数电实验组合逻辑电路
数电实验(实验二_组合电路设计和冒险现象分析)
数字电子技术实验（数二）——组合电路设计和冒险现象分析实验指导老师：盛苏英一实验目的⏹掌握用SSI设计组合电路及其检测方法；⏹观察组合电路的冒险现象；⏹熟悉消除冒险现象的常用方法。
二实验基础知识使用小规模集成电路（SSI）进行组合电路设计的一般步骤是：①根据实际问题对逻辑功能的要求，定义输入、输出逻辑变量，然后列出真值表；②通过化简得出最简与或表达式；③通过最简与或表达式，画逻辑图（一般用与非门）实现此逻辑函数。
若给出的门电路器件不是与非门，则可在最简与或表达式的基础上进行转换，得出与给定器件相一致的逻辑表达式，并实现之，最后测试验证其逻辑功能。
三实验内容内容一：设计一个组合逻辑电路，它接收一个8421BCD 码B 3B 2B 1B 0，仅当2＜B 3B 2B 1B 0＜7时输出Y 才为1。
设计步骤如下：（1）了解TTL 与非门（74LS00）的引脚结构图1 2 3 4 5 6 714 13 12 11 10 9 874LS00Vcc 3A 3B 3Y4A 4B 4Y1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND可见：芯片74LS00有14个引脚，左上针脚接Vcc ，右下针脚接GND ，含有4组与非门（每一组左边两个引脚为输入，右边引脚为输出）。
三实验内容一设计步骤如下：（2）根据题意列出真值表三实验内容一设计步骤如下：（3）利用真值表画卡诺图、化简三实验内容一设计步骤如下：（4）画出电路图*请同学自行标注芯片引脚号！实验内容一设计步骤如下：（5）电路搭试与实验验证输入：B2、B1、B分别接手动拨动开关（B3不接）；输出：Y 接指示灯。
实验验证时观察：当B2B1B分别为011、100、101、110时，指示灯亮；其余情况指示灯均灭。
二实验内容⏹内容二：按下表设计一个逻辑电路。
⏹①设计要求：输入信号仅提供原变量，要求用最少数量的2输入端与非门，画出逻辑图；⏹②试搭电路，进行静态测试，验证逻辑功能，记录测试结果；⏹③分析输入端B、C、D各处于什么状态时能观察到输入端A信号变化时产生的冒险现象；⏹④估算此时出现的干扰脉冲宽度是门平均传输延迟时间tpd的几倍；⏹⑤在A端输入f=100kHz～1MHz的方波信号，观察电路的冒险现象，记录A和Y点的工作波形图；⏹⑥观察用增加校正项的办法消除由于输入端A信号变化所引起的逻辑冒险现象，画出此时的电路图，观察并记录实验结果。
武大数电实验报告
实验一：组合逻辑电路分析一、实验目的1. 熟悉组合逻辑电路的基本原理和设计方法。
2. 掌握74LS00和74LS20集成电路的使用。
3. 通过实验加深对逻辑门电路应用的理解。
二、实验原理组合逻辑电路是指输出信号仅与当前输入信号有关的电路。
本实验主要涉及74LS00四二输入与非门和74LS20双四输入与非门两种集成电路。
三、实验器材1. 74LS00集成电路2. 74LS20集成电路3. 逻辑分析仪4. 连接线四、实验内容1. 实验一：组合逻辑电路分析（1）使用74LS00和74LS20集成电路，设计一个简单的组合逻辑电路。
（2）记录输入信号和输出信号，分析电路的逻辑功能。
（3）根据实验结果，总结组合逻辑电路的设计方法和原理。
2. 实验二：密码锁开锁条件分析（1）分析密码锁开锁的条件：拨对密码，插入锁眼并接通电源。
（2）设计一个逻辑电路，实现密码锁的开锁和报警功能。
（3）分析密码锁的密码，确定密码ABCD的值。
五、实验步骤1. 实验一：（1）根据实验要求，设计组合逻辑电路，如图所示。
（2）连接好电路，使用逻辑分析仪观察输入信号和输出信号。
（3）记录输入信号和输出信号，分析电路的逻辑功能。
2. 实验二：（1）分析密码锁开锁条件，设计逻辑电路，如图所示。
（2）连接好电路，使用逻辑分析仪观察输入信号和输出信号。
（3）记录输入信号和输出信号，分析电路的逻辑功能。
六、实验结果与分析1. 实验一：根据实验结果，设计的组合逻辑电路能够实现预期的逻辑功能。
通过观察输入信号和输出信号，我们可以得出以下结论：（1）当输入信号满足特定条件时，输出信号为1，否则为0。
