组合逻辑电路的设计与测试
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。
组合逻辑电路的设计与测试实验
文章标题:深度探析:组合逻辑电路的设计与测试实验1. 前言组合逻辑电路是数字电路中的重要组成部分,它在计算机领域、通信领域、工业控制等领域都有着广泛的应用。
在本文中,我们将深入探讨组合逻辑电路的设计与测试实验,旨在帮助读者更深入地理解这一主题。
2. 组合逻辑电路的基本原理组合逻辑电路由多个逻辑门按照一定的逻辑功能组成,并且没有存储功能。
其输入变量的取值和逻辑门的连接方式确定了输出变量的取值。
在组合逻辑电路中,常见的逻辑门包括与门、或门、非门等。
通过这些逻辑门的组合,可以实现各种复杂的逻辑功能。
3. 组合逻辑电路的设计方法(1)真值表法:通过列出输入变量的所有可能取值,计算输出的取值,得到真值表。
然后根据真值表来设计逻辑门的连接方式。
(2)卡诺图法:将真值表中的1和0用图形方式表示出来,然后通过化简操作,得到最简的逻辑表达式。
(3)逻辑代数法:利用逻辑代数的基本定理,将逻辑函数化简到最简形式。
4. 组合逻辑电路的测试实验组合逻辑电路的测试实验是为了验证设计的电路是否符合设计要求和功能。
常用的测试方法包括输入端给定法、输出端测量法、故障诊断法等。
在进行测试实验时,需要注意测试的充分性和有效性,避免遗漏潜在的故障。
5. 个人观点和理解组合逻辑电路的设计与测试实验是数字电路课程中非常重要的一部分,它不仅需要对逻辑门的基本原理有深入的理解,还需要具备灵活运用逻辑门的能力。
测试实验则是验证设计是否符合要求,是课程中的一次实际应用练习。
6. 总结与回顾通过本文的探讨,我们更深入地了解了组合逻辑电路的设计与测试实验。
通过对其基本原理和设计方法的分析,我们可以更好地掌握其设计和实验的要点。
在参与实验的过程中,我们也能够理解数字电路理论知识的实际应用。
结语组合逻辑电路的设计与测试实验是一门充满挑战的学科,通过不断地学习和实践,我们可以逐步掌握其中的精髓,为将来的应用打下坚实的基础。
在此,我希望读者能够在实践中不断提升自己,探索数字电路领域更多的精彩,期待你也能在这片领域中取得更多的成就。
组合逻辑电路分析
实验名称组合逻辑电路分析、设计与测试一、实验目的1.掌握组合逻辑电路的分析与测试方法;2.掌握用门电路设计组合逻辑电路的方法。
二、实验原理1.组合逻辑电路的分析与测试组合逻辑电路是最常见的逻辑电路,即通过基本的门电路(比如与门,与非门,或门,或非门等)来组合成具有一定功能的逻辑电路。
组合逻辑电路的分析,就是根据给定的逻辑电路,写出其输入与输出之间的逻辑函数表达式,或者列出真值表,从而确定该电路的逻辑功能。
组合逻辑电路的测试,就运用实验设备和仪器,搭建出实验电路,测试输入信号和输出信号是否符合理论分析出来的逻辑关系,从而验证该电路的逻辑功能。
组合逻辑电路的分析与测试的步骤通常是:(1)根据给定的组合逻辑电路图,列出输入量和中间量、输出量的逻辑表达式;(2)根据所得的逻辑式列出相应的真值表或者卡诺图;(3)根据真值表分析出组合逻辑电路的逻辑功能;(4)运用实验设备和器件搭建出该电路,测试其逻辑功能。
2.组合逻辑电路的设计与测试组合逻辑电路的设计与测试,就是根据设计的功能要求,列出输入量与输出量之间的真值表,通过化简获得输入量与输出量之间的逻辑表达式,然后根据逻辑表达式用相应的门电路设计该组合逻辑电路,然后运用实验设备与器件搭建实验电路,测试该电路是否符合设计要求。
组合逻辑电路的设计与测试的步骤通常是:(1)根据设计的功能要求,列出真值表或者卡诺图;(2)化简逻辑函数,得到最简的逻辑表达式;(3)根据最简的逻辑表达式,画出逻辑电路;(4)搭建实验电路,测试所设计的电路是否满足要求。
三、预习要求1.阅读理论教材上有关组合逻辑电路的分析与综合以及半加器等章节内容,以达到明确实验内容的目的。
2.查阅附录有关芯片管脚定义和相关的预备材料。
四、实验设备与仪器1.数字电路实验箱;2.芯片74LS00;74LS20。
五、实验内容1.半加器逻辑电路的分析与测试SC图5.5.1 半加器的逻辑电路(1) 根据图5.5.1写出中间量(1Z 、2Z 和3Z )和输出量(S 和C )关于输入量(A 和B )的逻辑表达式。
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。
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。
实验八组合逻辑电路的设计和测试
