实验二++组合逻辑电路的设计与测试
实验二组合逻辑电路实验(半加器、全加器)
5、记录实验结果（三）
3.全加器组合电路的逻辑功能测试
Ai
Bi
Ci-1
Y
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
Z
X1
X2
X3
Si
Ci
5、记录实验结果（四）
自己设计实现逻辑函数，给出逻辑电路连接图，并连接调试。
5、记录实验结果（选做）
（1）画出用异或门、或非门和与非门实现全加器的逻辑电路图，写出逻辑表达式。 （2）找出异或门、或非门和与非门器件，按自己设计画出的电路图接线，注意：接 线时,或非门中不用的输入端应该接地。与非门中不用的输入端应该接VCC。 （3）当输入端Ai Bi Ci-1为下列情况时，测量Si和Ci的逻辑状态并填入表格中
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
输出
Y1
Y2
（1）按上图接线（注意数字编号与芯片管脚编号对应） （2）写出Y2的逻辑表达式并化简。 （3）图中A、B、C接实验箱下方的逻辑开关，Y1，Y2接实验箱上方的电平显示发光管。 （4）按表格要求，拨动开关，改变A、B、C输入的状态，填表写出Y1，Y2的输出状态。 （5）将运算结果与实验结果进行比较 。
每个小组在数字电路试验箱上找到本次实验所需要的芯片 ，并查看芯片形状是否完好，芯片管脚有没有插牢。
2、查看数字电路实验箱
74LS86
74LS00
3、了解芯片
芯片管脚示意图
4、实验内容与结果(一)
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）。
实验二 组合逻辑电路功能分析与设计
实验二组合逻辑电路功能分析与设计一、实验目的：1、了解组合逻辑电路的特点；2、掌握组合逻辑电路功能的分析方法；3、学会组合逻辑电路的连接方法;4、掌握组合逻辑电路的设计方法。
二、实验原理：1、组合逻辑电路的特点：组合电路的输出只与当时输入的有关，而与电路以前的状态无关，即输出与输入的关系具有及时性，不具备记忆功能。
2、组合逻辑电路的分析方法：a写表达式：一般方法是从输入到输出逐级写出逻辑函数的表达式。
b化简：利用公式法和图行法进行化简，得出最简的函数表达式。
c列真值表：根据最简函数表达式列出函数真值表。
d功能描述：判断该电路所完成的逻辑功能，做出简要的文字描述，或进行改进设计。
3、组合逻辑电路的设计步骤：a根据设计的要求列出真值表。
B根据真值表写出函数表达式。
C化简函数表达式或做适当的形式转换。
D画出逻辑电路图。
三、实验器件集成块：74LS00、74LS04、74LS08、74LS32四、实验内容：（一）、组合逻辑电路功能分析当电路A，B都输入0或1时，Y值输出为1；当电路A，B输入为不一样的值时，Y值输出为0.１图4－1（二）、组合逻辑电路设计（根据组合逻辑电路的设计步骤，分别写出各个组合逻辑电路的设计步骤。
）1、设计一个举重裁判表决器。
设举重比赛有三个裁判，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（其中必须有主裁判）判明成功时，表示“成功”的灯才亮。
（要求用与非门实现）设输入变量：主裁判为A ，副裁判分别为B ，C ，按下按钮为1，不按为0；输出变量：表示成功与否用Y 表示，灯亮为1，不亮为0，根据题意可以列出如图的真值表。
Y=AB ==*AC ==2、某设备有开关A 、B 、C ，要求仅在开关A 接通的条件下，开关B 才能接通；开关C 仅在开关B 接通的条件下才能接通。
违反这一规程，则发出报警信号。
设计一个由与非门组成的能实现这一功能的报警控制电路。
组合逻辑电路的设计与测试
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1－1D 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2－2DA BC00 01 11 10 00 01 1 11 1 1 1 101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。
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。
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。
对应的各位码如下表所示。
2、实验逻辑函数式：
实际实验逻辑表达式（用一异或门代替与或门）：
3、实际实验逻辑图：
4、实际实验操作图
二、实验操作记录
1，检测转换电路：
2，实测波形图
10hz方波：
G3 G2 G1 G0波形：
B1 B2 B3 B4波形图：
由以上波形图张图绘制出总的时序图如下：
三、心得与体会
1、这次实验所用器材用了异或门74LS86和异步计数器74LS197.分析组合逻辑电路
时，要先由给定的组合逻辑电路写函数式，然后对函数式进行化简或变换，再根据最简式列真值表，最后确认逻辑功能。
