数字电路组合逻辑电路设计实验报告

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《数字逻辑》实验组合逻辑电路实验

《数字逻辑》实验组合逻辑电路实验

《数字逻辑》实验组合逻辑电路实验组合逻辑电路实验一一、实验目的1、熟悉半加器、全加器的实验原理,学习电路的连接;2、了解基本74LS系列器件(74LS04、00、32)的性能;3、对实验结果进行分析,得到更为优化的实验方案。

二、实验内容1、按照实验原理图连接电路。

2、实验仪器:74LS系列的芯片、导线。

实验箱内的左侧提供了插放芯片的地方,右侧有控制运行方式的开关KC0、KC1及KC2。

其中KC1用来选择实验序号。

序号为0时,手动进行。

自动运行时按加、减选择所做实验的序号。

试验箱内有分别用于手动和自动实验的输入的控制开关Kn和Sn。

3、三、实验原理实验原理图如下:四、实验结果及分析1、将实验结果填入表1-11-1 表2、实验结果分析由实验结果可得半加和:Hi=Ai⊕Bi 进位:Ci=AiBi则直接可以用异或门和与门来实现半加器,减少门的个数和级数,提高实验效率。

实验二全加器一、实验目的1、掌握全加器的实验原理,用简单的与、或非门来实现全加器的功能。

2、分析实验结果,得到全加器的全加和和进位的逻辑表达式,根据表达式用78LS138和与、或、非门来实现全加器。

二、实验内容同半加器的实验,先采用手动方式,再用自动方式。

用自动方式时选实验序号2。

三、实验原理四、实验结果及其分析表1-2 2、实验结果分析从表1-2中的实验结果可以得到:Si=AiBiCi?1+AiBiCi?1+AiBiCi-1=Ai?Bi?Ci-1Ci=AiBi+AiCi-1+BiCi-1故Si=?m(1,2,4,7) Ci=?m(3,5,6,7)因此可用三—八译码器74LS138和与非门实现全加器,逻辑电路图如下:实验三三—八译码器与八—三编码器一、实验目的1、进一步了解译码器与编码器的工作原理,理解译码和编码是相反的过程。

2、在连接电路时,注意译码器74LS138和编码器74LS148使能端的有效级,知道两者的区别。

3、通过实验理解74LS148是优先权编码器。

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。

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的重要组成部分,广泛应用于计算机、通信等领域。

本实验旨在通过设计和实现一个基本的组合逻辑电路,加深对数字电路的理解,同时掌握实验的步骤和方法。

一、实验目的本次实验的主要目的是设计并实现一个4位二进制加法器,通过对二进制数进行加法运算,验证组合逻辑电路的正确性。

二、实验原理1. 二进制加法二进制加法是指对两个二进制数进行相加的运算。

在这个过程中,我们需要考虑进位问题。

例如,对于两个4位二进制数A和B,加法的规则如下:- 当A和B的对应位都是0时,结果位为0;- 当A和B的对应位有一个位是1时,结果位为1;- 当A和B的对应位都是1时,结果位为0,并需要将进位加到它们的下一位。

2. 组合逻辑电路组合逻辑电路是由多个逻辑门组成的电路,根据输入信号的组合条件决定输出信号的状态。

在本实验中,我们将使用与门、或门、非门等基本逻辑门设计加法器电路。

三、实验步骤1. 设计电路根据二进制加法的原理,我们可以通过组合逻辑电路来实现一个4位二进制加法器。

设计原理如下:- 使用四个与门分别对应四个位的相加;- 使用四个异或门进行无进位相加;- 使用一个或门将各位相加后的进位输出;- 最后将四个位的和和进位进行合并得到最终结果。

2. 搭建电路实验装置根据设计步骤,将与门、异或门、或门等集成电路以及电阻、导线等连接在面包板上,搭建出电路实验装置。

3. 验证电路正确性输入两个4位的二进制数A和B,并将结果与预期结果进行对比,验证电路的正确性。

重复进行多组实验,确保电路的可靠性和稳定性。

四、实验结果与分析通过多次实验,我们得到了实验结果。

将结果与预期结果进行对比,并计算误差,可以得出结论。

在实验中,我们还观察到了实验结果的稳定性和可靠性,并对实验结果的波形进行了分析。

五、实验总结通过本次实验,我们了解了组合逻辑电路的基本原理和设计方法,并通过设计和搭建4位二进制加法器电路,实践了电路设计的过程。

组合逻辑电路的实验报告

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。

数字电路 组合逻辑电路设计 实验报告

数字电路 组合逻辑电路设计 实验报告

实验三组合逻辑电路设计(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Multisim 、74LS00 四输入2与非门、示波器、导线三、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。

测试图如3-4所示。

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

竭诚为您提供优质文档/双击可除组合逻辑电路的设计实验报告篇一:数电实验报告实验二组合逻辑电路的设计实验二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及功能测试方法。

2.熟悉组合电路的特点。

二、实验仪器及材料a)TDs-4数电实验箱、双踪示波器、数字万用表。

b)参考元件:74Ls86、74Ls00。

三、预习要求及思考题1.预习要求:1)所用中规模集成组件的功能、外部引线排列及使用方法。

2)组合逻辑电路的功能特点和结构特点.3)中规模集成组件一般分析及设计方法.4)用multisim软件对实验进行仿真并分析实验是否成功。

2.思考题在进行组合逻辑电路设计时,什么是最佳设计方案?四、实验原理1.本实验所用到的集成电路的引脚功能图见附录2.用集成电路进行组合逻辑电路设计的一般步骤是:1)根据设计要求,定义输入逻辑变量和输出逻辑变量,然后列出真值表;2)利用卡络图或公式法得出最简逻辑表达式,并根据设计要求所指定的门电路或选定的门电路,将最简逻辑表达式变换为与所指定门电路相应的形式;3)画出逻辑图;4)用逻辑门或组件构成实际电路,最后测试验证其逻辑功能。

