3-1组合逻辑电路的分析与设计
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。
数字电路与逻辑设计(第三版)课件：组合逻辑电路
组合逻辑电路
54 系列和 74 系列具有相同的子系列，两个系列的参数 基本相同，主要在电源电压范围和工作环境温度范围上有所 不同， 54 系列适应的范围更大些，如表2-1 所示。不同子 系列在速度、功耗等参数上有所不同。 TTL 门电路采用 5V 电源供电。
组合逻辑电路
2. 1. 2 CMOS 门电路 CMOS 门电路由场效应管构成，它的特点是集成度高、
组合逻辑电路
图 2-2 标准 TTL 电路的输入/输出逻辑电平
组合逻辑电路
图 2-3 CMOS 电路的输入/输出逻辑电平 (a ) 5VCMOS 电路;( b ) 3. 3VCMOS 电路
组合逻辑电路
当输入电平在 U IL ( max ) 和 U IH ( min ) 之间时，逻辑电路 可能把它当作 0 ，也可能把它当作 1 ，而当逻辑电路因所接 负载过多等原因不能正常工作时，高电平输出可能低于 U OH (min ) ，低电平输出可能高于 U OL (max ) 。
图 2-5 TTL 驱动门与 CMOS 负载门的连接
组合逻辑电路
2. 2 组合逻辑电路
2. 2. 1 组合逻辑电路的特点 逻辑电路可以分为两大类:组合逻辑电路和时序逻辑电
路。组合逻辑电路是比较简单的一类逻辑电路，它具有以下 特点:
(1)从电路结构上看，不存在反馈，不包含记忆元件。 (2)从逻辑功能上看，任一时刻的输出仅仅与该时刻的 输入有关，与该时刻之前电路的状态无关。
组合逻辑电路
图 2-4 74LS 系列门电路的扇出系数和带负载能力 (a )低电平输出时;( b )高电平输出时
组合逻辑电路
4 )传输延时tP 传输延时tP指输入变化引起输出变化所需的时间，它是 衡量逻辑电路工作速度的重要指标。传输延时越短，工作速 度越快，工作频率越高。tPHL 指输出由高电平变为低电平时， 输入脉冲的指定参考点(一般为中点)到输出脉冲的相应指定 参考点的时间。 tPHL 指输出由低电平变为高电平时，输入 脉冲的指定参考点到输出脉冲的相应指定参考点的时间。标 准 TTL 系列门电路典型的传输延时为 11ns ;高速 TTL 系列 门电路典型的传输延时为3. 3ns 。 HCT 系列 CMOS 门电路 的传输延时为 7ns ; AC 系列 CMOS 门电路的传输延时为 5ns ; ALVC 系列 CMOS 门电路的传输延时为 3ns 。
实验三 组合逻辑电路
(2) 若用74LS138译码器实现数据分配器，应选择74LS138的哪个引脚作为数据分配器的数据输入端？
应选E1或E2端作为输入端，由Y1、Y2、Y3三个端口确定数据分配器的输出端。
组合逻辑电路设计的一般步骤为：（1）明确实际问题的逻辑功能，确定输入、输出变量数计表示符号。（2）根据电路逻辑功能的要求，列出真值表。（3）由真值表写出逻辑表达式。（4）简化和变换逻辑表达式，从而画出逻辑图以及电路原理图。
七、思考题解答：
(1) 3-8线译码器74LS138在正常工作状态下，输入 时，哪一个译码输出端为有效电平？由此说明A、B、C中哪一个为高位输入端？
经过实验验证，实验结果符合预期，电路实现了故障诊断的逻辑功能。
五、实验的注意事项及主要经验教训
本次实验操作性较强，实验前要做好预习。进行实验前，要仔细检查导线和芯片，确保其功能正常。实验中仔细对照实验原理图和芯片引脚正确连接实验电路，确认电路无误后，认真做好实验结果的记录和验证。实验过程要注意保护实验器材，实验完成时，切断电源并整理好实验器材。当然，本实验也给我留下了一些教训：在实现一位全加器时，没有考虑到实验器材的实际情况，采取了教材的全加器模型，实现过程中出现了很多困难，也出现了逻辑错误，之后转换了方案，采用了另一种电路形式，最终取得了理想的实验结果。通过这次经历，我认识到：对于组合数字逻辑电路，实现相同逻辑功能时，可以有不同的电路形式，这要综合考虑选用的芯片和逻辑单元以及功耗、精度等一系列因素，在电路设计是应该灵活把握。
四、实验结果及数据分析
1．实现一位全加器
（1）列真值表
A
B
C-1
S
C0
组合逻辑电路的设计,电路由红绿蓝三盏灯组成实验报告
组合逻辑电路的设计,电路由红绿蓝三盏灯组成实验报告实验报告标题：组合逻辑电路的设计：红绿蓝三盏灯的组合实验目的：1. 理解组合逻辑电路的基本原理和设计方法；2. 实际操作设计一个由红绿蓝三盏灯组成的组合逻辑电路；3. 探索不同输入组合对输出结果的影响。
实验器材：1. 红绿蓝三盏灯2. 开关3. 电源供应器实验原理：组合逻辑电路是由逻辑门组成的电路，它的输出仅由输入的当前状态决定，与输入信号的变化历史无关。
组合逻辑电路的基本逻辑门有与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）等。