设计组合逻辑电路时，则应先根据给定事件的因果关系列出真值表，然后由真值表写函数式，再对函数式进行化简或变换，最后画出逻辑图，并测试逻辑功能。
2、对示波器的操作仍不够熟悉，在将示波器连接到实验箱的测试端时总是忘了要接地，
致使示波器显示信号不正常。
3、在比较波形时，借用同学的接口同时加载4个波形容易做出总的时序图。
数电实验二 组合逻辑电路
实验二 组合逻辑电路一、实验目的1、熟悉组合逻辑电路的一些特点及一般分析、设计方法。
2、熟悉中规模集成电路典型的基本逻辑功能和简单应用设计。
二、实验器材1、直流稳压电源、数字逻辑电路实验箱、万用表、示波器2、74LS00、74LS04、74LS10、74LS20、74LS51、74LS86、74LS138、74LS148、74LS151、 74LS153三、实验内容和步骤 1、组合逻辑电路分析（1）图2-1是用SSI 实现的组合逻辑电路。
74LS51芯片是“与或非”门（CD AB Y +=）, 74LS86芯片是“异或”门（B A Y ⊕=）。
建立实验电路，三个输入变量分别用三个 逻辑开关加载数值，两个输出变量的状态分别用两只LED 观察。
观察并记录输出变 量相应的状态变化。
整理结果形成真值表并进行分析，写出输出函数的逻辑表达式， 描述该逻辑电路所实现的逻辑功能。
（2）图2-2和2-3是用MSI 实现的组合逻辑电路。
图2-2中的74LS138芯片是“3-8译码 器”，74LS20芯片是“与非”门（ABCD Y =）图2-3中的74LS153芯片是四选一 数据选择器。
建立实验电路，对两个逻辑电路进行分析，列出真值表，写出函数的逻 辑表达式，描述逻辑电路所实现的功能。
图2-1：SSI 组合逻辑电路图2-2 ：MSI 组合逻辑电路（74LS138）2、组合逻辑电路设计（1）SSI 逻辑门电路设计——裁判表决电路举重比赛有三名裁判：一个主裁判A 、两个副裁判B 和C 。
在杠铃是否完全举起裁 决中，最终结果取决于至少两名裁判的裁决，其中必须要有主裁判。
如果最终的裁决 为杠铃举起成功，则输出“有效”指示灯亮，否则杠铃举起失败。
（2）MSI 逻辑器件设计——路灯控制电路用74LS151芯片和逻辑门，设计一个路灯控制电路，要求能够在四个不同的地方都 能任意的开灯和关灯。
四、实验结果、电路分析及电路设计方案1、组合逻辑电路分析 （1）图2-1： 逻辑表达式：)()(11i i i i i i i i i i B A C S B A C B A C ⊕⊕=⊕+=--逻辑功能：实现A i 、B i 、C i-1三个一位二进制数 的加法运算功能，即全加器。
实验二组合逻辑电路的设计与测试
解: a.设主裁判为变量A，副裁判分别为B和C；
进行逻 1 辑抽象
表示成功与否的灯为Y。 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：
ABC
Y
ABC
Y
000
0
100
0
001
0
101
1
010
0
110
1
011
0
111
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）。
根据逻辑要求列出真值表：
ABC
Y
ABC
Y
000
0
100
0
001
0
101
1
010
0
110
1
011
0
111
1
2 写出逻辑表达式
2
Y m5 m6 m7 ABC ABC ABC
Y m5 m6 m7 ABC ABC ABC
3 化简或变换
AB
AB
C 00 01 11 10
00 0 1 0
2、用与非门设计一个楼上、楼下开关的控制电路并进行测试。
（与用异或门74LS86实现——选做）
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。
数电实验二 组合逻辑电路
实验二 组合逻辑电路一、实验目的1.掌握组和逻辑电路的功能测试。
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。
二、实验仪器及器件1.仪器：数字电路学习机2.器件：74LS00 二输入端四与非门 3片 74LS86 二输入端四异或门 1片 74LS54 四组输入与或非门 1片三、实验内容1.组合逻辑电路功能测试(1).用2片74LS00按图2.1连线，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，Y1、Y2接发光管电平显示(3).按表2.1要求，改变A 、B 、C 的状态，填表并写出Y1、Y2的逻辑表达式。
(4).将运算结果与实验比较。
Y1=A+B2.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2.2。
(1).用异或门和与非门接成以上电路。
输入A 、B 接电平开关，输出Y 、Z 接电平显示。
(2).按表2.2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2.3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SiCi 的卡诺图。
