实验3 组合逻辑电路设计
实验三组合逻辑电路的设计
实验三组合逻辑电路的设计组合逻辑电路是由与门、或门、非门等基本逻辑门组成的电路，其输出取决于输入信号的组合方式。
本实验旨在通过设计一个具体的组合逻辑电路，来强化学生对组合逻辑电路的理解和应用能力。
一、实验目的1.掌握组合逻辑电路的基本原理和设计方法；3.进一步理解与门、或门、非门等基本逻辑门的逻辑运算。
二、实验器材1.教学实验箱；2.相关实验电路元器件。
三、实验内容1.根据给定的逻辑功能要求，设计一个组合逻辑电路；2.使用门电路组合搭建所设计的组合逻辑电路；3.利用数字电路实验箱进行电路的搭建和测试；4.验证电路的功能是否符合设计要求。
四、实验步骤1.确定逻辑功能要求。
在本实验中，我们以设计一个4位二进制加法器为例。
4位二进制加法器是由4个全加器和一个或门组成的。
全加器的功能是将三位输入（被加数、加数和进位）相加得到两位输出（和和进位）。
2.进行真值表的列写和逻辑方程的列写。
为了完成4位二进制加法器的设计，我们首先需要根据功能要求列写真值表，包括所有的输入和输出组合。
然后，我们可以通过观察真值表，得出逻辑方程，并将其转化为门电路的连接方式。
3.根据真值表和逻辑方程进行卡诺图化简。
卡诺图是一种用于化简逻辑方程的方法。
通过将逻辑方程的输入和输出用二进制表示，在卡诺图上标记出函数值为1的格子，然后将格子组合成最简化的表达式。
在本实验中，通过化简后的逻辑方程，我们可以确定需要使用的与门、或门、非门的数量和连接方式。
根据实验器材的要求，选择相应的门电路元器件进行电路的搭建。
5.利用数字电路实验箱进行电路的搭建和测试。
根据门电路的设计，使用数字电路实验箱中的元器件进行电路的搭建。
搭建完成后，仔细检查电路连接是否正确，确保没有接错导线或插错元器件。
6.验证电路的功能是否符合设计要求。
根据真值表的结果，对经过测试的电路进行验证。
观察输出是否符合预期，如果输出结果与设计要求一致，则说明电路的功能实现正确。
五、实验注意事项1.在进行实验之前，应仔细阅读实验内容和操作步骤，理解实验的目的和要求；2.在进行电路连接时，应注意电路元器件的极性和连接方式，确保电路连接正确；3.在进行电路测试时，应注意接线的稳固性和安全性，避免触电事故的发生；4.实验结束后，应及时关闭电源，避免给他人和设备带来危险。
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。
组合逻辑电路的设计与测试实验
文章标题：深度探析：组合逻辑电路的设计与测试实验1. 前言组合逻辑电路是数字电路中的重要组成部分，它在计算机领域、通信领域、工业控制等领域都有着广泛的应用。
在本文中，我们将深入探讨组合逻辑电路的设计与测试实验，旨在帮助读者更深入地理解这一主题。
2. 组合逻辑电路的基本原理组合逻辑电路由多个逻辑门按照一定的逻辑功能组成，并且没有存储功能。
其输入变量的取值和逻辑门的连接方式确定了输出变量的取值。
在组合逻辑电路中，常见的逻辑门包括与门、或门、非门等。
通过这些逻辑门的组合，可以实现各种复杂的逻辑功能。
3. 组合逻辑电路的设计方法（1）真值表法：通过列出输入变量的所有可能取值，计算输出的取值，得到真值表。
然后根据真值表来设计逻辑门的连接方式。
（2）卡诺图法：将真值表中的1和0用图形方式表示出来，然后通过化简操作，得到最简的逻辑表达式。
（3）逻辑代数法：利用逻辑代数的基本定理，将逻辑函数化简到最简形式。
4. 组合逻辑电路的测试实验组合逻辑电路的测试实验是为了验证设计的电路是否符合设计要求和功能。
常用的测试方法包括输入端给定法、输出端测量法、故障诊断法等。