实验设计：根据红绿蓝三盏灯的组合，我们可以设计一个简单的组合逻辑电路。
假设我们用A、B、C分别表示红、绿、蓝灯的状态，0表示灭，1表示亮。
我们需要设计一个电路，使得当ABC分别为000、001、010、011、100、101、110、111八种组合时，红绿蓝三盏灯分别亮起的状态如下：000 -> 红灯亮，绿灯灭，蓝灯灭001 -> 红灯亮，绿灯灭，蓝灯亮010 -> 红灯亮，绿灯亮，蓝灯灭011 -> 红灯亮，绿灯亮，蓝灯亮100 -> 红灯灭，绿灯亮，蓝灯灭101 -> 红灯灭，绿灯亮，蓝灯亮110 -> 红灯灭，绿灯灭，蓝灯灭111 -> 红灯灭，绿灯灭，蓝灯亮基于上述要求，我们可以使用与门、或门和非门来设计该组合逻辑电路，具体设计如下图所示：+++++++A - AND ORB -C -++++++++-输出端D（红灯）+-输出端E（绿灯）+-输出端F（蓝灯）+输入端B+-输入端A实验步骤：1. 按照上述电路图，连接与门、或门、非门及红绿蓝灯；2. 将电源供应器的电源插头接通电源；3. 按照给定的输入组合（000、001、010、011、100、101、110、111）依次拨动开关；4. 观察红绿蓝三盏灯的亮灭情况，记录实验结果。
实验结果：根据实际的实验操作和观察，我们可以得到以下结果：输入组合红灯绿灯蓝灯-000 亮灭灭001 亮灭亮010 亮亮灭011 亮亮亮100 灭亮灭101 灭亮亮110 灭灭灭111 灭灭亮结论：通过实验结果可以验证组合逻辑电路的设计是正确的。
数电实验实验报告三组合逻辑电路设计
实验报告实验课程名称数字电子技术实验实验项目名称组合逻辑电路设计专业、班级电子信息类四班实验日期2020-05-25 姓名、学号同组人教师签名成绩实验报告包含以下7项内容：一、实验目的二、实验基本原理三、主要仪器及设备四、操作方法和实验步骤五、实验原始数据记录六、数据处理过程及结果、结论七、问题和讨论一、实验目的掌握组合逻辑电路的设计方法、设计步骤。
二、实验基本原理门电路的逻辑功能三、实验设备及器件1、直流稳压电源、信号源、示波器、万用表、面包板2、器件：74LS00 四2输入与非门，74LS86 四2输入异或门74LS10 3输入与非门，74LS153 双4选1数据选择器图4-1 74LS10内部结构及引脚排列四、操作方法和实验步骤组合逻辑电路设计的步骤大致如下：（1）根据已知条件要求列出逻辑状态表（2）写出逻辑表达式（3）运用逻辑代数化简或变换（4）画出逻辑电路图1、用74LS00（2输入与非门）、74LS10（3输入与非门）设计并实现三人表决电路。
功能：多数人（2人及以上）同意就通过（输出Y=1），少数人同意就不通过。
（1）列出逻辑状态表。
表3-1 三人表决器逻辑状态表输入输出A B C Y0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1（2Y=A’BC+AB’C+ABC’+ABC =AC+AB+BC（3）将逻辑表达式转换为需要的形式。
转化为与非表达式：取两次反。
即Y=AB+AC+BC=((AB)’(AC)’(BC)’)’（4）画出电路图。
（5）按电路图接线，验证状态表思考题1：如果只使用74LS00（2输入与非门）如何实现三人表决电路？给出电路接线图并验证。
2、使用74LS86异或门、74LS00与非门，设计一个四位奇偶校验器。
功能：当A、B、C、D四位数中有奇数个1时输出Y1为1，否则Y1输出为0（奇校验）；如果四位输入有偶数个1时，Y2输出为1（偶校验）。
组合逻辑电路设计心得体会
组合逻辑电路设计心得体会篇一：实验一_组合逻辑电路分析与设计实验1 组合逻辑电路分析与设计20XX/10/2姓名：学号：班级：15自动化2班实验内容................................................. .. (3)二.设计过程及讨论 (4)1.真值表................................................. .................4 2.表达式的推导................................................. .....5 3.电路图................................................. .................7 4.实验步骤................................................. .............7 5. PROTEUS软件仿真 (9)三测试过程及结果讨论.....................................11 1.测试数据................................................. ...........11 2.分析与讨论................................................. . (13)四思考题................................................. (16)实验内容：题目：设计一个代码转换电路，输入为4位8421码输出为4位循环码（格雷码）。
