门电路功能测试及组合逻辑电路设计方案
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。
门电路功能测试及组合逻辑电路设计
实验报告门电路功能测试及组合逻辑电路设计实验题目：门电路功能测试及组合逻辑电路设计实验目的：（1）掌握常用门电路的逻辑功能及测试方法；（2）掌握用小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法。
实验仪器及器材：数字电路实验箱一个；双踪示波器一台；稳压电源一台；数字万用表一个。
74LS00一片；74LS10一片；74LS20一片。
实验内容：实验一：对74LS00进行功能测试○1.静态测试A B F0 0 10 1 11 0 11 1 0（1）A、B都为低电平，输出结果为高电平（2）A为低电平，B为高电平或A为高电平，B为低电平时，输出结果为高电平（3）A、B均为高电平，输出结果为低电平实验结论：测试结果与74LS00逻辑功能功能表相同。
○2动态测试电路的逻辑表达式：F=ˉVK分析：当K为0时，示波器的A通道是V的波形，为方波信号，B通道是F的波形，为高电平（一条直线）；当开关闭合后，K=1，B通道应该是与V波形刚好相反的波形；小灯泡也是一闪一闪的状态。
实验的电路图实验现象：开关断开：示波器的显示：开关闭合后，小灯泡开始一闪一闪，示波器波形如下图：现象分析：实验所得现象与预先分析的实验结果一样。
比较输入与输出的波形，发现输出F的波形与V的波形刚好相反，但是F波形的最大值较V的最大值偏小，究其原因，这属于正常现象，因为输出会有损失。
实验结论：所得到的波形符合功能要求。
实验2实验目的：分析一个电路的逻辑功能实验器材：74LS00、74LS10各一片实验原理分析：F=AB*BC*AC，所以F的结果应为以下表格：A B C F0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1实验结论：实验结果与预期的一样，符合该电路的逻辑功能表达式实验三实验目的：设计一个控制楼梯电灯的开关控制器，逻辑功能为课本表2-1-5的真值表。
实验原理分析：根据电路所实现的真值表，可以得出输出Y的逻辑表达式：Y=AB*AB实验电路及现象：1.A=1，B=0；A=0，B=1，时灯泡发光；2.A=B=0或1时，灯泡不发光实验结论：该电路可以实现题目要求的功能，即课本表2-1-5的真值表。
实验1门电路功能测试及组合逻辑电路设计
实验1门电路功能测试及组合逻辑电路设计实验1门电路功能测试及组合逻辑电路设计1 实验⽬的（1）掌握常⽤门电路的逻辑功能及测试⽅法。
（2）掌握⽤⼩规模集成电路设计组合逻辑电路的⽅法。
2实验仪器设备与主要器件数字电路实验箱⼀个；电压源⼀台；双踪⽰波器⼀台；74LS00（四2输⼊与⾮门）⼀⽚;74LS10（三3输⼊与⾮门）⼀⽚；74LS04（六反相器）⼀⽚。
3实验原理（1）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，观察输出电平是否符合表1的与⾮门真值表。
测试电路如图1所⽰。
实验输⼊端ＡＢ输⼊的⾼低电平由数字电路实验箱中逻辑电平产⽣电路。
输出Ｆ可直接插⾄逻辑电平指⽰电路的某⼀路进⾏显⽰。
图1表１７４LS00与⾮门真值表（2）动态逻辑功能测试动态逻辑功能测试输⼊信号波形和电路图如图2及图3所⽰。
0Vit 图2U1A74LS00D (A)V(B)K=1或0图3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1kHz的脉冲信号Vi，如图2所⽰，另⼀端加上开关信号，观察Ｆ输出波形是否符合功能要求。
４实验内容（１）对７４ＬＳ００进⾏功能测试，按图１实现静态测试，测试结果与表１对照，说明测试的门电路功能是否正确；按图２实现动态功能测试，画出输⼊输出的同步波形图，并说明实验所得的波形是否符合功能要求。
实验1仿真图仿真结果图实验结果；静态测试与表1相符，即74ＬＳ00的四个与⾮门功能均正确。