在进行测试实验时，需要注意测试的充分性和有效性，避免遗漏潜在的故障。
5. 个人观点和理解组合逻辑电路的设计与测试实验是数字电路课程中非常重要的一部分，它不仅需要对逻辑门的基本原理有深入的理解，还需要具备灵活运用逻辑门的能力。
测试实验则是验证设计是否符合要求，是课程中的一次实际应用练习。
6. 总结与回顾通过本文的探讨，我们更深入地了解了组合逻辑电路的设计与测试实验。
通过对其基本原理和设计方法的分析，我们可以更好地掌握其设计和实验的要点。
在参与实验的过程中，我们也能够理解数字电路理论知识的实际应用。
结语组合逻辑电路的设计与测试实验是一门充满挑战的学科，通过不断地学习和实践，我们可以逐步掌握其中的精髓，为将来的应用打下坚实的基础。
在此，我希望读者能够在实践中不断提升自己，探索数字电路领域更多的精彩，期待你也能在这片领域中取得更多的成就。
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。
组合逻辑电路设计实验报告
组合逻辑电路设计实验报告1.实验题目组合电路逻辑设计一：①用卡诺图设计8421码转换为格雷码的转换电路。
②用74LS197产生连续的8421码，并接入转换电路。
③记录输入输出所有信号的波形。
组合电路逻辑设计二：①用卡诺图设计BCD码转换为显示七段码的转换电路。
②用74LS197产生连续的8421码，并接入转换电路。
③把转换后的七段码送入共阴极数码管，记录显示的效果。
2.实验目的（1）学习熟练运用卡诺图由真值表化简得出表达式（2）熟悉了解74LS197元件的性质及其使用3.程序设计格雷码转化：真值表如下：卡诺图：1010100D D D D D D G ⊕=+=2121211D D D D D D G ⊕=+=3232322D D D D D D G ⊕=+= 33D G =电路原理图如下：七段码显示：真值表如下：卡诺图：2031020231a D D D D D D D D D D S ⊕++=+++=10210102b D D D D D D D D S ⊕+=++= 201c D D D S ++=2020101213d D D D D D D D D D D S ++++= 2001e D D D D S +=2021013f D D D D D D D S +++= 2101213g D D D D D D D S +++=01213g D D D D D S +⊕+=电路原理图如下：4.程序运行与测试格雷码转化：逻辑分析仪显示波形：七段数码管显示：5.实验总结与心得相关知识：异步二进制加法计数器满足二进制加法原则：逢二进一（1+1=10，即Q由1→0时有进位。
）组成二进制加法计数器时，各触发器应当满足：①每输入一个计数脉冲，触发器应当翻转一次；②当低位触发器由1变为0时，应输出一个进位信号加到相邻高位触发器的计数输入端。
集成4位二进制异步加法计数器：74LS197MR是异步清零端；PL是计数和置数控制端；CLK1和CLK2是两组时钟脉冲输入端。
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）。
实验三 组合逻辑电路设计
表1-16-3
