组合逻辑电路的设计实验报告

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实验报告组合逻辑电(3篇)

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。

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。

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由与门、或门和非门等基本逻辑门组成的电路,它的输出仅仅依赖于当前的输入。

在本实验中,我们将学习如何设计和实现组合逻辑电路,并通过实验验证其功能和性能。

实验目的本实验的目的是让我们熟悉组合逻辑电路的设计和实现过程,掌握基本的逻辑门和组合逻辑电路的基本原理,并能够通过实验验证其功能和性能。

实验器材与预置系统本实验使用以下器材和预置系统:•模型计算机实验箱•功能切换开关•LED指示灯•逻辑门芯片实验内容1. 初级组合逻辑电路设计首先,我们将设计一个简单的初级组合逻辑电路。

根据实验要求,该电路需要实现一个2输入1输出的逻辑功能。

1.1 逻辑设计根据逻辑功能的要求,我们可以先用真值表来表示逻辑关系,然后根据真值表来进行逻辑设计。

假设我们需要实现的逻辑功能是“与门”(AND gate),其真值表如下:输入A输入B输出000010100111根据真值表,我们可以得到逻辑方程为:输出 = 输入A AND 输入B。

1.2 逻辑电路设计根据逻辑方程,我们可以得到逻辑电路的设计图如下:+--------------+------ A ---| || AND Gate |--- Output------ B ---| |+--------------+在这个设计图中,A和B为输入引脚,Output为输出引脚,AND Gate表示与门。

1.3 实验验证在实验过程中,我们可以通过观察LED指示灯的亮灭来验证逻辑电路是否正确实现了目标功能。

通过设置不同的输入A 和B,我们可以观察输出是否符合预期结果。

2. 高级组合逻辑电路设计接下来,我们将设计一个更复杂的高级组合逻辑电路。

这个电路由多个逻辑门连接而成,实现多个输入和多个输出的逻辑功能。

2.1 逻辑设计根据实验要求,我们可以先确定需要实现的逻辑功能,并用真值表来表示逻辑关系。

假设我们需要实现的逻辑功能是“四位全加器”(4-bit full adder),其真值表如下:输入A输入B输入C输出S进位输出Cout0000000110010100110110010101011100111111根据真值表,我们可以得到逻辑方程为:输出S = 输入A XOR 输入B XOR 输入C 进位输出Cout = (输入A AND 输入B) OR (输入C AND (输入A XOR 输入B))2.2 逻辑电路设计根据逻辑方程,我们可以使用多个逻辑门来实现四位全加器电路。

msi组合逻辑电路的设计实验报告

msi组合逻辑电路的设计实验报告

msi组合逻辑电路的设计实验报告MSI组合逻辑电路的设计实验报告引言:在现代电子技术中,组合逻辑电路被广泛应用于各种数字系统中,如计算机、通信设备等。

MSI(Medium Scale Integration)组合逻辑电路是一种集成度适中的电路,具有较高的可靠性和性能。

本实验旨在通过设计和实现MSI组合逻辑电路,加深对数字电路设计原理的理解,并掌握实际电路的搭建和测试技巧。

实验目的:1. 理解MSI组合逻辑电路的基本原理和设计方法;2. 学会使用逻辑门、多路选择器、译码器等基本元件进行电路设计;3. 掌握数字电路的搭建和测试技巧;4. 分析电路的功能和性能,并提出改进方案。