动态测试结果如下图，波形符合与⾮门功能要求。
（２）分析图４所⽰电路的逻辑功能，将测试结果填⼊表２的Ｆ列中，并写出逻辑表达式。
74LS00N图4实验结果：测试结果如表２所⽰。
逻辑表达式：Ｆ＝ＡＢ＋ＢＣ＋ＡＣ表2 测试结果表（３）设计⼀个控制楼梯电灯的开关控制器。
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、常用电子仪器使用和门电路的功能测试
理论值 实验值 理论值
(三)、测异或门的逻辑功能，填入表 3，写出逻辑表达式。
实验值
表 3：
输入逻辑状态
A
B
0
0
0
1
1
0
1
1
输出逻辑状态
Y
理论值
测量值
（四） 三态门的功能测试及应用 ① 测试三态门的逻辑功能 a) 测试接线图如图 4 所示 b) A 端输入 2Hz 的方波信号，用电平指示灯观察输出端 F1、 F2，并将结果填入表 1-4 中
其余为 O，写出函数式，画出真值表。画出实验电路图。
(注：只要四个输入变量 X，Y，Z，W，用 X，Y 的不同组合表示输
送者的血型，用 Z，W 的不同组合表示接受者的血型，如下表所示：
血型
X
Y
Z
W
A
1
0
0
1
B
0
1
1
0
AB
1
1
0
0
0
00
1
1
3.某导弹发射场有正、副指挥员各一名，操作员两名。当正副指挥 员同时发出命令时，只要两名操纵员中有一人按下发射按钮，即可产生 一个点火信号，将导弹发射出去，请设计一个组合逻辑电路。完成点火 信号的控制，写出函数式，列出真值表，画出实验电路图。
表 1-4: E
图4 控制
输入
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输出
6
O
EN1=0
A
F1=
EN2=1
A
F2=1EN1=1AF1=EN2=0
A
F2=
② 三态门的应用
将图 1-4 中的 F1 和 F2 用导线连起来，实现总线结构，从而完成
2.2.2数字实验一门电路逻辑功能测试及组合逻辑设计
三、实验内容
4、设计全减器
表4-1-4 全减器真值表
输出逻辑函数式
S A B Ci Ci1 (B Ci ) ABCi
数字实验一：门电路逻辑功能测试及组合逻辑电路设计
三、实验内容
4、设计全减器
Ci
1
74LS86
B
2 =1 3
4
5 =1 6
S
A
74LS04 1
& 1
22
1 & 4
& 5
3 74LS00
四输入二与非门74LS20
图4-1-5 三人表决器电路图
数字实验一：门电路逻辑功能测试及组合逻辑电路设计
三、实验内容
3、设计三人表决电路
表4-1-3 三人表决器真值表
A
& 1
2
74LS00
3
74LS20 1
B
6
& & 4
62
5
F 对照验证
C
& 9
84
10
图4-1-5 三人表决器电路图
数字实验一：门电路逻辑功能测试及组合逻辑电路设计
数字实验一：门电路逻辑功能测试及组合逻辑电路设计
三、实验内容
2、设计全加器
A B
1
2 =1 3
74LS86 4
5 =1 6
Ci
1
S
3
2& 1
& 4
62
5
1 3 Ci+1
74LS32
74LS08
图4-1-4 全加器电路图
二输入四异或门74LS86 二输入四与门74LS08 二输入四或门74LS32
数字实验一：门电路逻辑功能测试及组合逻辑电路设计
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。
实验三组合逻辑电路的功能测试
实验三组合逻辑电路的功能测试基本逻辑门测试：1.与门测试：在输入端口分别接入两个输入信号A、B，并将输出端口接入示波器。
通过输入不同的逻辑电平（0或1），观察输出信号。
当输入信号都为1时，输出信号应为1；其他情况下，输出信号应为0。
2.或门测试：与与门测试类似，在输入端口分别接入两个输入信号A、B，并将输出端口接入示波器。
通过输入不同的逻辑电平（0或1），观察输出信号。
当输入信号都为0时，输出信号应为0；其他情况下，输出信号应为13.非门测试：在输入端口接入输入信号A，并将输出端口接入示波器。