3、组合逻辑电路设计 选择以下设计题目中的任意一个进行设计， 选择以下设计题目中的任意一个进行设计，并装接 电路，测试和验证其逻辑功能。 电路，测试和验证其逻辑功能。 要求设计一个由三个人（ （1）要求设计一个由三个人（A、B、C）控制的逻辑 电路，每人控制一个电键， 电路，每人控制一个电键，如果赞成某一个提案就按下电 键（状态“1”）；如果不赞成则不按（状态“0”），三 状态“1”）；如果不赞成则不按（状态“0”），三 ）；如果不赞成则不按 ）， 人表决的结果用指示灯表示，如果多数赞成（ 人表决的结果用指示灯表示，如果多数赞成（两人或三人 赞成）则指示灯亮，反之，则灯不亮。 赞成）则指示灯亮，反之，则灯不亮。 某工厂有三个车间： 和一个自备电站， （2）某工厂有三个车间：A、B、C和一个自备电站， 站内有二台发电机M 的发电能力是M的二倍。 站内有二台发电机M、N，N的发电能力是M的二倍。如果一 个车间开工，启动M就可以满足要求；如果二个车间开工， 个车间开工，启动M就可以满足要求；如果二个车间开工， 启动N就可以满足要求；如果三个车间均开工，启动M、N 启动N就可以满足要求；如果三个车间均开工，启动M 才能满足要求，请用74LS86 74LS00设计一个控制线路 74LS86和 设计一个控制线路， 才能满足要求，请用74LS86和74LS00设计一个控制线路， 由车间的开工情况来控制M 的启动。 由车间的开工情况来控制M、N的启动。 设计要求如下： 设计要求如下： 要求电路最简，而且全部用与非门组成。 a 要求电路最简，而且全部用与非门组成。推荐器件 74LS00、74LS20。引脚排列看附录。 为74LS00、74LS20。引脚排列看附录。 写出设计的全过程。 b 写出设计的全过程。
五、实验报告 1、整理实验数据，图表并对实验结果进行 分析讨论。 2、总结组合逻辑电路的分析与设计方法。
组合逻辑电路的设计和逻辑功能验证
组合逻辑电路的设计和逻辑功能验证一、实验目的1．控制组合逻辑电路的设计主意。
2．学会使用集成电路的逻辑功能表。
二、实验仪器及材料1．数字电路实验箱、双踪示波器、数字万用表。
2．元器件：双输入与门CD4081 1片四异或门CD4070 2片四位数值比较器CD4063 1片三、注重事项及说明1．CMOS门电路的电源电压为+3V—+15V，有些可达18V，实验前应先验证或调节准确，才可给门电路通电，本实验可选+5V供电。
2．门电路的输出端不可直接并联，也不可直接联连电源+5V和电源地，否则将造成门电路永远性损坏。
3．CMOS集成电路的多余输入端不可悬空。
4．实验时应仔细检查，仅当各条联线所有准确无误时，方可通电。
四、实验内容、原理及步骤（1）设计一个一位比较器（大、同、小）的组合电路并验证其逻辑功能。
（2）验证四位数值比较器的逻辑功能。
（3）设计一个八位二进制奇偶检测器的组合电路并验证其逻辑功能。
（4）设计一个两位二进制数比较器（大、同、小）的组合电路（选做）。
CD4081为四双输入与门；CD4070为四异或门，CD4063为四位数值比较器，它们均为CMOS集成电路。
图4-1为上述三种集成电路的引脚功能描述。
第1 页/共5 页图 6-11．一位（大、同、小）比较器的设计及其逻辑功能的验证 ① 按照命题要求列真值表设A 、B 为两个二进制数的某一位，即比较器的输入，M 、 G 、L 为比较器的输出，分离表示两个二进制数比较后的大、同、小结果，其逻辑功能真值表见表4.1。
② 写表达式按照表4.1的真值表，并为了减少门电路的种类，我们做如下的运算： 同 B A B A B A AB B A G ⊕=+=+= 大 )()(B A A B A B A A B A M ⊕=+== 小 )()(B A B B A B A B B A L ⊕=+== X X =⊕1 ③ 画逻辑图按照上述表达式，读者可用两个异或门和两个与门实现上述的大、同、小比较器，并将逻辑图画在表4.1右边的空白处。
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实验三 组合逻辑电路设计
一、 实验目的
1、 掌握用基本逻辑门设计组合逻辑电路的方法；
2、 熟悉各种逻辑门电路的应用及其应用电路功能的测试方法。