STE-3A 数字电路实验—08实验八组合逻辑电路的设计一. 实验目的:1. 掌握组合逻辑电路设计和功能测试的基本方法。
2. 掌握数字电子电路的合理布线方法。
二.实验设备名称数量型号1.适配器1只SD1282.四位输入器1只SD1013.四位输出器1只SD1024.4与门1只SD1035.4与非门2只SD1086.4或门1只SD1097.4或非门1只SD1218.2与门/与非门1只SD1179.2或门/或非门1只SD11810.4非门1只SD12311.电源1只5V12.实验板1块5孔13.电子导线若干三.实验内容与步骤下面列出5个实验课题,其中1、4题为一组,2、4题为一组,3、4题为一组。
实验时任选一组,5题为选做内容。
每一内容完成后,必须把电路逻辑功能的验证过程操作给指导教师过目后才可拆除线路。
1. 三输入表决电路。
当输入多数为1时,输出为1,否则为0。
3. 用是最少的与非门组成一位半加器电路。
4. 设计一个举重裁判电路。
裁判组由一名主裁判和两名副裁判组成,三位裁判分别用开关控制着运动员的成绩状况显示灯:灯亮表示成绩有效;灯不亮表示成绩无效。
根据举重裁判规则,只有当主裁判和一名以上副裁判判定运动员成绩有效时,运动员的成绩才算有效,显示灯才会亮。
5. 某实验室常用试剂有10种,编号为1-10号。
在配用时有以下条件:(1)第2号必须与第5号同用;(2)第3号必须与第7号同用;(3)第3、4号同时配用时必须配上第5号。
设计一个逻辑电路,其功能是当配用试剂时违反上述任一个条件时给出指示信号。
五.分析与讨论1. 画出实验电路逻辑功能的真值表。
2. 画出实验电路图。
3. 写出设计组合逻辑电路的基本步骤。
4. 在已有组合逻辑电路的前提下,写出分析该组合逻辑电路功能的基本步骤。
组合逻辑的设计与测试
组合逻辑的设计与测试引言组合逻辑是数字电子电路的基本组成部分,它由逻辑门和逻辑元件组成,能够根据输入信号的组合产生相应的输出信号。
在数字电路中,组合逻辑电路起到了至关重要的作用。
本文将介绍组合逻辑的设计与测试的相关知识,包括设计原则、设计流程和测试方法等。
一、组合逻辑的设计原则1. 逻辑功能的准确性:组合逻辑电路的设计要保证其实现的逻辑功能与需求完全一致。
在设计过程中,需要仔细分析问题,明确逻辑关系,并根据逻辑表达式或真值表进行设计。
2. 电路结构的简洁性:组合逻辑电路的结构应尽可能简洁,以减少元件数量和电路复杂度。
简洁的电路结构能够提高电路的可靠性和稳定性,并降低功耗。
3. 电路的可扩展性和可重用性:组合逻辑电路的设计应考虑到未来的扩展需求,并具备一定的可重用性。
合理的设计可以使电路在需求变化时更加灵活和便捷。
二、组合逻辑的设计流程1. 确定逻辑功能:首先,需要明确设计的逻辑功能,包括输入信号和输出信号的关系。
可以通过真值表或逻辑表达式来描述逻辑功能。
2. 选择逻辑门和逻辑元件:根据逻辑功能的需求,选择合适的逻辑门和逻辑元件来实现。
常用的逻辑门包括与门、或门、非门等。
3. 组合逻辑电路的设计:根据逻辑功能和选择的逻辑门,进行电路的设计。
可以使用原理图或逻辑图来表示电路结构和连接关系。
4. 逻辑电路的验证:设计完成后,需要进行逻辑电路的验证。
可以通过仿真软件进行逻辑电路的仿真,检查输出信号是否符合预期。
5. 电路的实现:验证通过后,可以将逻辑电路实现为实际的电路板。
这需要根据设计图纸进行元件的布局和连接。
三、组合逻辑的测试方法1. 输入测试:对组合逻辑电路的输入进行测试,包括正常输入和边界输入。
通过输入不同的信号组合,观察输出信号是否符合预期。
2. 时序测试:对组合逻辑电路的时序要求进行测试。
测试电路的响应时间、时钟频率等参数是否满足要求。
3. 故障测试:通过引入故障信号,测试电路的容错性和可靠性。
组合逻辑电路的设计与测试实验原理和内容
组合逻辑电路的设计与测试实验原理和内容哎呀,小伙伴们,今天我们来聊聊一个非常实用的话题——组合逻辑电路的设计与测试实验原理和内容。
你们知道吗,组合逻辑电路在我们日常生活中可是随处可见哦,比如说电视机、洗衣机、冰箱等等,这些都是由组合逻辑电路组成的。
那么,组合逻辑电路究竟是什么呢?它又是怎么设计的和测试的呢?别着急,我们一一来聊聊。
我们来了解一下什么是组合逻辑电路。
组合逻辑电路是由基本的逻辑门电路(如与门、或门、非门等)按照一定的顺序连接而成的电路。
它的特点就是输出结果取决于输入信号的状态,只要输入信号满足某个条件,输出结果就为1,否则就为0。
简单来说,组合逻辑电路就是根据输入信号的条件来决定输出信号的一种电路。
那么,组合逻辑电路要怎么设计呢?其实,设计组合逻辑电路的方法有很多,但是最常用的还是基于逻辑公式的设计方法。
