
四、实验过程1. 组装电路按照实验指导书的要求,将各种逻辑门电路按照电路图连接起来。
注意连接时要注意信号的流向和电平的高低。
2. 测试电路使用万用表测试电路的输入输出波形,验证电路的逻辑功能是否正确。
3. 故障排除通过观察电路的输入输出波形,找出电路故障的原因。
例如,如果输入信号为高电平,但输出信号为低电平,可能是与非门输入端短路或者输出端开路。
五、实验结果与分析1. 半加器通过测试,发现半加器的输出波形符合预期,即当输入为高电平时,输出为低电平;当输入为低电平时,输出为高电平。
2. 全加器通过测试,发现全加器的输出波形符合预期,即当输入为高电平时,输出为低电平;当输入为低电平时,输出为高电平。
3. 编码器通过测试,发现编码器的输出波形符合预期,即当输入信号为高电平时,对应的输出端为低电平;当输入信号为低电平时,对应的输出端为高电平。
4. 译码器通过测试,发现译码器的输出波形符合预期,即当输入信号为高电平时,对应的输出端为低电平;当输入信号为低电平时,对应的输出端为高电平。
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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。
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1(第6周实验课内指导教师验收)
b)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:真值表:
函数表达式:a.
b.
电路原理图:
b.
GND Vcc
a.
b.
②人类有四种血型:A、B、AB和O型。
输血时,输血者与受血者必须符合下图的规定,
否则有生命危险,利用数据选择器和最少数量的与非门,完成血型配对任务。
(设计方案可参看数字逻辑电路实践教材Page 86)
答:真值表:
函数表达式:
降维得:
电路原理图:
静态验证:
数据分析:
③控制发电机组的供电控制电路的设计
设有三台用电设备A、B、C 和两台发电机组X、Y。
X 机组功率为10kW,Y 机组功率为20kW。
用电设备A 用电量为15kW,设备B 用电量为10kW,设备C 用电量为5kW,三台用电设备有时同时工作,有时只有其中部分设备工作,甚至均不工作。
试设计一个供电控制电路控制发电机组,以达到节电的目的。
答:真值表:
1.表示运行0表示不运行
函数表达式:
电路原理图:
Vcc
GND 静态验证:
④设计一个保险箱的数字密码锁,该锁有4位密码输入端(A0,A1,A2,A3)和一个开箱
钥匙信号输入端(E)。
当用钥匙开箱时(E=1),如果输入密码 = “1011”,保险箱被打开(Z1=1);如果不符,电路将发生报警信号(Z2=1)。
要求使用最少数量的与非门实现电路,检测并记录实验结果。
1表示使用0表示不使用
函数表达式:
电路原理图:
GND
Z2静态验证:
四、实验总结
在这次的实验中,我开始真正接触电类专业的一些相关知识,并且亲自动手搭一些电路,也使得我在计逻课上学到的一些数电的基础理论知识能够应用到实践中来,两者相互结合使得我对这部分的知识有了更深的理解。
并且这门实验课也极大地培养了我的动手能力,比如如何在实验开始前进行线路的布线,怎么布线比较美观,方便,为之后的查错提供便利。
老师也交给了我们在这门实验中遇到错误怎么来自己动手检查出来,如将实验箱中电压表的接地端接到电源的接地端上,另一端就可以直接来测量电路中各个地方的电压来检查是否与自己设计的相同。
这查错方法是非常重要的,为之后更复杂的电路的搭建奠定了基础。
这次实验中我主要遇到了两个问题:
①我在做实验一中的b时,接通电源后,六反相器烧掉了。
我检查的方法是用万用表
的测量是否接通的功能来测量各个芯片的Vcc与GND端之间是否短路。
在测量六反
相器的时候,发现是因为六反相器内部短路导致电路的出错。
于是换了一个新的六
反相器之后问题解决了。
②另一个错误是我在其中几个实验都遇到过得问题,就是大多数验证都对,但是其中
少数几个的结果总是错误的,解决的方法是用电压表测量各个模块的输出是否都正
确,找到错误的模块后,再自习观察自己的线有没有连接错,我的其中一个就是因
为线连错导致结果出错。