实验一 组合逻辑电路

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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组合逻辑电路实验报告引言组合逻辑电路是数字电路中的一种重要类型,它由多个逻辑门组成,能够根据输入信号的不同组合产生相应的输出信号。

在本次实验中,我们将研究和实验不同类型的组合逻辑电路,并通过实验结果来验证其功能和性能。

实验一:与门电路与门电路是最简单的组合逻辑电路之一,它的输出信号只有在所有输入信号都为高电平时才会输出高电平。

我们首先搭建了一个与门电路,并通过输入信号的变化来观察输出信号的变化。

实验结果显示,在输入信号都为高电平时,与门电路的输出信号为高电平;而只要有一个或多个输入信号为低电平,输出信号则为低电平。

这验证了与门电路的逻辑功能。

实验二:或门电路或门电路是另一种常见的组合逻辑电路,它的输出信号只有在至少一个输入信号为高电平时才会输出高电平。

我们搭建了一个或门电路,并通过改变输入信号的组合来观察输出信号的变化。

实验结果表明,只要有一个或多个输入信号为高电平,或门电路的输出信号就会为高电平;只有当所有输入信号都为低电平时,输出信号才会为低电平。

这进一步验证了或门电路的逻辑功能。

实验三:非门电路非门电路是一种特殊的组合逻辑电路,它只有一个输入信号,输出信号与输入信号相反。

我们搭建了一个非门电路,并通过改变输入信号的电平来观察输出信号的变化。

实验结果显示,当输入信号为高电平时,非门电路的输出信号为低电平;当输入信号为低电平时,输出信号则为高电平。

这进一步验证了非门电路的逻辑功能。

实验四:多选器电路多选器电路是一种复杂的组合逻辑电路,它具有多个输入信号和一个选择信号,根据选择信号的不同,将其中一个输入信号输出。

我们搭建了一个4选1多选器电路,并通过改变选择信号的值来观察输出信号的变化。

实验结果表明,当选择信号为00时,输出信号与第一个输入信号相同;当选择信号为01时,输出信号与第二个输入信号相同;依此类推,当选择信号为11时,输出信号与第四个输入信号相同。

这验证了多选器电路的功能和性能。

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。

武大数电实验报告

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。

实验一组合逻辑电路设计

实验一组合逻辑电路设计

实验一组合逻辑电路设计(含门电路功能测试)一、实验目的1.掌握常用门电路的逻辑功能2.掌握小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法3.掌握组合逻辑电路的功能测试方法二、实验设备与器材数字电路试验箱双踪示波器稳压电源数字多用表74LS20 二4输入与非门74LS00 四2输入与非门74LS10 三3输入与非门三、实验原理TTL集成逻辑电路种类繁多,使用时应对选用的器件做简单逻辑功能检查,保证实验的顺利进行。

测试门电路逻辑功能有静态测试和动态测试两种方法。

静态测试时,门电路输入端加固定的高(H)、低电平,用示波器、万用表、或发光二极管(LED)测出门电路的输出响应。

动态测试时,门电路的输入端加脉冲信号,用示波器观测输入波形与输出波形的同步关系。

下面以74LS00为例,简述集成逻辑门功能测试的方法。

74LS00为四输入2与非门,电路图如3-1所示。

74LS00是将四个二输入与非门封装在一个集成电路芯片中,共有14条外引线。

使用时必须保证在第14脚上加+5V电压,第7脚与底线接好。

整个测试过程包括静态、动态和主要参数测试三部分。

表3-1 74LS00与非门真值表1.门电路的静态逻辑功能测试静态逻辑功能测试用来检查门电路的真值表,确认门电路的逻辑功能正确与否。

实验时,可将74LS00中的一个与非门的输入端A、B分别作为输入逻辑变量,加高、低电平,观测输出电平是否符合74LS00的真值表(表3-1)描述功能。

测试电路如图3-2所示。

试验中A、B输入高、低电平,由数字电路实验箱中逻辑电平产生电路产生,输入F可直接插至逻辑电平只是电路的某一路进行显示。

仿真示意2.门电路的动态逻辑功能测试动态测试用于数字系统运行中逻辑功能的检查,测试时,电路输入串行数字信号,用示波器比较输入与输出信号波形,以此来确定电路的功能。