我们先来看一个例子吧。
假设我们要设计一个简单的加法器,它的功能是将两个二进制数相加,然后输出结果。
我们可以用与门、或门和非门来实现这个功能。
具体来说,我们可以将第一个二进制数与第二个二进制数进行异或操作,得到一个新的二进制数;然后将这个新的二进制数与第一个二进制数进行与操作,再将这个结果与第二个二进制数进行或操作,最后得到的就是两个二进制数相加的结果。
这样一来,我们就用逻辑公式描述了加法器的功能。
实际设计的时候,我们还需要考虑各种可能的情况,比如进位等问题。
接下来,我们再来聊聊组合逻辑电路的测试实验原理和内容。
在设计好组合逻辑电路之后,我们需要对它进行测试,以确保它的功能正确无误。
测试的方法有很多,但是最常用的还是基于真值表的测试方法。
所谓真值表,就是列出所有可能的输入信号和对应的输出信号的一种表格。
通过观察真值表,我们就可以判断给定的输入信号下,组合逻辑电路是否会产生正确的输出信号。
实际测试的时候,我们还需要使用一些辅助工具,比如多用可调电阻、74LS系列芯片等。
好了,今天的分享就到这里啦。
实验三 组合逻辑电路的设计与测试
注:本实验为设计性实验,没有预先设计好实验方案和实验电路的一律不准来做实验。
实验前要先检查预习报告。
注意划下线部分。
实验三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、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。
设计组合电路的一般步骤如图5-1所示。
图5-1 组合逻辑电路设计流程图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”。
设计步骤:根据题意列出真值表如表5-1所示,再填入卡诺图表5-2中。
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⋅⋅ACDABC⋅BCD根据逻辑表达式画出用“与非门”构成的逻辑电路如图5-2所示。
图5-2 表决电路逻辑图用实验验证逻辑功能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CC4012。
按图5-2接线,输入端A、B、C、D接至逻辑开关输出插口,输出端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5-1进行比较,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3、 CC4011×2(74LS00)共有4个与非门、 CC4012×3(74LS20)4脚与非门、 CC4030(74LS86)共有4个异或门、 CC4081(74LS08)共有4个与门、 74LS54×2(CC4085)与或非门(下图)、 CC4001 (74LS02) 共有4个或非门。
四、实验内容1、设计一个一位全加器,要求用异或门、与门、或门组成。
2、设计一位全加器,要求用与或非门实现。
从1和2中任选一个来做。
要求按本文所述的设计步骤进行,直到测试电路逻辑功能符合设计要求为止。
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。
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。
实验二++组合逻辑电路的设计和测试
一、试验目旳
• 掌握组合逻辑电路旳设计与测 试措施
二、组合逻辑电路旳设计流程
三、试验设备与器件
• 1、电子技术试验箱 • 2、数字万用表 • 3、主要参照器件
74LS00×2、74LS20×3、 74LS86、74LS08、74LS51×2、 74LS32、74LS02 、74LS04
• 3、画出逻辑图
74LS00
• 用异或门、与门构成旳半加器 • 逻辑体现式:
• 逻辑图
74LS86 74LS08
• 二、全加器
• 1、列出全加器真值表
• 2、写出并化简体现式
• 3、画出逻辑图
74LS86 74LS08
74LS32
• 三、用试验验证上述电路旳逻辑功能
• 1、按设计旳逻辑电路图连线
• 2、按实际选用逻辑门旳类型,用逻辑代数和卡诺 图化简两种措施求出简化旳逻辑体现式
• 3、根据修改后旳体现式,画出用原则器件构成旳 逻辑电路图,并标注管脚号。
• 4、写出完整设计过程;熟练使用仿真软件,并进 行仿真(没学过仿真软件旳专业,能够不仿真)
• 思索题:5、怎样用最简朴旳措施验证与或非门旳 逻辑功能是否完好?
