实验一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、实验原理根据设计任务的要求建立输入、输出变量,并列出真值表;然后用逻辑电路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,验证设计的正确性。
二、实验目的掌握组合逻辑电路的设计与测试方法。
三、实验设备与器件1、+5V直流电源2、逻辑开关3、逻辑电平显示器4、直流数字电压表5、CC4011×2(74LS00) CC4012×3(74LS20) CC4030(74LS86)CC4081(74LS08) 74LS54×2(CC4085) CC4001(74LS02)四、实验内容1、设计用与非门及异或门、与门组成的半加器电路。
(1)真值表如下表(2) 简化逻辑表达式为S⊕=+A=BBABAC=AB(3)逻辑电路图如下2、设计一个一位全加器,要求用异或门、与门、或门实现。
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。
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)画出逻辑电路图如下图,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。
3、设计一位全加器,要求用与或非门实现。
解: 11i 1-i i i 1-i i i i B A C B A C B A S --+++=i i i i i C B A C1i 1-i i i i i A C B B A C -++=i CAi CBi4、设计一个两个两位无符号的二进制数进行比较的电路:根据第一个数是否大于、等于、小于第二个数,使相应的三个输出端中的一个输出为“1”,要求用与门、与非门及或门实现。
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。
组合逻辑电路的设计和逻辑功能验证
组合逻辑电路的设计和逻辑功能验证一、实验目的1.控制组合逻辑电路的设计主意。
2.学会使用集成电路的逻辑功能表。
二、实验仪器及材料1.数字电路实验箱、双踪示波器、数字万用表。
2.元器件:双输入与门CD4081 1片四异或门CD4070 2片四位数值比较器CD4063 1片三、注重事项及说明1.CMOS门电路的电源电压为+3V—+15V,有些可达18V,实验前应先验证或调节准确,才可给门电路通电,本实验可选+5V供电。
2.门电路的输出端不可直接并联,也不可直接联连电源+5V和电源地,否则将造成门电路永远性损坏。
3.CMOS集成电路的多余输入端不可悬空。
4.实验时应仔细检查,仅当各条联线所有准确无误时,方可通电。
四、实验内容、原理及步骤(1)设计一个一位比较器(大、同、小)的组合电路并验证其逻辑功能。
(2)验证四位数值比较器的逻辑功能。
(3)设计一个八位二进制奇偶检测器的组合电路并验证其逻辑功能。
(4)设计一个两位二进制数比较器(大、同、小)的组合电路(选做)。
CD4081为四双输入与门;CD4070为四异或门,CD4063为四位数值比较器,它们均为CMOS集成电路。
图4-1为上述三种集成电路的引脚功能描述。
第1 页/共5 页图 6-11.一位(大、同、小)比较器的设计及其逻辑功能的验证 ① 按照命题要求列真值表设A 、B 为两个二进制数的某一位,即比较器的输入,M 、 G 、L 为比较器的输出,分离表示两个二进制数比较后的大、同、小结果,其逻辑功能真值表见表4.1。
② 写表达式按照表4.1的真值表,并为了减少门电路的种类,我们做如下的运算: 同 B A B A B A AB B A G ⊕=+=+= 大 )()(B A A B A B A A B A M ⊕=+== 小 )()(B A B B A B A B B A L ⊕=+== X X =⊕1 ③ 画逻辑图按照上述表达式,读者可用两个异或门和两个与门实现上述的大、同、小比较器,并将逻辑图画在表4.1右边的空白处。
数字电路实验报告-组合逻辑电路(1)—仪器的使用及竞争与险象的观测
数字逻辑电路实验实验报告学号:班级:姓名:实验1 组合逻辑电路(1)——仪器的使用和竞争险象的观测一实验内容1.1示波器测量探头补偿信号1.2示波器测量信号源输出的正弦波信号1.3示波器测量信号源输出的方波信号1.4测量示波器的带宽1.57400功能测试1.6竞争与险象的观测二实验原理2.1示波器的基本使用示波器是一种可显示电信号波形的测量工具,可按照显示信号的方式分为数字示波器和模拟示波器两类。
常用的数字示波器通过对模拟信号进行AD转换、采样、存储进而显示波形。
实验中使用的示波器为GDS2202E,有两个输入通道,带宽200MHz,其面板各分区的主要功能如下:1.垂直控制区:包含两通道的开关按钮、幅值量程调节旋钮、参考电平调节旋钮等,可调节两通道的垂直尺度和波形零点高度。
2.水平控制区:主要含时基调节旋钮和触发发位置调节旋钮,可以调节波形显示的时间尺度和触发点的水平位置。
3.触发控制区:可以配合菜单键调节触发电平、触发方式、触发边沿等,可选择自动或正常触发模式,或选择上升、下降或双边沿触发,可实现单次触发功能。
4.菜单区:可设置示波器耦合方式(交、直流和地)、带宽、幅值倍率等参数。
另外,示波器还提供了光标测量、信号参数测量等其他功能。
示波器探头有分压功能,可实现对输入信号的10:1幅值变换,借以实现更大的量程。
使用示波器观测稳定信号时,可使用Autoset键使波形稳定,或自行调节幅值、时基、触发等参数使波形稳定。
观察信号暂态时,则可使用单次触发模式,调节合适的触发参数以实现信号捕捉。
2.2信号源的基本使用信号发生器可用于以一定参数生成波形。
实验中使用的信号发生器为SDG2402X,可生成正弦波、方波、噪声波等常见波形和各种调制波形,有两个输出通道。
使用时,按下Waveforms键选择波形,之后可使用触摸屏幕、数字键、旋钮等配合方向键设置各种波形参数,之后按下对应通道的输出键即可使能输出。
2.3实验中粗略测量示波器带宽的原理分析一切实际系统均有上限截止频率,示波器也不例外。
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