实验时,与非门输入端A加一频率为1kHz 的脉冲信号Vi,如图3-3所示,另一端加上开关信号,观测F输出波形是否符合功能要求。

实验一组合逻辑电路的设计

实验一组合逻辑电路的设计

实验一组合逻辑电路的设计组合逻辑电路是一种电子电路,由逻辑门组成,用于执行特定的逻辑功能。

在本实验中,我们将设计一个基本的组合逻辑电路以及一些常见的组合逻辑电路,包括加法器、减法器、比较器等。

首先,我们将设计一个基本的组合逻辑电路,该电路由两个输入和一个输出组成。

输入可以是0或1,输出将依据输入的值进行逻辑运算得出。

在这个基本电路中,我们将使用两个逻辑门:与门和或门。

与门的真值表如下:输入1输入2输出000010100111与门的布尔表达式是:输出=输入1AND输入2或门的真值表如下:输入1输入2输出000011101111或门的布尔表达式是:输出=输入1OR输入2基于以上真值表和布尔表达式,我们可以通过逻辑门的连接来设计一个基本的组合逻辑电路。

具体设计步骤如下:1.首先,将两个输入引线分别连接到与门和或门的输入端。

这将确保输入的值能够传递到逻辑门中。

2.将与门和或门的输出引线连接到一个输出引线上,以便能够输出最终的逻辑结果。

3.最后,将逻辑门的电源连接到电路的电源上,以确保逻辑门能正常工作。

通过以上步骤,我们就完成了一个基本的组合逻辑电路的设计。

这个电路可以根据输入产生不同的输出,实现不同的逻辑功能。

除了基本的组合逻辑电路,我们还可以设计一些常见的组合逻辑电路,如加法器、减法器和比较器。

加法器是用来执行数字加法的组合逻辑电路。

在一个二进制加法器中,输入是两个二进制数和一个进位位,输出是一个和输出和一个进位位。

加法器的设计可以通过级联多个全加器来实现。

减法器是用来执行数字减法的组合逻辑电路。

在一个二进制减法器中,输入是两个二进制数和一个借位位,输出是一个差输出和一个借位位。

减法器的设计可以通过级联多个全减法器来实现。

比较器是用来比较两个数字的大小的组合逻辑电路。

比较器的输出取决于输入的大小关系。

如果两个输入相等,则输出为0。

如果第一个输入大于第二个输入,则输出为1、如果第一个输入小于第二个输入,则输出为-1、比较器的设计可以通过使用逻辑门和触发器来实现。

实验一组合逻辑电路的设计与测试

实验一组合逻辑电路的设计与测试

实验一组合逻辑电路的设计与测试一、实验目的实验一旨在通过设计和测试一组合逻辑电路,加深对组合逻辑电路的理解和运用。

二、实验器材1.FPGA(现场可编程门阵列)开发板2. 逻辑电路设计软件(如Quartus II)3.逻辑分析仪4.DIP开关5.LED灯三、实验内容1.设计一个4位二进制加法器电路,并实现其功能。