试验二、组合逻辑 电路旳设计及测试
• 试验内容:
• 1、设计用与非门及用 异或门、与门构成旳半加器(74LS00、 74LS86、74LS08)
• 2、设计一种一位全加器,要求用异或 门、与门及或门构成(74LS86、 74LS08、74LS32)
• 3、设计一位全加器,要求用与或非门 实现(74LS51)
四、试验内容
• 试验内容: • 1、设计用与非门,以及用异或门、与门构成
组合逻辑电路的设计与测试
④画出逻辑图 。
L
C AB 00 01 11 10
0
1
1
1 1
L AB AC AB AC
⑤选择芯片并连接。
TTL:
2输入与门:74LS00
四、思考题
1. 针对实验1,若要求只使用74LS00芯片,如何设计三人表决 器? 要求: 有一名主裁和两名副裁,只有当两名以上的裁判赞同,输出 红灯才会亮,否则红灯灭。(要求写出设计过程,包括逻辑表 达式和逻辑图,并验证逻辑功能)
三、实验内容
1.用二输入与非门74LS00设计三人表决器 要求: 有一名主裁和两名副裁,只有当两名以上的裁判赞同,输出红 灯亮,否则红灯灭。(要求写出设 计过程,包括逻辑表达式和逻辑图,并验证逻辑功能)
图3-1-2 74LS20芯片引脚图
分析:
①设A、B、 C :三人的意见。 同意为逻辑“1”;不同意为逻辑“0”
决办法;
L:表决结果。
事件通过为逻辑“1”;没通过为逻辑“0” 列出真值表如右表所示。
输入 A B 0 0 0
0 1 1 1 1
输出 C L 0 1 0
1 0 1 0 1
0 0 1
1 0 0 1 1
0 0 0
1 0 1 1 1
②由真值表写出逻辑表达式:
L A BC AB C AB C ABC
三 实验原理
1.使用中、小规模集成电路来设计组合电路是最常 见的逻辑电路设计方法。设计组合电路的一般步骤如图所 示。
步骤: ①根据对逻辑功能要求,可能有芯片要 求,列真值表 ②由真值表写出逻辑表达式 ③根据要求化简和变换逻辑函数表达式 ④根据要求画出逻辑图 ⑤芯片选择,接成实物 ⑥分析并比较设计的优劣 设计目标:电路简单,所用器件最少,可靠性好 等
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)。
组合逻辑电路的设计与测试实验原理和内容
组合逻辑电路的设计与测试实验原理和内容下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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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分析与设计方法。
2、 加深对基本门电路使用的理解。
二、实验原理1、 组合电路是最常用的逻辑电路,可以用一些常用的门电路来组合完成具有其他功能的门电路。
例如,根据与门的逻辑表达式Z= AB = 得知,可以用两个非门和一个或非门组合成一个与门,还可以组合成更复杂的逻辑关系。
2、 分析组合逻辑电路的一般步骤是:1) 由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式; 2) ) 3) 化简和变换各逻辑表达式; 4) 列出真值表;4) 根据真值表和逻辑表达式对逻辑电路进行分析,最后确定其功能。
3、 设计组合逻辑电路的一般步骤与上面相反,是:1) 根据任务的要求,列出真值表;2) 用卡诺图或代数化简法求出最简的逻辑表达式;3) 根据表达式,画出逻辑电路图,用标准器件构成电路; 4) 最后,用实验来验证设计的正确性。
4、—5、组合逻辑电路的设计举例1) 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“1”时,输出端才为“1”。
设计步骤:表2-1 表决电路的真值表B A表2-2 表决电路的卡诺图然后,由卡诺图得出逻辑表达式,并演化成“与非”的形式:Z++=+ABCCDAABDBCD⋅=⋅ACDABCBCDABC⋅最后,画出用“与非门”构成的逻辑电路如图2-1所示::图2-1 表决电路原理图输入端接至逻辑开关(拨位开关)输出插口,输出端接逻辑电平显示端口,自拟真值表,逐次改变输入变量,验证逻辑功能。
三、实验设备与器材1.数字逻辑电路实验箱。
2.数字逻辑电路实验箱扩展板。
3.数字万用表。
4.芯片74LS00、74LS02、74LS04、74LS10、74LS20。
四、实验内容实验步骤1、完成组合逻辑电路的设计中的两个例子。
2、,3、设计一个四人无弃权表决电路(多数赞成则提议通过),要求用四2输入与非门来实现。
4、用与非门74LS00和异或门74LS86设计一可逆的4位码变换器。
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摘要:本次实验以组合逻辑电路的设计为主题,通过使用门电路和逻辑元件,构建和测试了一个复杂的逻辑电路。
实验结果表明,我们成功地设计出了一个功能稳定、正确运行的组合逻辑电路。
本实验的目的是培养学生对于数字逻辑和组合电路设计的理解能力,提高学生的实践能力和创新意识。
一、引言组合逻辑电路是由多个门电路和逻辑元件组成的数字电路。
设计和实现一个功能稳定、正确运行的组合逻辑电路对于电子工程专业的学生来说是至关重要的。
本实验通过组合逻辑电路的设计和实验,旨在加深学生对逻辑电路设计原理的理解,提高他们的实践能力。