实验内容:本实验分为两个部分,分别是设计一个4位全加器和一个4位比较器。

1. 4位全加器设计:全加器是一种常见的组合逻辑电路,用于实现两个二进制数的加法运算。

通过使用逻辑门和多路选择器,可以设计一个4位全加器电路。

首先,根据全加器的真值表,使用逻辑门设计出每一位的和与进位输出。

然后,使用多路选择器将每一位的进位输出与前一位的进位输入相连接,形成级联的全加器电路。

接下来,根据设计的电路原理图,使用数字电路实验箱搭建电路,并连接输入输出信号。

对电路进行测试,验证其功能和性能。

2. 4位比较器设计:比较器是一种用于比较两个二进制数大小的组合逻辑电路。

通过使用译码器和逻辑门,可以设计一个4位比较器电路。

首先,根据比较器的真值表,使用译码器将两个4位二进制数进行解码,得到各位的比较结果。

然后,使用逻辑门将各位的比较结果进行逻辑运算,得到最终的比较结果。

接下来,根据设计的电路原理图,使用数字电路实验箱搭建电路,并连接输入输出信号。

对电路进行测试,验证其功能和性能。

实验结果与分析:通过实验,我们成功设计并实现了4位全加器和4位比较器电路。

经过测试,电路在各种输入情况下均能正常工作,输出结果与预期一致。

然而,我们也发现了一些问题。

首先,电路的延迟时间较长,导致输出信号的响应稍有延迟。

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

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。

组合逻辑电路设计实验报告

一、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本原理和组成。

2. 掌握组合逻辑电路的设计方法,包括逻辑表达式的推导和门电路的选择。

3. 学习使用逻辑门电路实现基本的逻辑功能,如与、或、非、异或等。

4. 通过实验验证组合逻辑电路的设计和功能。

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,而与电路的历史状态无关。

常见的组合逻辑电路包括逻辑门、编码器、译码器、多路选择器等。

三、实验设备1. 74LS系列逻辑门芯片(如74LS00、74LS02、74LS04、74LS08等)2. 逻辑电平显示器3. 逻辑电路开关4. 连接线四、实验内容1. 半加器设计(1)设计要求:实现两个一位二进制数相加,不考虑进位。

(2)设计步骤:a. 根据真值表,推导出半加器的逻辑表达式:S = A ⊕ B,C = A ∧ B。

b. 选择合适的逻辑门实现半加器电路。

c. 通过实验验证半加器的功能。

2. 全加器设计(1)设计要求:实现两个一位二进制数相加,考虑进位。

(2)设计步骤:a. 根据真值表,推导出全加器的逻辑表达式:S = A ⊕ B ⊕ Cin,Cout = (A ∧ B) ∨ (B ∧ Cin) ∨ (A ∧ Cin)。

b. 选择合适的逻辑门实现全加器电路。

c. 通过实验验证全加器的功能。

3. 译码器设计(1)设计要求:将二进制编码转换为相应的输出。

(2)设计步骤:a. 选择合适的译码器芯片(如74LS42)。

b. 根据输入编码和输出要求,连接译码器电路。

c. 通过实验验证译码器的功能。

4. 多路选择器设计(1)设计要求:从多个输入中选择一个输出。

(2)设计步骤:a. 选择合适的多路选择器芯片(如74LS157)。

b. 根据输入选择信号和输出要求,连接多路选择器电路。

c. 通过实验验证多路选择器的功能。

五、实验结果与分析1. 半加器实验结果通过实验验证,设计的半加器电路能够实现两个一位二进制数相加,不考虑进位的功能。

组合逻辑电路设计实验报告

组合逻辑电路设计实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过设计和实现组合逻辑电路,加深学生对组合逻辑电路原理的理解,提高学生的动手能力和实际应用能力。

二、实验内容。

1. 学习组合逻辑电路的基本原理和设计方法;2. 设计和实现一个简单的组合逻辑电路;3. 进行实际电路的调试和测试;4. 编写实验报告,总结实验过程和结果。

三、实验原理。

组合逻辑电路是由多个逻辑门组成的电路,其输出仅依赖于输入信号的组合。

常见的组合逻辑电路包括加法器、译码器、多路选择器等。

在设计组合逻辑电路时,需要根据具体的逻辑功能,选择适当的逻辑门并进行连接,以实现所需的逻辑运算。

四、实验步骤。

1. 确定所需的逻辑功能,并进行逻辑门的选择;2. 根据逻辑功能,进行逻辑门的连接设计;3. 利用数字集成电路芯片,进行实际电路的搭建;4. 进行电路的调试和测试,验证电路的正确性和稳定性;5. 编写实验报告,总结实验过程和结果。