五、实验内容1.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2-1。

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)由表2-1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)画出逻辑电路图如图2-1,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。

2.在一个射击游戏中,每人可打三枪,一枪打鸟(A),一枪打鸡(b),一枪打兔子(c)。

组合逻辑电路(半加器全加器及逻辑运算) 实验报告

组合逻辑电路(半加器全加器及逻辑运算) 实验报告

电子通信与软件工程系2013-2014学年第2学期《数字电路与逻辑设计实验》实验报告--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 班级:姓名:学号:成绩:同组成员:姓名:学号:---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------一、实验名称:组合逻辑电路(半加器全加器及逻辑运算)二、实验目的:1、掌握组合逻辑电路的功能调试2、验证半加器和全加器的逻辑功能。

3、学会二进制数的运算规律。

三、实验内容:1.组合逻辑电路功能测试。

(1).用2片74LS00组成图4.1所示逻辑电路。

为便于接线和检查.在图中要注明芯片编号及各引脚对应的编号。

(2).图中A、B、C接电平开关,YI,Y2接发光管电平显示.(3)。

按表4。

1要求,改变A、B、C的状态填表并写出Y1,Y2逻辑表达式.(4).将运算结果与实验比较.2.测试用异或门(74LS86)和与非门组成的半加器的逻辑功能.根据半加器的逻辑表达式可知.半加器Y是A、B的异或,而进位Z是A、B相与,故半加器可用一个集成异或门和二个与非门组成如图4.2.(1).在学习机上用异或门和与门接成以上电路.接电平开关S.Y、Z接电平显示.(2).按表4.2要求改变A、B状态,填表.3.测试全加器的逻辑功能。

(1).写出图4.3电路的逻辑表达式。

(2).根据逻辑表达式列真值表.(3).根据真值表画逻辑函数S i 、Ci的卡诺图.(4).填写表4.3各点状态(5).按原理图选择与非门并接线进行测试,将测试结果记入表4.4,并与上表进行比较看逻辑功能是否一致.实验结果:表4.1Y1=A+B Y2=(A’·B)+(B’·C)表4.2表4.3表4.4Y=A’B+AB’Z=CX1=A’B+C’+AB X2=A’B’+AB+C X3=A’B+AB’+C’Si=A’B’C+A’BC’+AB’C+ABC Ci=AC+AB+BC实验总结:此实验中因本就缺少一块74LS00的芯片导致线路不完整,原本打算用74LS20来代替74LS00,但电路还是出现了问题,原以为是电路接线的问题,也重新接线过,但是情况毫无变化。

数字逻辑电路实验报告

数字逻辑电路实验报告

数字逻辑电路实验报告指导老师:班级:学号:姓名:时间:第一次试验一、实验名称:组合逻辑电路设计1二、试验目的:掌握组合逻辑电路的功能测试。

1、验证半加器和全加器的逻辑功能。

2、、学会二进制数的运算规律。

3、试验所用的器件和组件:三、74LS00 3片,型号二输入四“与非”门组件74LS20 1片,型号四输入二“与非”门组件74LS86 1片,型号二输入四“异或”门组件实验设计方案及逻辑图:四、/全减法器,如图所示:1、设计一位全加时做减法运时做加法运算,当M=1M决定的,当M=0 电路做加法还是做减法是由SCin分别为加数、被加数和低位来的进位,、B和算。

当作为全加法器时输入信号A分别为被减数,减数Cin、B和为和数,Co为向上的进位;当作为全减法时输入信号A 为向上位的借位。

S为差,Co和低位来的借位,1)输入/(输出观察表如下:(2)求逻辑函数的最简表达式函数S的卡诺图如下:函数Co的卡诺如下:化简后函数S的最简表达式为:Co的最简表达式为:2(3)逻辑电路图如下所示:、舍入与检测电路的设计:2F1码,用所给定的集成电路组件设计一个多输出逻辑电路,该电路的输入为8421为奇偶检测输出信号。

当电路检测到输入的代码大于或F2为“四舍五入”输出信号,的个数为奇数时,电路。

当输入代码中含1F1=1;等于5是,电路的输出其他情况F1=0 F2=0。

该电路的框图如图所示:的输出F2=1,其他情况输出观察表如下:(输入/0 1 0 0 1 01 0 1 0 0 11 1 1 0 0 01 0 1 1 1 11 0 0 1 0 11 0 1 0 0 11 0 0 1 1 01 1 1 0 1 11 0 1 1 0 011111求逻辑函数的最简表达式(2)的卡诺如下:函数F1 F2函数的卡诺图如下:的最简表达式为:化简后函数F2 的最简表达式为:F1)逻辑电路图如下所示;(3课后思考题五、化简包含无关条件的逻辑函数时应注意什么?1、答:当采用最小项之和表达式描述一个包含无关条件的逻辑问题时,函数表达式中,并不影响函数的实际逻辑功能。

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数字电路组合逻辑电路设
计实验报告
The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
实验三组合逻辑电路设计(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
Multisim 、74LS00 四输入2与非门、示波器、导线
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。

测试图如3-4所示。

动态测
试-1

动态测试-0态。

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