二、实验材料和方法1.实验材料:门电路芯片、逻辑元件、电源、示波器、电路板等。
2.实验方法:(1)根据实验要求,准备所需的材料和工具。
(2)根据设计要求和逻辑关系,选择合适的门电路芯片和逻辑元件进行组合。
(3)按照设计图纸,将电路连接好,确保每个元件的引脚正确连接。
(4)将电源接入电路板,同时将示波器连接至所需的信号端口。
(5)打开电源,观察示波器上的信号输出情况,检查电路的运行状态。
(6)记录实验结果和观察到的现象。
三、实验结果我们设计的组合逻辑电路是一个基于门电路实现的计数器电路。
电路由多个与门、或门和触发器构成,通过时钟信号进行计数。
实验中,我们观察到电路的输出信号在时钟脉冲信号的驱动下能够正确计数,并在达到特定计数值后正确地复位。
通过实验,我们成功地设计出了一个功能稳定、正确运行的组合逻辑电路。
在测试过程中,我们对电路进行了多次测试和调试,确保了电路的稳定性和正确性。
四、实验分析通过本次实验,我们巩固了对组合逻辑电路设计原理的理解。
我们深入了解了与门、或门、触发器等逻辑元件的原理和功能,并通过实践掌握了它们的用法和连接方式。
在实验的过程中,我们遇到了一些困难和问题。
例如,当连接电路时,我们发现几个引脚的连接不正确,导致电路无法正常工作。
通过仔细检查和调试,我们最终找到了问题的原因并解决了它。
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数字电子技术
实验报告
(大数据学院)实验名称:实验二:组合逻辑电路的设计与测试专业班级:
学生姓名:
学生学号:
指导教师:
实 验 地 点:
实 验 日 期: 2019.12.7 实验组成员姓名:
贵州理工学院实验报告
实验项目名
称 组合逻辑电路的设计与测试
实验目的
掌握组合逻辑电路的设计与测试方法
实验原
理 1、 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。
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
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。
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”。
设计步骤: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1-1
D 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 A 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 C 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 0 0 1 0 1 1 1
表2-2
DA BC
00 01 11 10 00 01 1 11 1 1 1 10
1
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 ⋅⋅⋅
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
用实验验证逻辑功能
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CC4012。
按图2-2接线,输入端A 、B 、C 、D 接至逻辑开关输出插口,输出端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2-1进行比较,验证所设计的逻辑电路是否符合要求。
3. 半加器实现原理
提示:
((
)'(AB)')'AB
AB
4.全加器实现原理
实验仪器
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、 74LS00×2(两输入与非门) 74LS86×1 74LS20×1
74LS00:两输入四与非门 74LS86:两输入四异或门 74LS20:四输入两与非门
CD4011:两输入四与非门(CMOS )CD4030:两输入四异或门 CD4012:四输入两与非门
实验
1、设计用与非门及用异或门、与门组成的设计半加器电路。
要求按本文所述的设计步骤进行,直到测试电路逻辑功能符合设计要求为止。
2、设计一个一位全加器,要求用异或门、与非门、或非门组成。
步
骤与
内容
D 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 A 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 C 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 0 0 1 0 1 1 1
DA BC
00 01 11 10 00 01 1 11 1 1 1 10
1
实验总结
通过本次实验让我掌握组合逻辑电路的设计与测试方法。
在书上学习理论到实践操作,让我们收获颇多。
在本次实验中,团队分工明确,每个人的收益都很多。
每一次的学习都是一种进步,希望在接下的学习中,我们能够收获更多,更精!
指
导
教
师
意
见
签名:
年月日。