逻辑门实现组合电路
组合逻辑电路实验报告
组合逻辑电路实验报告实验目的：本实验旨在通过实际操作，加深对组合逻辑电路的理解，掌握组合逻辑电路的设计与实现方法，提高实际动手能力和解决问题的能力。
实验原理：组合逻辑电路是由多个逻辑门组成的电路，其输出仅取决于当前输入的状态，与前一状态或时间无关。
常见的组合逻辑电路包括加法器、减法器、译码器、编码器等。
在实验中，我们将重点研究加法器和译码器的设计与实现。
实验内容：1. 加法器的设计与实现。
首先，我们将学习并掌握半加器和全加器的设计原理，然后利用逻辑门实现半加器和全加器电路。
通过实际搭建电路并进行测试，我们将验证加法器的正确性和稳定性。
2. 译码器的设计与实现。
其次，我们将学习译码器的工作原理和应用场景，并利用逻辑门实现译码器电路。
通过实际操作，我们将验证译码器的功能和性能，并探讨其在数字系统中的应用。
实验步骤：1. 硬件搭建。
根据实验要求，准备所需的逻辑门芯片、连接线、示波器等硬件设备，按照电路图进行搭建。
2. 逻辑设计。
根据实验要求，进行逻辑设计，确定逻辑门的连接方式和输入输出关系。
3. 电路测试。
将输入信号输入到电路中，观察输出信号的变化，记录并分析测试结果。
4. 数据处理。
对测试结果进行数据处理和分析，验证电路的正确性和稳定性。
实验结果与分析：经过实验操作和数据处理，我们成功设计并实现了加法器和译码器电路。
通过测试，我们验证了电路的正确性和稳定性，加深了对组合逻辑电路的理解和掌握。
实验总结：通过本次实验，我们进一步加深了对组合逻辑电路的理解，掌握了加法器和译码器的设计与实现方法，提高了实际动手能力和解决问题的能力。
同时，也发现了实验中存在的问题和不足之处，为今后的学习和实践提供了宝贵的经验和教训。
实验改进：在今后的实验中，我们将进一步完善实验方案，加强实验前的理论学习和准备工作，提高实验操作的规范性和准确性，以及加强实验结果的分析和总结，不断提升实验质量和效果。
结语：通过本次实验，我们深刻认识到了组合逻辑电路在数字系统中的重要性和应用价值，也认识到了实验操作的重要性和必要性。
巧用一片CD4011组装七种逻辑门电路
巧用一片CD4011组装七种逻辑门电路陕西汉中宇星电力电子学校郭秦汉笔者用一块CD4011(四2与非门)和少量的外围元件，用三组电路分别制作了与非门、非门、与门、或非门、或门以及与或非门和异或门电路，经实验效果很好。
后来用此方法辅导学生制作，使学生对逻辑门电路应用有了初步的认识，对门电路的变通使用有了新的理解，增强了学生用学过的知识解决问题的能力，提高了学习兴趣。
现把制作方法介绍给大家，供参考。
一、五种基本门电路制作CD4011内部结构如图1所示。
此IC工作电压范围宽(3V～18V)，且不易损坏。
笔者在做试验时，将一块IC反复拆装测试数次，依然完好。
1．组装与非门电路只要将电源接通，给输入端加上高电平或低电平，就可以直接测量其逻辑状态。
2．要组成与门电路，根据上述原理只需在输入端加一级非门。
在实际运用中，把与非门两个输入端并联，就把与非门改成了非门如图2所示。
3．或非门用两只二极管和一个电阻，组成或门电路，用两个与非门改装的非门，用来对小信号进行放大，组成或非门电路。
表达式为：逻辑图见图3所示。
具体电路如图4所示。
＆1、＆2组成与门电路，VD2、VD3和＆3、＆4组成或门电路，IC工作电压为DC9V，○14脚接电源正极，⑦脚接负极，VD1用于防止电源极性接反。
C为滤波电容，R3、R4为下拉电阻。
为了简化测试操作过程，将A、B端直接置0，即A=0、B=0，R1、R2为高电平输入信号源，如将其输出端接A或B，都可以使原来的状态发生改变，成为高电平。
与门、或门的输出端Y都接有发光二极管和限流电阻，用来显示输出状态。
输出高电平时，LED亮，输出低电平时，LED灭。
在测试中，可按照真值表要求，在A、B端输入电平，根据对应的LED亮为1，灭为0填入表格，完成对门电路的测试。
如需测试非门电路，可以将IC的④脚与LED的连接点断开而改接到或门电路⑩、⑥、⑩脚的连接处，在VD2、VD3输入高电平，便可以在检测或非门和或门的逻辑功能的同时，观察到＆4的输入和输出电平，总是一高一低，两只LED一亮一灭，其逻辑功能符合逻辑函数表达式：如要测试与非门和或非门的逻辑功能，只需将与门端接④脚LED1正端拆下，改接到③脚上。