五、实验结果。

经过设计和实现,我们成功搭建了一个4位全加器电路,并进行了测试。

在输入A=1101,B=1011的情况下,得到了正确的输出结果S=11000,C=1。

实验结果表明,我们设计的组合逻辑电路能够正确地实现加法运算,并且具有较高的稳定性和可靠性。

六、实验总结。

通过本次实验,我们深入了解了组合逻辑电路的设计原理和实现方法,提高了我们的动手能力和实际应用能力。

同时,我们也意识到了在实际搭建电路时需要注意的细节问题,如电路连接的稳定性、输入信号的干扰等。

这些经验对我们今后的学习和工作都将具有重要的指导意义。

七、实验感想。

通过本次实验,我们不仅学到了理论知识,还提高了实际操作能力。

在今后的学习和工作中,我们将更加注重理论与实践相结合,不断提升自己的综合能力。

同时,我们也希望能够将所学知识应用到实际中,为社会做出更大的贡献。

八、参考文献。

[1] 《数字逻辑电路与系统设计》,张三,电子工业出版社,2018年。

[2] 《数字集成电路设计》,李四,清华大学出版社,2019年。

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本实验旨在通过设计和实现组合逻辑电路,加深对数字电路原理的理解,提高实际动手能力和解决问题的能力。

1. 实验目的。

本实验的主要目的是:1)掌握组合逻辑电路的设计原理和方法;2)了解组合逻辑电路的实际应用;3)培养实际动手能力和解决问题的能力。

2. 实验原理。

组合逻辑电路由多个逻辑门组成,根据输入信号的不同组合产生不同的输出信号。

常见的组合逻辑电路包括加法器、减法器、译码器、编码器等。

在本实验中,我们将重点学习和设计加法器和译码器。

3. 实验内容。

3.1 加法器的设计。

加法器是一种常见的组合逻辑电路,用于实现数字的加法运算。

我们将学习半加器和全加器的设计原理,并通过实际电路进行实现和验证。

3.2 译码器的设计。

译码器是将输入的数字信号转换为特定的输出信号的组合逻辑电路。

我们将学习译码器的工作原理和设计方法,设计并实现一个4-16译码器电路。

4. 实验步骤。

4.1 加法器的设计步骤。

1)了解半加器和全加器的原理和真值表;2)根据真值表,设计半加器和全加器的逻辑表达式;3)根据逻辑表达式,画出半加器和全加器的逻辑电路图;4)使用逻辑门集成电路,搭建半加器和全加器的电路;5)验证半加器和全加器的功能和正确性。

4.2 译码器的设计步骤。

1)了解译码器的原理和功能;2)根据输入和输出的关系,设计译码器的真值表;3)根据真值表,推导译码器的逻辑表达式;4)画出译码器的逻辑电路图;5)使用逻辑门集成电路,搭建译码器的电路;6)验证译码器的功能和正确性。

5. 实验结果与分析。

通过实验,我们成功设计并实现了半加器、全加器和译码器的电路。

经过验证,这些电路均能正常工作,并能正确输出预期的结果。

实验结果表明,我们掌握了组合逻辑电路的设计原理和方法,提高了实际动手能力和解决问题的能力。

6. 实验总结。

通过本次实验,我们深入学习了组合逻辑电路的设计原理和方法,掌握了加法器和译码器的设计和实现技术。

SSI组合逻辑电路设计实验报告

华中科技大学《电子线路设计、测试与实验》实验报告实验名称:SSI组合逻辑电路设计实验(软件)院(系):自动化学院实验成绩:指导教师:汪小燕2014 年 4 月24 日一.实验目的1.掌握用SSI(小规模数字集成电路)实现简单组合逻辑电路的方法。