实验仪器及器件： 1.数字电路实验箱，示波器2.器件：74LS00（简化后，无需使用，见后面） 74LS86（异或门），74LS197实验目的：①基本熟悉数字电路实验箱和示波器的使用②掌握逻辑电路的设计方法，并且掌握推导逻辑表达式的方法③会根据逻辑表达式来设计电路1.真值表：Q0，Q1，Q2，Q3为输入，G0，G1，G2，G3为输出注：画真值表的目的可让我们用卡诺图算出逻辑表达式并进行化简2.逻辑公式的推导步骤一：根据真值表画出相应的卡诺图G:G:1篇二：组合逻辑电路的设计篇三：实验二组合逻辑电路分析与设计实验报告实验二组合逻辑电路分析与设计实验报告姓名：李凌峰班级：13级电子1班学号：13348060一、实验数据与相应原理图：1、复习组合逻辑电路的分析方法，对实验中所选的组合电路写出函数式。
第三章组合逻辑电路作业解答14.2
F
00
1
1
01
11 10
1
1 1
1
1 1
A 0 0 0 0 0 0 0 0
B 0 0 0 0 1 1 1 1
C 0 0 1 1 0 0 1 1
D 0 1 0 1 0 1 0 1
F 0 1 1 0 1 0 0 1
A 1 1 1 1 1 1 1 1
B 0 0 0 0 1 1 1 1
C 0 0 1 1 0 0 1 1
⑶ F(A,B,C,D) = AB + ACD + AC + BC
■
11
解：⑴ F(A,B,C,D) = ∑m(1, 2, 3, 7, 8, 11) + ∑d(0, 9, 10, 12, 13)
AB
CD
00 01 11 10
F
F B ACD B ACD
B
00 × 01
×
1
11
10
× × 1 1 1 1 × 1
1 1 1 0
F A C D B C A D A C D B C A D
A C D B C
≥1
≥1
≥1 ≥1
F
A D
■
27
3-9 设计能一个如题图3-6所示的优先排队系统，其优先 顺序为 ⑴ 当A=1时，不论B、C、D为何值，W灯亮，其余灯 不亮； ⑵ 当A=0, B=1时，不论C、D为何值，X灯亮，其余灯 不亮； ⑶ 当A=B=0, C=1时，不论D为何值，Y灯亮，其余灯 不亮； ⑷ 当A=B=C=1, D=1时，Z灯亮，其余灯不亮； ⑸ 当A=B=C=D=0时，所以灯都不亮。
第3章 组合逻辑电路
数字逻辑实践实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 掌握数字逻辑电路的基本原理和设计方法。
2. 熟悉数字电路实验设备的使用。
3. 提高数字电路的仿真和调试能力。
4. 培养学生分析问题和解决问题的能力。
二、实验内容1. 组合逻辑电路设计（1）2选1多路选择器设计：根据教材5.1节的流程，利用Quartus II完成2选1多路选择器的文本编辑输入(MUX21.v)和仿真测试等步骤，给出仿真波形。
在实验系统上硬件测试，验证此设计的功能。
（2）三人表决电路设计：根据教材5.1节的流程，利用Quartus II完成三人表决电路的文本编辑输入(图5-36)和仿真测试等步骤，给出仿真波形。
在实验系统上硬件测试，验证此设计的功能。
2. 时序逻辑电路设计（1）数字显示电子钟设计：根据任务要求，设计一个数字显示电子钟，时钟的时、分、秒要求各用两位显示，上、下午用发光管作为标志。
整个系统要有校时部分和闹钟部分，声音要响5秒。
（2）脉冲波形的变换与产生：设计单稳态触发器，555定时器及其应用电路，实现脉冲波形的变换与产生。
3. 数字逻辑电路仿真与调试（1）使用Logisim软件进行无符号数的乘法器设计，实现两个无符号的4位二进制数的乘法运算。
（2）使用Logisim软件进行无符号数的除法器设计，实现两个无符号的4位二进制数的除法运算。
三、实验过程1. 组合逻辑电路设计（1）2选1多路选择器设计：首先，分析2选1多路选择器的逻辑功能，确定输入输出关系。
然后，利用Quartus II软件编写Verilog HDL代码，完成2选1多路选择器的文本编辑输入。
接着，进行仿真测试，观察仿真波形，验证设计功能。
最后，在实验系统上硬件测试，验证设计功能。
（2）三人表决电路设计：首先，分析三人表决电路的逻辑功能，确定输入输出关系。
然后，利用Quartus II软件编写Verilog HDL代码，完成三人表决电路的文本编辑输入。
接着，进行仿真测试，观察仿真波形，验证设计功能。