二、用SSI 设计组合电路的一般方法
根据给出的实际逻辑问题，求出实现这一逻辑功能的最简逻辑电路。
用SSI 设计组合逻辑电路的一般步骤如图２－1所示。
用小规模集成门电路设计组合逻辑电路时，通常要先根据具体设计任务的要求列出逻辑真值表，将真值表转化为对应的逻辑函数式，再根据所选器件的类型（如“与门”、“或门”、“非门”、“与非门”等），将函数式化简，最后根据化简的逻辑函数式，画出逻辑电路的连接图。
至此，原理性设计基本完成。
实际上，工程设计还必须考虑带载能力和抗干扰问题等，这些已超出了本实验要求范围，故不予以讨论。
三、设计举例
1.题目
设计一个监视交通灯工作状态的逻辑电路。
交通灯每组信号由红、黄、绿三盏灯组成。
正常工作情况下，任何时刻必有一盏灯亮，而且只允许有一盏灯亮。
若某一时刻无一盏灯亮或两盏以上同时点灯亮，则表示电路发生了故障。
监视交通灯工作状态的逻辑电路的功能就是要求能检测出这一故障信号。
2.设计步骤
1）逻辑抽象。
取红、黄、绿三盏灯的状态为输入变量，分别用R 、Y 、G 表示，并规定灯亮时为“1”，不亮时为“0”。
取故障信号为输出变量，以F 表示，并规定正常工作状态下F 为“0”，发生故障时F 为“1”。
在作出以上规定后，根据题意可列出真值表如表２－1所示。
2）写出逻辑表达式。
由真值表1可求得：
RY G G RY G Y R Y G R G Y R F ++++=
逻辑抽象 逻辑真值表 逻辑函数式 选定器件类型 化简逻辑函数 逻辑电路图
图2－1 用SSI 设计组合电路的一般步
表２－1 真值表
R Y G F
0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1
1 0 0 1 0 1 1 1
3）选定器件类型。
用小规模数字集成逻辑门电路：74LS00、74LS20实现。
4）化简逻辑函数。
用卡诺图方法将函数化为最简“与-或”形式，并变换成“与非-与非”形式。
图２－2 F 的卡诺图
RY RG YG Y R RY RG YG G Y R RY RG YG G Y R F •••=+++=+++=G
5）根据最简“与非-与非”表达式画出逻辑电路图，如图２－3所示。
图２－3 逻辑电路图
6）实验验证。
前面几步完成了基本的逻辑设计任务，但是否正确、稳定可靠，需要进行静态测试，也就是按真值表改变输入变量，测量相应的输出值，验证其逻辑功能。
动态测试已超出了本实验要求，故不再赘述。
R
00 01 11 10 0 1
1
1 1
1
1
YG ＆
＆
＆ ＆ ＆
1
1
1
R
Y
G
F
四、实验内容
1、完成上述实验举例的实验验证。
2、设计一个三变量多数表决电路。
如举重比赛有三个裁判，运动员试举是否成功的裁决，由每个裁判按下自己面前的按钮来决定。
只有两个以上裁判裁定成功，表示“成功”的灯才亮。
试用与非门设计并实现该组合逻辑电路。
六、预习要求及思考题
1、复习基本逻辑门电路及组合电路设计等相关内容；
2、仔细阅读设计举例及设计题目，着实弄懂其原理与要求；
3、根据题目要求实验前作好理论设计，即对要求设计的题目要列出真值表、写出逻辑表达
式、画出逻辑图及芯片连接图等。
七、实验报告要求
1、根据各题的题意，列出相应真值表，写出化简过程及电路实现的最简逻辑表达式和画出
逻辑电路图。
2、将各测试结果填入自画的表格中。
3、分析、讨论得出相应结论。
八、实验仪器与器材
1、仪器：数字实验台、三用表、双踪示波器。
2、器材：74LS00（四-2输入与非门）、74LS20（二-4输入与非门）、74LS126（三态门）。
74LS86（四-2输入异或门）、74LS04（反相器）。