实验二--组合逻辑电路的设计与测试
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设计与测试方法2、设计半加器和全加器并测试其逻辑功能二．实验仪器及材料器件：74LS00 二输入端四与非门 1片74LS10 三输入端三与非门 1片74LS86 二输入端四异或门 1片三、实验原理1、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组合逻辑电路基本设计方法：（1）根据设计任务的要求建立输入、输出变量，并列出真值表。
（2）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（3）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。
（4）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设计任务： 用“与非”门设计一个四个人的表决电路。
当四个输入端中有三个或四个为“1”时，输出端才为“1”。
（同意用"1"表示，反对用"0"表示；决议通过用"1"表示，不通过用"0"表示。
）设计步骤：（1）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2－2（2） 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 ⋅⋅⋅（3）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（4）用实验验证逻辑功能A 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1B 0 0 0 0 1 1 11 0 0 0 0 1 1 1 1C 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1D 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 00 1 0 1 1 1 CD AB00 01 11 10 0001 111 1 1 110 1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74LS20。
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+B ，C B B A Y +=22.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。
(4).连接电路，测量并填写表2.3各点状态。
S i C i输入 输出 A B C Y1Y2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 011 1输入 输出 A B Y Z 0 0 0 0 0 1 1 0 10 1 0 111A iB iC i-1 Y Z X 1 X 2 X 3 S i C i 00 00 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 110 1 1111A iB iC i-100 01 11 104.测试用异或门、与或门和非门组成的全加器的功能。
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。
实验二 组合逻辑电路实验报告
天水师范学院TIANSHUI NORMAL UNIVERSITY《数字电路综合设计》实验报告名称：数字电路综合设计学院：电子信息与电气工程学院专业：电气工程及其自动化班级：17电气一班姓名：学号：天水师范学院电子信息与电气工程学院班级 17级电气（1）班姓名学号 201710901 实验名称：组合逻辑电路实验分析与设计实验目的：1、掌握组合逻辑电路的分析方法与测试方法。
2、能用指定芯片完成组合逻辑电路的设计。
3、用实验验证所设计的逻辑电路的逻辑功能。
4、熟悉各种集成门电路及正确使用集成门电路。
实验仪器、材料及软件：74LS00芯片、实验箱天水师范学院电子信息与电气工程学院实验报告班级 17级电气（1）班姓名学号 201710901 实验原理：1、组合电路是最常见的逻辑电路，可以用一些常用的门电路来组合成具有其它功能的门电路。
2、合电路的分析是根据所给的逻辑电路，写出其输入与输出之间的数表达式或真值表，从而确定该电路的逻辑功能。
3、组合电路设计过程是在理想情况下进行的，即假设一切器件均没有延迉效应，但实际上并非如此，信号通过任何导线或器件都需要一断响应时间，由于制造工艺上的原因，各器件延迟时间的离散性很大，这就有可能在一个组合电路中，在输入信号发生变化时，有可能产生错误的输出。
这种输出出现瞬时错误的现象称为组合电路的冒险现象（简称险象）。
天水师范学院电子信息与电气工程学院实验报告班级 17级电气（1）班姓名学号 201710901 实验内容及步骤：1、分析、测试用与非门74LS00组成的半加器的逻辑功能图3-1由与非门组成的半加器电路(1) 写出图3-1的逻辑表达式(2) 根据表达式列出真值表(3) 根据图3-1，A、B两输入接至逻辑开关的输出插口。
S、C分别接至逻辑电平显示输入插口。
按下表的要求进行逻辑状态的测试，并将结果填入表中，同时与上面真值表进行比较，两者是否一致。
2、分析、测试用异或门74LS86和与非门74LS00组成的半加器逻辑电路。
- 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)化简和变换各逻辑表达式；
3)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、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：
根据题意，列出真值表如表2-1所示，再添入卡诺图表2-2中。
表2-1 表决电路的真值表
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：
ABD
CDA
BCD
ABC
Z+
+
+
=
B A+
⋅
=
⋅
ABC⋅
ACD
BCD
ABC
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、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。
3、用与非门74LS00和异或门74LS86设计一可逆的4位码变换器。
要求：
1)当控制信号C=1时，它将8421码转换成为格雷码；当控制信号C=0时，它
将格雷码转换成为8421码；
2)写出设计步骤，列出码变换关系真值表并画出逻辑电路图；
3)安装电路并测试逻辑电路的功能。
五、实验预习要求
1、复习各种基本门电路的使用方法。
2、实验前，画好实验用的电路图和表格。
3、自己参考有关资料画出实验内容2、3、4中的原理图，找出实验将要使用的芯
片，以备实验时用。
六、实验报告要求
1、将实验结果填入自制的表格中，验证设计是否正确。
2、总结组合逻辑电路的分析与设计方法。
附录部分集成电路逻辑符号和引脚排列图
实验注意事项
1、电源的打开顺序是：先开交流开关（实验箱中的船形开关），再开直流开关，最后打开各个模块的控制开关。
电源关掉的顺序刚好与此相反。
2、切忌在实验中带电连接线路，正确的方法是断电后再连线，进行实验。
3、验箱主电路板上所有的芯片出厂时已全部经过严格检验，因此在做实验时切忌
随意插拔芯片。
4、实验箱中的叠插连接线的使用方法为：连线插入时要垂直，切忌用力，拔出时用手捏住连线靠近插孔的一端，然后左右旋转几下，连线自然会从插孔中松开、弹出，切忌用力向上拉线，这样很容易造成连线和插孔的损坏。
5、实验中应该严格按照老师的要求和实验指导书来操作，不要随意乱动开关，芯片及其它元器件，以免造成实验箱的损坏。
元件库中的二极管和数码管一定要注意极性。
6、如果在实验中由于操作不当或其它原因而出现异常情况，如数码管显示不稳，闪烁，芯片发烫等，首先立即断电，然后报告老师，切忌无视现象，继续实验，以免造成严重后果。