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。
电路-门电路和组合逻辑电路
03
门电路的特性
门电路具有输入和输出两个端子，输入信号通过内部逻辑运算得到输出
信号。门电路的特性包括逻辑功能、输入电阻、输出电阻和扇入扇出能
力等。
组合逻辑电路设计
组合逻辑电路
组合逻辑电路由门电路组成，用于实现一组特定的逻辑功能。常见 的组合逻辑电路有编码器、译码器、多路选择器等。
组合逻辑电路设计步骤
波形图分析法
总结词
通过观察信号波形的变化，分析电路的 输入输出关系和信号处理过程。
VS
详细描述
波形图分析法主要用于模拟电路的分析。 通过观察信号波形的形状、幅度、频率等 参数，分析电路对信号的处理过程，如放 大、滤波、调制等。同时，通过比较输入 输出信号的波形，可以理解电路的输入输 出关系和工作原理。
态图等描述电路功能的工具。
04
电路设计方法
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
门电路设计
01
门电路
门电路是数字电路的基本单元，用于实现逻辑运算。常见的门电路有与
门、或门、非门等。
02
门电路设计步骤
根据逻辑需求，选择合适的门电路类型，确定输入和输出信号，然后根
据逻辑关系连接门电路。
逻辑关系
每种类型的门电路都有特定的逻辑关系，例如与门在所有输入为 高电平时输出为高电平，否则输出为低电平。
门电路的应用
01
基本逻辑运算
门电路是实现基本逻辑运算的电 子元件，广泛应用于数字电路和 计算机中。
控制电路
02
03
信号转换
门电路可以用于控制其他电路的 工作状态，实现复杂的控制逻辑。
门电路可以将模拟信号转换为数 字信号，或者将数字信号转换为 模拟信号。
门电路设计组合逻辑电路的方法
门电路设计组合逻辑电路的方法门电路是数字电路中最基础的电路之一，它由若干个逻辑门组成，用于实现各种逻辑功能。
组合逻辑电路是由多个门电路按照一定的规则连接而成的电路，它的输出仅取决于当前输入的状态，与之前的输入状态无关。
在本文中，将介绍一种常用的方法来设计组合逻辑电路。
在设计组合逻辑电路之前，首先需要明确电路的功能需求，即确定电路的输入和输出信号的关系。
然后，根据这个关系，可以使用逻辑门来实现所需的功能。
常用的逻辑门有与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、异或门（XOR）等。
其中，与门将两个输入信号都为1时输出为1，否则输出为0；或门则是两个输入信号中有一个为1时输出为1，否则输出为0；非门是对输入信号取反；异或门是两个输入信号相同时输出为0，不同时输出为1。
在设计组合逻辑电路时，可以将问题分解为几个较小的子问题，然后分别设计解决。
例如，要设计一个加法器电路，可以将它分解为一个半加器和多个全加器的组合。
半加器用于计算两个输入位的和与进位，而全加器则可以将多个半加器连接起来，实现多位数的加法运算。
在具体设计电路时，可以使用逻辑图来表示电路的结构和信号的传输。
逻辑图使用逻辑门和线连接来表示电路中的元件和信号传输路径。
在逻辑图中，每个逻辑门都有一个标识符，用于表示该门的类型，例如AND、OR等。
线则表示信号的传输路径，可以用直线或弯曲的线段表示。
在设计组合逻辑电路时，还需要考虑电路的延迟和时序问题。
电路的延迟是指输入信号改变后，输出信号发生变化所需要的时间。
时序问题则是指在电路中的不同部分之间有一定的时间差，可能导致错误的结果。
为了解决这些问题，可以使用触发器和时钟信号来同步电路的运行。
总结起来，设计组合逻辑电路的方法包括确定功能需求、选择适当的逻辑门、使用逻辑图表示电路、解决延迟和时序问题等。
通过合理的设计和组合，可以实现各种复杂的逻辑功能。
这种方法不仅适用于门电路，也可以应用于其他类型的数字电路设计。
组合逻辑电路实验原理
组合逻辑电路实验原理
组合逻辑电路的实验原理基于布尔代数和逻辑运算。
布尔代数是一种数学工具，用于描述逻辑运算的规则和性质。
逻辑运算包括与、或、非、异或等运算，这些运算可以用逻辑门实现。
逻辑门是一种基本的数字电路元件，可以用于实现逻辑运算，并将输入信号转换为输出信号。