通过输入不同的逻辑电平（0或1），观察输出信号。
当输入信号为0时，输出信号应为1；当输入信号为1时，输出信号应为0。
4.异或门测试：在输入端口分别接入两个输入信号A、B，并将输出端口接入示波器。
通过输入不同的逻辑电平（0或1），观察输出信号。
当输入信号相同（均为0或均为1）时，输出信号应为0；当输入信号不同（一个为0，一个为1）时，输出信号应为1组合逻辑电路测试：1.与门与非门的组合测试：在输入端口分别接入两个输入信号A、B，并将输出端口接入示波器。
通过输入不同的逻辑电平（0或1），观察输出信号。
当输入信号都为1时，输出信号应为0；其他情况下，输出信号应为12.或门与非门的组合测试：与与门与非门的组合测试类似，只需将与门替换为或门，测试结果应与与门与非门的组合测试相反。
3.封装后的组合逻辑电路测试：使用封装后的组合逻辑电路实现具体的逻辑功能，如加法器、选择器等。
通过输入不同的逻辑电平（0或1），观察输出信号，验证实现的逻辑功能是否正确。
在进行功能测试时，需要注意输入信号的切换时间、输出信号的稳定时间，确保电路能够正常工作。
此外，还可以通过逻辑表或真值表对测试结果进行验证，确保组合逻辑电路的正确性。
总结：实验三组合逻辑电路的功能测试是通过对基本逻辑门和组合逻辑电路进行输入输出信号的观察和测试，验证其功能正确性。
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。
实验一基本门电路的逻辑功能测试
实验一基本门电路的逻辑功能测试一、实验目的1、测试与门、或门、非门、与非门、或非门与异或门的逻辑功能。
2、了解测试的方法与测试的原理。
二、实验原理实验中用到的基本门电路的符号为：在要测试芯片的输入端用逻辑电平输出单元输入高低电平，然后使用逻辑电平显示单元显示其逻辑功能。
三、实验设备与器件1、数字逻辑电路实验箱。
2、数字逻辑电路实验箱扩展板。
3、相应74LS系列芯片若干。
四、实验内容测试TTL门电路的逻辑功能：a）测试74LS08（与门）的逻辑功能。
b）测试74LS32（或门）的逻辑功能。
c）测试74LS04（非门）的逻辑功能。
d）测试74LS00（与非门）的逻辑功能。
e）测试74LS02（或非门）的逻辑功能。
f）测试74LS86（异或门）的逻辑功能。
五、实验步骤1、按照芯片的管脚分布图接线（注意高低电平的输入和高低电平的显示）。
2、测试各个芯片的逻辑功能六、实验报告要求1.画好各门电路的真值表表格，将实验结果填写到表中。
2.根据实验结果，写出各逻辑门的逻辑表达式，并判断逻辑门的好坏。
实验二编码器及其应用一、实验目的1.掌握一种门电路组成编码器的方法。
2.掌握8 -3线优先编码器74LS148，10 -4线优先编码器74LS147的功能。
二、实验原理1、8-3线优先编码器74LS148编码器74LS148的作用是将输入I0～I78个状态分别编成二进制码输出，它的功能表见表6-2，它的逻辑图见图6-2。
它有8个输入端，3个二进制码输出端，输入使能端EI，输出使能端7至I0递减。
输入输出EI 0 1 2 3 4 5 6 7 A2A1A0GS EOH ××××××××H H H H HL H H H H H H H H H H H H LL ×××××××L L L L L HL ××××××L H L L H L HL ×××××L H H L H L L HL ××××L H H H L H H L HL ×××L H H H H H L L L HL ××L H H H H H H L H L HL ×L H H H H H H H H L L HL L H H H H H H H H H H L H3、10-4线优先编码器74LS14774LS147的输出为8421BCD码，它的逻辑图见图6-3，其功能表为：输入输出5 6 7 8 9 D C B A GS1 2 34H H H H H H H H H H H H H 0××××××××L L H H L 1×××××××L H L H H H 1××××××L H H H L L L 1×××××L H H H H L L H 1××××L H H H H H L H L 1×××L H H H H H H L H H 1××L H H H H H H H H L L 1×L H H H H H H H H H L H 1L H H H H H H H H H H H L 174LS147逻辑图三、实验设备与器材1、数字逻辑电路实验箱。