111S i C i4.测试用异或门、与或门和非门组成的全加器的功能。
全加器可以用两个半加器和两个与门一个或门组成，在实验中，常用一块双异或门、一个与或非门和一个与非门实现。
(1).写出用异或门、与或非门和非门实现全加器的逻辑表达式，画出逻辑电路图。
(2).连接电路图，注意“与或非”门中不用的“与门”输入端要接地。
(3).按表2.4记录Si 和Ci 的状态。
1-⊕⊕=i i C B A S ，AB C B A C i i +⊕=-1)(A i S iB i+ C i C i-1四、 1.整理实验数据、图表并对实验结果进行分析讨论。
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二进制显示
数据开关
如何布线
在数字实验中，由错误布线引起的 故障，常占很大比例。布线错误不仅会 引起电路故障，有时甚至会损坏器件。 1、布线原则：应便于检查，排除故障和 更换器件 2、布线顺序：通常是先接地线和电源线 （最好用不同颜色的线加以区分，电 源——红色 地线—— 黑色 ），再接 输入线、输出线及控制线。
• 设计原理： • １、半加器：两个一位二进制相
加，叫做半加，实现半加操作的电 路叫半加器 。 • ２、全加器：全加器是带进位的加 法运算，即两个同位的加数和来自 低位的进位三者相加，这种加法运 算就是全加，实现全加运算的电路 叫做全加器
• 设计步骤： • 一、半加器 • 1、列出半加器真值表
• 2、写出并化简表达式（用与非门）
一、实验目的
• 掌握组合逻辑电路的设计与测 试方法
二、组合逻辑电路的设计流程
三、实验设备与器件
• 1、电子技术实验箱 • 2、数字万用表 • 3、主要参考器件 74LS00×2、74LS20×3、 74LS86、74LS08、74LS51×2、 74LS32、74LS02 、74LS04
四、实验内容
3、每一处接线柱不宜太多，以不超过4 个为宜，以防止：(a)接触不良 (b) 信号发生畸变 4、线头朝上，便于教师或小助手检查 5、进位位置于高位（最左边）
五、实验报告要求
• 1、写出设计方案要点，画出总电路原理框 图，叙述设计思路。 • 2、对单元电路的设计及基本原理进行分析。 • 3、提供参数计算过程和选择器件依据。 • 4、记录调试过程，对调试过程中遇到的故 障进行分析。 • 5、记录测试结果并做简要说明。 • 6、设计过程的体会与创新点、建议。 • 7、元件清单。
电子技术实验箱介绍
CP脉冲
+5V
秒信号
数码管
数据开 关
电源
逻辑 开关
二进制 显示
基准频 率
数码管
8421码
输出
接地 端
逻辑 开关
CP脉
冲
秒信号
逻辑 笔
LED
显示
实验区
• 实验内容： • 1、设计用与非门,以及用异或门、与门组成 的半加器（74LS00、74LS86、74LS08） • 2、设计一个一位全加器，要求用异或门、 与门及或门组成（74LS86、74LS08、 74LS32） • 3、设计一位全加器，要求用与或非门实现 （74LS51）
• 4、设计一个对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、与非门及或非门 实现（74LS08、74LS00、74LS20、 74LS02）
• 4、设计一个对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 及或非门实现（74LS08、74LS00、 74LS20、74LS02）
实验预习要求
• 1、根据实验设计任务要求，建立输入、输出变量， 列出真值表。 • 2、按实际选用逻辑门的类型，用逻辑代数和卡诺 图化简两种方法求出简化的逻辑表达式 • 3、根据修改后的表达式，画出用标准器件构成的 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（没学过仿真软件的专业，可以不仿真） • 思考题：5、如何用最简单的方法验证与或非门的 逻辑功能是否完好？ • 思考题： 6、与或非门中，当某一组与端不用时， 应如何处理？
• 3、画出逻辑图
74LS00
• 用异或门、与门组成的半加器 • 逻辑表
74LS08
• 二、全加器
• 1、列出全加器真值表
• 2、写出并化简表达式
• 3、画出逻辑图
74LS86
74LS08
74LS32
• 三、用实验验证上述电路的逻辑功能 • 1、按设计的逻辑电路图连线 • 2、输入端Ai、Bi接实验箱上数据开关， 输出端Si、Ci接发光二极管二进制显 示插口，按真值表要求，逐次改变输 入量，观察相应的输出值，验证逻辑 功能，与真值表进行比较，验证所设 计的电路是否正确。
实验二、组合逻辑 电路的设计及测试
• 实验内容：
• 1、设计用与非门及用 异或门、与门组成的半加器（74LS00、 74LS86、74LS08） • 2、设计一个一位全加器，要求用异或 门、与门及或门组成（74LS86、 74LS08、74LS32） • 3、设计一位全加器，要求用与或非门 实现（74LS51)