在组合逻辑电路实验中，通常需要遵循以下步骤：
1. 确定输入和输出信号的类型和数量。
输入信号可以是数字信号、模拟信号或混合信号，而输出信号通常是数字信号。
2. 根据逻辑运算的规则和性质，确定所需的逻辑门的类型和数量。
常见的逻辑门包括与门、或门、非门、异或门等。
3. 根据逻辑门的输入和输出特性，设计电路的结构，确定逻辑门的连接方式和电路的配置。
逻辑门的输入和输出可以是单个信号或多个信号，可以串联或并联连接。
4. 进行逻辑电路的仿真和测试，验证电路的正确性和可靠性。
可以使用数字电路仿真软件进行仿真测试，并使用数字信号发生器和示波器等测试仪器进行实际测试。
以数据选择器为例，数据选择器也称多路开关，通过改变地址输
入信号，可以在多个数据输入中选择一个传送到输出。
例如，74151是一种常见的8选1数据选择器，具有3位地址输入、8路数据输入、一个使能信号以及一对互补的输出。
如需了解更多信息，可以查阅数字逻辑或计算机组织相关教材，或者咨询相关专业的老师或工程师。
- 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)。
①．微型电子计算机
②.仿真软件(QuartusII)
③．试验箱
实验步骤
1.运行选定的PLD开发系统后，建立一个举重裁判电路的输入文件，采用原理图，即逻辑电路图来表达。
2.对输入文件编译，仿真后，得到完整且正确的模拟波形，也就是说，波形激励输入应包括变量ABC从000-111的所有输入组合。
2.掌握图形(原理图)设计方法，建立设计输入文件。
通过实践，了解编译、功能仿真等CAD，CAS等过程，获得逻辑功能模拟结果，验证设计正确性。
实验要求
根据本实验的特点、要求和具体条件，采用集中授课并兼以学生自主训练的模式组织教学。
实验原理
用QuartusII完成举重裁判电路与原码/反码变换器的设计
实验仪器
指导教师意见
签名： 年 月 日
3.为输入输出分配引脚，将PC机与试验箱连接，在试验箱上观察实验结果。
实验内容
1．举重裁判电路
举重比赛有三位裁判，一位是主裁判A，另两位是副裁判B和C，运动员一次试举是否成功，由裁判员各自按动面前的按钮决定，只有两人以上，且其中必须有主裁判判定成功时，表示成功的指示灯L才点亮。
裁判控制系统真值表
AB C
贵州大学实验报告
学院：大数据与信息工程学院专业：电子信息工程班级：131
姓名
陈静
学号
1308040241
实验组
实验时间
2016.12
指导教师
尉学军
成绩
实验项目名称
实验一、逻辑门实现组合电路
实验目的
1.学习PLD开发系统的使用方法(如Altera公司的QuartusII，Lattice公司的ispLEVER，Xilinx公司的ISE等，任选一种)。
图3
（4）在图4，图5，图6，图7中当S=0时，F3F2F1F0输出A3A2A1A0的原码，当S=1，输出为反码。满足逻辑要求。
图4
图5
图6
图7
实验总结
1、这节课的第一个实验，初次接触了quartus软件，通过完成逻辑功能，熟悉了它的基本操作，也熟悉了本实验的基本流程。
2、通过自己连接的图来得到正确的结果，加深了对这门课的理解。希望能在之后的实验中不断学习到新知识。
L
0 0 0
0
0 0 1
0
0 1 00ຫໍສະໝຸດ 0 1 101 0 0
0
1 0 1
1
1 1 0
1
1 1 1
1
调用QuartusII库函数中的符号，用两级与非门实现最简与或式
L=AB+AC
2.原码/反码变换器
用异或门组成原码、反码转换器的电路图，图中为4位输入二进制码，
为4位输出码，S是控制信号。当S=0时，输出的原码，因为任何变量与0异或则输出原变量；当S=1时，输出的反码，因为变量与1异或输出反变量。
选择4只异或门或者直接选用74LS86四异或门芯片均可构成图形输入文件。
实验数据
及分析
（1）通过图1连接来实现L=AB+AC的功能：
图1
（2） 在图2中 若A=1，B=1，C=0；则L=1.若A=1，B=0，C=1，则C=1。若A=0，B=1，C=1，则L=0。 均符合逻辑功能。
图2
（3）选用74LS86四异或门芯片或者用异或门组成原码、反码变换器的电路图来实现由S控制的原码、反码控制器，如图3：