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。
门电路逻辑功能测试及应用
门电路逻辑功能测试及应用门电路是数字电路中常用的逻辑功能模块，它能够根据输入信号的状态产生输出信号的状态。
门电路按照不同的逻辑功能可以分为与门、或门、非门、异或门等。
通过适当的组合和连接，可以构建出复杂的数字逻辑电路，实现各种数字系统的功能。
首先，我们来看一下门电路的逻辑功能测试。
在数字电路设计中，对门电路的逻辑功能进行测试是非常重要的。
逻辑功能测试的目的是验证门电路是否按照设计要求正确地进行逻辑运算，从而得到正确的输出。
逻辑功能测试通常包括静态测试和动态测试两种方法。
静态测试是在门电路的输入端施加特定的输入信号，观察输出端的输出信号是否符合设计要求。
例如，对于与门，我们可以将输入端分别连接为高电平和低电平，然后观察输出端是否为低电平；对于或门，我们可以将输入端分别连接为高电平和低电平，然后观察输出端是否为高电平。
这样可以验证门电路是否能够正确地进行逻辑运算。
动态测试是通过输入端施加一系列不同的输入信号，观察输出端的输出信号是否随着输入信号的变化而正确地变化。
通过动态测试可以验证门电路的逻辑功能是否在不同输入组合下都能够正确地进行逻辑运算。
除了逻辑功能测试，门电路还有很多应用。
门电路是数字电路设计的基本组成部分，它可以用于构建各种数字系统，比如计算机、通信系统、控制系统等。
下面我们来看一些门电路的典型应用。
与门：与门是在多种输入信号全部为高电平时才输出高电平的门电路。
它常常用于逻辑与运算，比如在组合逻辑电路中实现各种逻辑功能；在存储器芯片中实现地址引脚的选择等。
或门：或门是在多种输入信号中只要有一个高电平就输出高电平的门电路。
它常常用于逻辑或运算，比如在多路选择器中实现输入信号的选择；在加法器中实现加法运算等。
非门：非门是在输入信号为低电平时输出高电平，输入信号为高电平时输出低电平的门电路。
它常常用于逻辑非运算，比如在逻辑反相器中实现输入信号的反相；在数字系统中实现信号的逻辑反转等。
异或门：异或门是在多种输入信号中有奇数个高电平时输出高电平，偶数个高电平时输出低电平的门电路。
门电路逻辑功能及测试实验原理
门电路逻辑功能及测试实验原理门电路是电子数字电路的基本组成单元，用于实现逻辑功能的运算。
常见的门电路包括与门、或门、非门、异或门等。
每种门电路都有其特定的逻辑功能和运算规则。
1. 与门（AND Gate）：具有两个输入端和一个输出端，当且仅当两个输入信号同时为高电平时，输出才为高电平；否则输出为低电平。
2. 或门（OR Gate）：具有两个输入端和一个输出端，当且仅当两个输入信号中至少一个为高电平时，输出才为高电平；否则输出为低电平。
3. 非门（NOT Gate）：具有一个输入端和一个输出端，当输入信号为高电平时，输出为低电平；当输入信号为低电平时，输出为高电平。
4. 异或门（XOR Gate）：具有两个输入端和一个输出端，当两个输入信号中只有一个为高电平时，输出为高电平；否则输出为低电平。
测试实验原理：测试门电路的逻辑功能通常采用真值表或实验仪器进行验证。
真值表是列出输入和输出的所有可能组合，并对照门电路的逻辑规则得到输出结果。
实验仪器例如示波器、信号源等，用于输入不同的信号给门电路，并观察输出信号的变化。
以与门为例，测试实验可以按照以下步骤进行：1. 设置输入信号：将输入信号线连接到适当的电压源，可以选择高电平和低电平来模拟逻辑运算。
2. 观察输出信号：将输出信号线连接到示波器或其他观测设备，观察输出信号的变化。
根据与门的逻辑规则，当且仅当输入信号同时为高电平时，输出信号才应为高电平。