2.掌握简单数字电路的安装于调试技术。

3.进一步熟悉数字万用表、示波器等仪器的使用办法。

4.熟悉用Verilog HDL描述组合逻辑电路的方法,以及EDA仿真技术。

二.实验元器件芯片74HC00 2片,74LS04 一片;若干导线,计算机;QuartusⅡ9.1集成开发环境;面包板;可编程器件实验板;专用的在系统编程电缆。

三.实验原理及参考电路组合逻辑电路的设计流程组合逻辑电路的设计步骤如下图,先根据实际的逻辑问题进行逻辑抽象,定义逻辑状态的含义,在按照给定事件因果关系列出逻辑关系真值表。

然后用给定的器件实现简化后的逻辑表达式,画出逻辑电路图。

QuartusⅡ9.1在设计好电路之后,就可以根据设计的电路,就可以在QuartusⅡ9.1集成开发环境下,通过Verilog HDL语言编程,然后生成相应的波形文件执行仿真,最后再把程序下载到老师给的DE0板子上去,从而通过板子上LED灯的亮和不亮来确定输出的高低电平。

插板在做完仿真之后,就可以根据设计的逻辑图选择相应的芯片进行插板,通过给不同输入高低电平组合来测输出电平的高低,从而检测是否符合实验要求。

四.实验内容全加器/全减器 根据给定的器件,设计一个全加器/全减器电路,使之既能实现1位加法运算又能实现1位减法运算。

当控制变量M=0时,电路实现加法运算;当M=1时,电路实现减法运算。

其框图如下所示,图中,00A B 、 分别为被加(减)数和加(减数),0S 为相加(减)的结果,0C 为进(借)位。

一、 首先,按照组合逻辑电路的设计流程,写出其真值表如下:M0A0B1C -0S0C0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 111111二、根据真值表,。

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中国石油大学现代远程教育
电工电子学课程实验报告
所属教学站:青岛直属学习中心
姓名:杜广志学号:
年级专业层次:网络16秋专升本学期:
实验时间:2016-11-05实验名称:组合逻辑电路的设计
小组合作:是○否●小组成员:杜广志
1、实验目的:
学习用门电路实现组合逻辑电路的设计和调试方法。

2、实验设备及材料:
仪器:实验箱
元件:74LS00 74LS10
3、实验原理:
1.概述
组合逻辑电路又称组合电路,组合电路的输出只决定于当时的外部输入情况,与电路过去状态无关。

因此,组合电路的特点是无“记忆性”。

在组成上组合电路的特点是由各种门电路连接而成,而且连接中没有反馈线存在。

所以各种功能的门电路就是简单的组合逻辑电路。

组合逻辑电路的输入信号和输出信号往往不止一个,其功能描述方法通常有函数表达式、真值表、卡诺图和逻辑图等几种。

组合逻辑电路的分析与设计方法,是立足于小规模集成电路分析和设计的基本方法之一。

2.组合逻辑电路的分析方法
分析的任务是:对给定的电路求解其逻辑功能,即求出该电路的输出与输入之间的逻辑关系,通常是用逻辑式或真值表来描述,有时也加上必须的文字说明。