（2）组合逻辑电路的设计方法可以灵活运用，以满足不同的逻辑需求。
2. 实验二：根据实验结果，设计的密码锁逻辑电路能够实现开锁和报警功能。
通过观察输入信号和输出信号，我们可以得出以下结论：（1）当输入信号满足密码条件时，开锁信号为1，否则为0。
（2）密码锁的密码为ABCD=1001。
数字电子技术 实验报告
实验一组合逻辑电路设计与分析1.实验目的（1）学会组合逻辑电路的特点；（2）利用逻辑转换仪对组合逻辑电路进行分析与设计。
2.实验原理组合逻辑电路是一种重要的数字逻辑电路：特点是任何时刻的输出仅仅取决于同一时刻输入信号的取值组合。
根据电路确定功能，是分析组合逻辑电路的过程，一般按图1-1所示步骤进行分析。
图1-1 组合逻辑电路的分析步骤根据要求求解电路，是设计组合逻辑电路的过程，一般按图1-2所示步骤进行设计。
图1-2 组合逻辑电路的设计步骤3.实验电路及步骤（1）利用逻辑转换仪对已知逻辑电路进行分析。
a.按图1-3所示连接电路。
b.在逻辑转换仪面板上单击由逻辑电路转换为真值表的按钮和由真值表导出简化表达式后，得到如图1-4所示结果。
观察真值表，我们发现：当四个输入变量A,B,C,D中1的个数为奇数时，输出为0，而当四个输入变量A,B,C,D 中1的个数为偶数时，输出为1。
因此这是一个四位输入信号的奇偶校验电路。
图1-4 经分析得到的真值表和表达式（2）根据要求利用逻辑转换仪进行逻辑电路的设计。
a.问题提出：有一火灾报警系统，设有烟感、温感和紫外线三种类型不同的火灾探测器。
为了防止误报警，只有当其中有两种或两种以上的探测器发出火灾探测信号时，报警系统才产生报警控制信号，试设计报警控制信号的电路。
b.在逻辑转换仪面板上根据下列分析出真值表如图1-5所示：由于探测器发出的火灾探测信号也只有两种可能，一种是高电平（1），表示有火灾报警；一种是低电平（0），表示正常无火灾报警。
因此，令A、B、C分别表示烟感、温感、紫外线三种探测器的探测输出信号，为报警控制电路的输入、令F 为报警控制电路的输出。
图1-5 经分析得到的真值表（3）在逻辑转换仪面板上单击由真值表到处简化表达式的按钮后得到最简化表达式AC+AB+BC。
4.实验心得通过本次实验的学习，我们复习了数电课本关于组合逻辑电路分析与设计的相关知识，掌握了逻辑转换仪的功能及其使用方法。
数电实验__组合逻辑电路
组合逻辑电路一、实验目的1、掌握组合逻辑电路的功能测试。
2、验证半加器与全加器的逻辑功能。
3、学习二进制数的运算规律。
二、实验仪器及材料1、数字万用表2、器件：74LS00 二输入端四“与非”门3片74LS54 3-2-2-3输入“与或非”门1片74LS86 二输入端四“异或”门1片四、实验内容1、组合逻辑电路功能测试⑴、用2片74LS00组成图2.1所示逻辑电路。
为便于接线和检查，在图中应注明芯片编号及各引脚对应的引脚编号。
⑵、图中A、B、C接电平开关，Y1、Y2接电平显示发光二极管。
⑶、按表2.1要求，改变A、B、C的状态填表并写出Y1、Y2逻辑表达式。
2、测试半加器的逻辑功能根据半加器的逻辑表达式可知，半加器相加的和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所示。
⑴、在实验箱上用“异或”门和“与非”门接成以上电路。
A 、B 接电平开关，Y 、Z 接电平显示发光二极管。
4、测试全加器的逻辑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。
⑴、 画出用“异或”门、“与或非”门和“与非”门实现全加器的逻辑电路图，写出逻辑表达式。
⑵、找出“异或”门、“与或非”门和“与非”门器件，按自已画出的图接线。
接线时注意把“与或非”门中不用的与门输入端接地。
实验小结： 本次实验，加深了我对组合逻辑电路的了解，对组合逻辑电路的功能测试也有了一定的掌握，对半加器和全加器的逻辑功能以及设计都有了加强。
同时因为有了前两次的实验基础，本次试验中动手能力有了明显的加强，不像第一次试验那么生疏了，同时由于理论与实验的结合，让我对数字电路有了更深的理解！。
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