3. 验证真值表：将输入信号按照真值表中的组合依次设置，观察输出信号是否与真值表中的结果一致。
如果一致，说明门电路的逻辑功能正常。
通过以上步骤，可以验证门电路的逻辑功能是否正确，并对其进行测试实验。
同样的原理和步骤也适用于其他类型的门电路。
数字逻辑实验 门电路组合逻辑设计
VCC
&
：
&
GND
1 23 45 6 7
图1-1 74LS20逻辑框图、逻辑符号及引脚排列
1、与非门的逻辑功能 与非门的逻辑功能为：当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出 端为高电平；只有当输入端全部为高电平时，输出端才是低电平。
逻辑表达式为： Y=ABCD
2.与非门的逻辑功能测试 1）逻辑电路及74LS20芯片逻辑功能测试的连接方法如图1-3所示。
一、实验目的
1、掌握中规模集成芯片数据选择器和译码器的逻辑功能和使 用方法
2、熟悉组合功能器件的应用
二、实验原理
1、数据选择器 数据选择器又叫多路选择器或多路开关，它是多输入，单输
出的组合逻辑电路。由地址码控制器多个数据通道。实现单 个通道数据输出，还可以实现数据传输与并串转换等多种功 能。 它基本是由三部分组成：数据选择控制（或称地址输入）、 数据输入电路和数据输出电路，它的种类多样有原码形式输 出、反码形式输出，现以74LS153为例进行应用设计。
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 01111111 10111111 11011111 11101111 11110111 11111011 11111101 11111110 11111111 11111111
SY70
VCC Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6
YS1357026432
E
1
0
A B F1 F2
F2 = ABE = ABE
南北 东西 3、电路图：
╳╳ 0 0 A 0010
B
&
&&
& F1
0 0 1 0 1 E
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。
数电实验考试题
04
实验四：数模转换与模数转 换
实验目的
掌握数模转换器（DAC）和模数转换 器（ADC）的工作原理。
学会使用数模转换器和模数转换器进 行信号的转换。
了解数模转换器和模数转换器在现实 生活中的应用。
实验设备
DAC芯片（如： DAC0832）
信号发生器
ADC芯片（如： ADC0809）
示波器
实验步骤
数模转换器（DAC）实验步骤 1. 将DAC芯片连接到电脑，通过软件设置需要转换的数字信号。
2. 将数字信号通过DAC芯片转换为模拟信号。
实验步骤
01
02
03
3. 使用示波器观察DAC 输出的模拟信号波形，
并记录下来。
4. 分析DAC输出的模拟 信号，并与原始数字信 号进行比较，评估转换
精度。
模数转换器（ADC）实验 步骤
实验设备
数字逻辑电路实验箱
逻辑门电路（与门、或门、 非门）
02
01 03
信号源
示波器
04
05
实验导线若干
实验步骤
实验前准备
检查实验设备是否齐全，确保实验 环境安全。
搭建电路
根据实验要求，选择合适的逻辑门 电路，使用实验导线连接信号源和 示波器。
测试与门
设置信号源产生一组高低电平信号 ，通过与门电路，观察示波器显示 的输出信号，记录结果。
实验步骤
步骤二：设计电路
根据逻辑功能，选择合适的逻辑门电路（如AND、 OR、NOT等）。
使用逻辑门电路构建电路图，实现所需的逻辑功 能。
实验步骤
01
注意合理安排门电路的连接方式，尽量减少使用的门电路数量。
02
步骤三：搭建与测试
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实验1 门电路功能测试及组合逻辑电路设计
实验目的
（1）掌握常用门电路的逻辑功能及测试方法。