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。
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。
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)。
实验一组合逻辑电路设计(含门电路功能测试)
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A B C0010111011101.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。
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。
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。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!组合逻辑电路的设计与测试实验原理和内容1. 引言在数字电子技术领域,组合逻辑电路是一种重要的电路类型,它由逻辑门构成,用于实现逻辑功能。
组合逻辑电路的分析与设计实验报告
组合逻辑电路的分析与设计实验报告实验名称:组合逻辑电路的分析与设计实验目的:通过实验了解组合逻辑电路的基本原理,掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。
实验原理:1.组合逻辑电路:由与门、或门、非门等逻辑门电路按一定连接方式组成的电路。
2.逻辑门:与门、或门、非门是组合逻辑电路的基本构建模块,能实现逻辑运算。
-与门:只有所有输入信号都为1时,输出为1;否则输出为0。
-或门:只要任一输入信号为1时,输出为1;否则输出为0。
-非门:输入信号为1时,输出为0;输入信号为0时,输出为1实验步骤:1.分析给定的组合逻辑电路图,理清输入和输出的关系。
2.根据电路图,根据所学的逻辑门原理,推导出真值表。
3.根据真值表,使用卡诺图简化逻辑表达式,并进行逻辑代数运算,得出最简化的逻辑表达式。
4.使用逻辑表达式进行电路设计,画出电路图。
5. 使用工具软件(如LogicWorks等)进行电路模拟分析,验证电路的正确性。
6.根据实际需求,对电路进行优化设计。
实验结果与分析:1.根据给定的组合逻辑电路图,进行逻辑分析和设计,得出最简化的逻辑表达式和电路设计图。
2. 使用LogicWorks等工具软件进行模拟分析,验证电路的正确性。
3.根据分析结果,可进行电路优化设计,提高电路的性能和可靠性。
实验结论:通过本次实验,我们深入了解了组合逻辑电路的基本原理和设计方法。
通过逻辑分析和设计,我们能够得到最简化的逻辑表达式和电路设计图,并能使用工具软件进行模拟分析验证。
实验结果表明,组合逻辑电路能够实现所需的逻辑功能,并能根据实际需求进行优化设计。
组合逻辑电路的分析与设计是数字电路领域的重要工作,对于实际应用中的系统设计和实现具有重要意义。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
实验一组合逻辑电路的设计与测试
一、实验原理
根据设计任务的要求建立输入、输出变量,并列出真值表;然后用逻辑电路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,验证设计的正确性。
实验目的
掌握组合逻辑电路的设计与测试方法。
三、实验设备与器件
1、+5V直流电源
2、逻辑开关
3、逻辑电平显示器
4、直流数字电压表
5、CC4011×2(74LS00) CC4012×3(74LS20) CC4030(74LS86)
CC4081(74LS08) 74LS54×2(CC4085) CC4001(74LS02)
实验内容
设计用与非门及异或门、与门组成的半加器电路。
(1)真值表如下表
(2) 简化逻辑表达式为
S⊕
B
+
=
A
=
B
A
B
A
C=
AB
(3)逻辑电路图如下
设计一个一位全加器,要求用异或门、与门、或门实现。
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。
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。
Ai Bi Ci Si Ci+1
0 0 0 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 1 0
0 1 10 1
1 0 0 1 0
1 0 10 1
1 1 00 1
1 1 1 1 1
(2)由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)画出逻辑电路图如下图,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。
设计一位全加器,要求用与或非门实现。
解: 11i 1-i i i 1-i i i i B A C B A C B A S --+++=i i i i i C B A C Θ
1i 1-i i i i i A C B B A C -++=i C
A i
C i-1
&
&
≥1
&
&
&&
≥1
&
B i
S i
C i
1
1
1
设计一个两个两位无符号的二进制数进行比较的电路:根据第一个数是否大于、等于、小于第二个数,使相应的三个输出端中的一个输出为“1”,要求用与门、与非门及或门实现。
解:
F A >B=(A1>B1)+(A1=B1)(A0>B0) F A <B=(A1<B1)+(A1=B1)(A0<B0) F A =B=(A1=B1)(A0=B0)
A
B 0
A
1
B
1
B 74LS04六反相器
入与门(1)
入与门(2)
五、实验总结
通过本次实验使我更加了解了组合逻辑电路的设计与测试方法,而且在设计过程中,也有了一些感悟:
应正确选择集成电路的型号,不要将集成芯片的电源端接反,要学会看芯片各个引脚的功能表。
学会根据设计任务要求建立输入输出变量,列出真值表,然后用逻辑函数或者卡诺图化简逻辑表达式,根据化简后的逻辑表达式画出逻辑图,用标准的器件构成逻辑电路图,最后验证设计的正确性。