分析的步骤:
(1)逐级写出逻辑表达式,最后得到输出逻辑变量与输入逻辑变量之间的逻辑函数式。

(2)化简。

(3)列出真值表。

(4)文字说明
上述四个步骤不是一成不变的。

除第一步外,其它三步根据实际情况的要求而采用。

3.组合逻辑电路的设计方法
设计的任务是:由给定的功能要求,设计出相应的逻辑电路。

设计的步骤;
(1)通过对给定问题的分析,获得真值表。

在分析中要特别注意实际问题如何抽象为几个输入变量和几个输出变量之间的逻辑关系问题,其输出变量之间是否存在约束关系,从而获得真值表或简化
真值表。

(2)通过化简得出最简与或式。

(3)必要时进行逻辑式的变更,最后画出逻辑图。

在步骤(1)中,通过对实际问题的分析,往往可以直接获得具有一定简化程序的逻辑函数表达式,后面的步骤不变。

4、实验内容及数据:
1、用与非门74LS00实现以下逻辑:
化简:? F=ABC F=
列真值表:
输入输出
A B C F=ABC F=
00001
00101
01001
01101
10001
10101
11001
11110
对于F=ABC? F=我们可以通过一个电路来实现,其原理图如下
输入输出
A B C F1F2
000灭亮
001灭亮
010灭亮
011灭亮
100灭亮
101灭亮
110灭亮
111亮灭
从试验记录看出,试验结果满足F1=ABC;F2=。

对于F3=A+B,我们可划出表达式F3=A+B=。

电路如下:
输入输出
A B F3
00灭
01亮
10亮
11亮
所以试验结果满足F3=A+B。

2. 用门电路实现三变量表决电路。

当三个输入A、B、C中有两个或三个输入为高电平时,输出F为高电平,否则为低电平。

A B C F
0000
0010
0100
0111
1000
1011
1101
1111
再根据所列写的真值表,写出逻辑表达式并化简。

所以F=AC+AB+BC
最后将所设计的电路在试验箱上调试所得结果与上面的真值表完全相符合,所该电路切实可行。

3. 数据范围指示器的设计与实验。

设A、B、C、D是4位二进制码(A为高位),可用来表示16个十进制数。

设计一个组合逻辑电路,使之能区分下列三种情况:
0X4;
5X9;
10X15;
(用74LS00、74LS10实现)。

设三个输出变量F1、F2、F3分别与上面所给的范围相对应,既是当0X4时F1=1、F2=0、F3=0;当5X9时F1=0、F2=1、F3=0;当10X15时F1=0、F2=0、F3=1。

写出表达式:F1=+=(+)
F2=A+BD+BC
F3=AB+AC
由于F2的表达式比较复杂,而F1、F3的表达式相对简单,再从它们的逻辑关系我们可以看出:当F2=1时,F1、F3都为0,所以可以用F1、F3来实现F2,
既是F2=.=。

所以我们可以通过一个电路来同时实现F1、F2、F3。

其原理图如下:
实验结果记录如下表:
输入输出
A B C D F1F2F3
0000亮灭灭
0001亮灭灭
0010亮灭灭
0011亮灭灭
0100亮灭灭
0101灭亮灭
0110灭亮灭
0111灭亮灭
1000灭亮灭
1001灭亮灭
1010灭灭亮
1011灭灭亮
1100灭灭亮
1101灭灭亮
1110灭灭亮
1111灭灭亮
由实验记录可知:实验结果与要求完全相符合,所设计的电路切实可行。

5.实验数据处理过程:
用与非门74LS00实现逻辑功能:? F=ABC F=
第一步:列真值表
输入输出
A B C F=ABC F=
00001
00101
01001
01101
10001
10101
11001
11110
第二步:画原理图。

对于F=ABC? F=我们可以通过一个电路来实现,其原理图如下
第三步:选择实验芯片:74LS00四二输入与非门
第四步:连接实验电路
第五步:测试对应真值表的内容
A、B、C为0 表示将“高低电平控制端”打到低电平0上;
A、B、C为1 表示将“高低电平控制端” 打到高低电平1上。

输出看F端? 1 表示二极管灯亮,
0 表示二极管灯灭。

6.问题讨论:
1. 如何用最简单的方法验证“与或非”门的逻辑功能是否完好
2. “与或非”门中,当某一组与端不用时,应作如何处理
3. 用“与非门”设计一个表决电路,当四个输入端中有3各或4个“1”时。

输出为“1”。

7. 指导老师评语及得分:
指导老师签名:
年月日。

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