（2）掌握用小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法。
实验仪器设备与主要器件
数字电路实验箱一个;双踪示波器一台；稳压电源一台；数字万用表。
74LS00(四2输入与非门)一片；74LS10(三3输入与非门)一片；74LS20(二4输入与非门)一片。
实验原理
TTL集成逻辑电路的种类繁多，现以74LS00为例介绍其内部电路结构和工作原理。
如图所示，当输入信号A、B中有一个是低电平时，T1必有一个发射结导通，并将T1的基极电位钳在0.9V（设定VIL=0.2V,VBE=0.7V）。
这是T2不会导通。
（由于T1集电极回路电阻是R2和T2的b-c结反向电阻之和，阻值非常大，所以T1工作在深度饱和状态，使VCE （sat）≈0）。
T2截止后VC2为高电平，VE2为低电平，从而使T4导通，T5截止，输出端F 为高电平VOH。
当输入信号A、B均为高电平（VIH=3.4V）时，如果不考虑T2的存在，则Vb1=3.4V+0.7V=4.1V。
然而T2和T5不但存在，而且必然导通。
一旦T2和T5导通后Vb1便被钳在了2.1V（3×0.7V），所以T1的基电极实际不是4.1V，而只能是2.1V左右。
这样，T2导通使VC2降低而VE2升高，导致T4截止，T5导通，输出变为低电平VOL。
与非门输入输出关系见表。
使用时应对选用的器件进行简单的逻辑功能检查，以保证实验的顺利进行。
测试门电路有静态测试动态测试两种方法。
静态测试时，门电路输入端加固定高（H）（L）电平，用示波器，万用表或发光二级管（LED）测出门电路的输出响应。
动态测试时，门电路的一个输入端加脉冲信号，用示波器观察输入波形和输出波形的同步关系。
下面以74LS00为例简述测试方法。
74LS00为四2输入与非门，与非门的电路如图2-1-1所示。
74LS00将4个2输入与非门封装在一个集成芯片中，共14条引线。
使用时必须在第14引脚上加+5V电压，第7引脚与地接好。
整个测试过程包括静态测试、动态测试和主要参数测试三部分。
1.静态逻辑功能测试
静态逻辑功能测试用来检验门电路的真值表，确认门电路逻辑功能是否正确。
实验时，可将74LS00中的一个与非门输入端A、B分别作为输入逻辑变量，加高、低电平，观察输出电平是否符合2-1-2的与非门真值表。
测试电路如图2-1-2所示。
实验输入端A、B输入的电平由数字电路实验箱中的逻辑电平产生电路产生，输出F可直接插至逻辑电平指示电路的某一路进行显示。
2.动态逻辑功能测试
动态逻辑功能测试输入信号波形和电路图分别如图2-1-3及图2-1-4所示。
动态测试适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的波形，以此确定电路的功能。
试验时与非门输入端A加1KHz 的脉冲信号Vi，如图2-1-3所示，另一端加上开关信号，观察F输出波形是否符合功能要求。
组合电路的设计要从给定的逻辑功能要求出发，设计出符合该逻辑功能要求的电路，如图2-1-5所示。
设计步骤如下：
（1）根据设计任务列出真值表；
（2）通过对卡诺图或逻辑表达式的化简，得出最简逻辑表达式；
（3）选择合适的标准器件实现逻辑函数。
2.1.4实验内容
1.对74LS00进行功能测试，按图2-1-2实现静态测试，测试结果与表2-1-2对照，说
明其逻辑功能是否正确；按图2-1-4实现动态测试，画出输入输出同步波形图，并说明实验所得波形是否符合要求。
（1）静态测试：
仿真图：
(2)动态测试仿真：
示波器输入输出波形：
3.分析测试图2-1-8所示电路的逻辑功能，将测试结果填入表2-1-4的F列中，并写出逻
辑表达式。
逻辑图：
3、设计一个控制楼梯电灯的开关控制器。
设楼上楼下各装一个开关，要求两开关均可控制楼梯间的一个电灯。
设楼上楼下开关分别用K1、K2表示，1表示开关闭合，0表示开关断开；灯的状态用Y表示，1表示亮，0表示灭，则开关和灯的控制关系可参照表2-1-5所示的真值表。
写出逻辑表达式，画出逻辑电路并接线调试，观察输出状态是否正确。
由题意知K1、K2是异或的关系
仿真图：。