数电实验报告【武大电气】
数字电路实验报告专业:电气工程与自动化实验一：组合逻辑电路分析一．实验目的1．熟悉大体逻辑电路的特点。
2．熟悉各类门的实物元件和元件的利用和线路连接。
3．学会分析电路功能.二．实验原理1．利用单刀双掷开关的双接点，别离连接高电平和低电平，开关的掷点不同，门电路输入的电平也不同。
2．门电路的输出端连接逻辑指示灯，灯亮则输出为高电平，灯灭则输出低电平。
3．依次通过门电路的输入电平与输出电平，分析门电路的逻辑关系和实现的逻辑功能。
三．实验元件1．74LS00D2．74LS20D四．实验内容(1)实验内容一：a.实验电路图：由上述实验电路图接线，在开关A B C D选择不同组合的高低电平时，通过对灯X1亮暗的观察，可得出上图的逻辑真值表。
b、逻辑电路真值表：实验分析：•=AB+CD ，一样，由真值表也能推出此由实验逻辑电路图可知：输出X1=AB CD方程，说明此逻辑电路具有与或功能。
(2)实验内容2：密码锁a.实验电路图：D 接着通过实验，改变A B C D 的电平，观察灯泡亮暗，得出真值表如下： b.真值表：实验分析：由真值表（表）可知：当ABCD为1001时，灯X1亮，灯X2灭；其他情况下，灯X1灭，灯X2亮。
由此可见，该密码锁的密码ABCD为1001.因此，可以取得：X1=ABCD，X2=1X。
五．实验体会：1. 这次实验应该说是比较简单，只用到了两种不同的与非门组成一些大体的逻辑电路。
2. 分析组合逻辑电路时，可以通过逻辑表达式，电路图和真值表之间的彼此转换已抵达实验所要求的目的结果。
3. 咱们组在这次实验进程中出现过连线正确但没出现相应的实验结果的情况。
后经分析发现由于实验器材利用的次数较多，有些器材有所损坏，如一些导线表面是好的，其实内部损坏，因此意识到了连接线路时一是要注意器材的选取，二是在接线前必然注意检查各元件的好坏。
实验二：组合逻辑实验(一)半加器和全加器一．实验目的：熟悉几种元器件所带的门电路，掌握用这些门电路设计一些简单的逻辑组合电路的方式。
数电实验-组合逻辑电路
实验六组合逻辑电路一、实验目的1、掌握组合逻辑电路的分析、设计方法与测试方法2、了解组合电路的冒险现象及其消除方法二、实验原理1、组合电路是最常见的逻辑电路，用一些门电路可以实现具有一定功能的组合逻辑电路。
2、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。
例如，根据与门的逻辑表达式==⋅Z⋅BAAB由上式可知，可以用两个与非门组合成一个与门。
采用不同的种类、不同数量的门电路还可以组合成更复杂的逻辑关系。
3、组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逻辑函数表达式或真值表，从而确定该电路的逻辑功能。
4、组合电路的设计是根据所要求的逻辑功能，确定输入与输出之间的逻辑关系，写出逻辑函数冲，即电路存在静态0型险象。
A，存在有静态1型险象。
同理，如6-2所示电路，Z＝AA5、0-1指示器6、CC4011×3 CC4030×1 CC4071×1四、实验内容1、分析、测试用与非门CC4011 组成的半加器的逻辑功能(1)写出图6-3的逻辑表达式图6-3是由与非门组成的半加器电路图6-3由与非门组成的半加器电路（2）根据表达式列出真值表，添出表6-1中的Z1、Z2、Z3、S、C。
并画出卡诺图判断能否简化。
S= C=（3）根据6-3，在实验板上选定两个14P 插座，插好两片CC4011，并接好连线，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。
按表6-2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，看两者是否一致。
表6-22、分析、测试用异或门CC4030和与非门CC4011组成的半加器逻辑电路根据半加器的逻辑表达式可知，半加的和S 是A 、B 的异或，而进位C 是A 、B 的相与，故半加S i = C i =(2) 列出真值表，填入表6-3中 表（3）根据真值表画出逻辑函数S i 、C i 的卡诺图 BCSi=B iC i-1Ci=（4）按图6-5要求，选择与非门并接线，进行测试，将测试结果填入表6-4中，并与上面真值表6-3进行比较，看逻辑功能是否一致。
数电实验二
数电实验二实验二：组合逻辑电路(MSI和设计)一、实验目的：1、了解集成编码器74HC148、译码器74HC138、集成数据选择器74HC151、加法器74HC283、数值比较器74HC85的管脚排列和管脚功能、性能及使用方法；2、掌握用SSI小规模集成器件设计组合逻辑电路的方法，用实验验证所设计电路的功能；3、掌握用MSI中规模集成器件设计组合逻辑电路的方法，用实验验证所设计电路的功能。
二、知识点提示：1、组合逻辑电路的设计方法(1)首先根据给出的实际逻辑问题进行逻辑设计，将给定的因果关系进行逻辑抽象，列出逻辑真值表；(2)根据真值表写出相对应的逻辑表达式，并化成适合的形式； (3)选定集成器件类型；（应该根据电路的具体要求和器件的资源情况来决定） (4)再根据逻辑表达式，画出逻辑电路图；(5)在逻辑电路图上标出对应器件管脚号，然后进行接线，实验验证其设计功能。
2、中规模集成器件电路特点中规模集成器件多数是专用的功能器件，具有某种特定的逻辑功能，可以使用这些功能器件实现组合逻辑函数，方法是逻辑函数对比法。
具体设计方法见教材。
三、实验原理：1、MSI中规模集成电路的管脚图和功能表，及使用说明。
①译码器(74HC138)一个n变量的译码器的输出包含了n变量的所有最小项。
例如，3线／8线译码器(74HCl38)8个输出包含了3个变量的全部最小项的译码。
用n变量译码器加上输出与非门电路，就能获得任何形式的输入变量不大于n的组合逻辑电路。
74LSl38是3-8线译码器，其外引脚排列如图2-1所示。
74HCl38译码器有3个使能端S1、S2、S3，当S1=l、S2=0、S3=0时允许译码，否则禁止译码，且A2、A1、A0为3个地址输入端，Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7为8个输出端。
注：74HCl38的功能表见教材P176。
图2-1 74HC138引脚排列图1②优先编码器(74HC148)74HC148是8-3线优先编码器，其外引线排列如图2-2所示。
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实验二组合逻辑电路
一、实验目的
1.掌握组合逻辑电路的分析方法
2.掌握组合逻辑电路的设计方法
二、实验仪器
数字电路实验台、数字万用表、74ls00,74ls20
三、实验原理
1.组合逻辑电路的分析方法
组合逻辑电路时最常见的逻辑电路，可以用一些常用的门电路组合成具有其他功能的门电路。
其分析方法是根据所给的逻辑电路，写出其输入和输出之间的逻辑函数表达式或真值表，从而确定该电路的逻辑功能。
2.组合逻辑电路的设计方法
组合逻辑电路是使用中、小规模集成电路来设计组合电路是最常见的逻辑电路，其分析方法是根据所给的组合逻辑电路，写出其输入与输出之间的逻辑函数表达式或者真值表，从而确定该电路的逻辑功能。
组合电路设计的一般步骤如图所示：
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”。
(1)设计步骤：根据题意列出真值表如表所示，再填入卡诺图表中。
(2)根据真值表，画卡诺图
(3)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所示。
多数表决电路 74LS20引脚图
3.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。
按图接线，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，与其进行比较，验证所设计的逻辑电路是否符合要求。
三、实验内容
1.设计两个2位二进制码比较器，试用最少的与非门实现改功能，要求A=B 时输出为1。
2.一火灾报警系统，设有烟感、温感和紫外光感三种类型的火灾探测器。
为了防止误报警，
只有当其中有两种或两种以上类型的探测器发出火灾检测信号时，报警系统产生报警控制信号。
设计一个产生报警控制信号的电路。