2.使用逻辑电路设计软件进行电路设计。

4.使用逻辑分析仪对电路进行测试,验证其功能和正确性。

四、实验步骤1.根据4位二进制加法器的电路原理图,使用逻辑电路设计软件进行电路设计。

将输入的两个4位二进制数与进位输入进行逻辑运算,得到输出的4位二进制和结果和进位输出。

2.在设计过程中,需要使用逻辑门(如与门、或门、异或门等)来实现电路的功能。

3.在设计完成后,将电路编译,并生成逻辑网表文件。

5.连接DIP开关到FPGA开发板上的输入端口,通过设置DIP开关的状态来设置输入数据。

6.连接LED灯到FPGA开发板上的输出端口,通过LED灯的亮灭来观察输出结果。

7.使用逻辑分析仪对输入数据和输出结果进行测试,验证电路的功能和正确性。

五、实验结果1.在设计完成后,通过DIP开关的设置,输入不同的4位二进制数和进位,观察LED灯输出的结果,验证电路的正确性。

2.使用逻辑分析仪对输入和输出进行测试,检查电路的逻辑运算是否正确。

六、实验总结通过本实验,我们学习了组合逻辑电路的设计和测试方法。

从设计到测试的过程中,我们深入了解了组合逻辑电路的原理和运作方式。

通过观察和测试,我们可以验证电路的正确性和功能是否符合设计要求。

此外,我们还学会了使用逻辑分析仪等工具对电路进行测试和分析,从而提高了我们的实验能力和理论应用能力。

通过这次实验,我们对组合逻辑电路有了更深入的了解,为将来在数字电路设计和工程实践中打下了基础。

实验一-组合逻辑电路

实验一-组合逻辑电路

实验一-组合逻辑电路东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称:计算机结构与逻辑设计实验第一次实验实验名称:组合逻辑电路院(系):专业:姓名:学号:实验室: 实验组别:同组人员:实验时间:2015年 10月29 日评定成绩:审阅教师:一、实验目的①认识数字集成电路,能识别各种类型的数字器件和封装②掌握小规模组合逻辑和逻辑函数的工程设计方法③掌握常用中规模组合逻辑器件的功能和使用方法④学习查找器件资料,通过器件手册了解器件⑤了解面包板的基本结构、掌握面包板连接电路的基本方法和要求⑥了解实验箱的基本结构,掌握实验箱电源、逻辑开关和LED点平指示的用法⑦学习基本的数字电路的故障检查和排除方法⑧学Mulitisim逻辑化简操作和使用方法⑨学习ISE软件操作和使用方法二、实验原理1.组合逻辑电路:组合逻辑电路又称为门网络,它由若干门电路级联(无反馈)而成,其特点是(忽略门电路的延时):电路某一时刻的输出仅由当时的输入变量取值的组合决定,而与过去的输入取值无关。

其一般手工设计的过程为:①分析其逻辑功能②列出真值表③写出逻辑表达式,并进行化简④画出电路的逻辑图2.使用的器件:1)74HC00(四2输入与非门):芯片内部有四个二输入一输出的与非门。

2)74HC20(双4输入与非门):芯片内部有两个四输入一输出的与非门。

注意,四输入不能有输入端悬空。

3)74HC04(六反相器):芯片内部有六个非门,可以将输入信号反相。

当然,也可以通过2输入与非门来实现,方法是将其一个输入端信号加高电平。

4)74HC151(数据选择器):其功能犹如一个受编码控制的单刀多掷开关,可用在数据采集系统中,选择所需的信号。

它有8个与门,各受信号A2、A1、A0的一组组合控制,再将这8个与门的输出端经一个或门输出,是一个与—或电路。

5)74HC138(3线-8线译码器):其有三个使能端E1、E2、E3,可将地址段(A0、A1、A2)的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。

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东南大学电工电子实验中心
实验报告
课程名称:计算机结构与逻辑设计实验
第一次实验
实验名称:组合逻辑电路
院(系):专业:
姓名:学号:
实验室: 实验组别:
同组人员:实验时间:2015年10月29 日评定成绩:审阅教师:
一、实验目的
①认识数字集成电路,能识别各种类型的数字器件和封装
②掌握小规模组合逻辑和逻辑函数的工程设计方法
③掌握常用中规模组合逻辑器件的功能和使用方法
④学习查找器件资料,通过器件手册了解器件
⑤了解面包板的基本结构、掌握面包板连接电路的基本方法和要求
⑥了解实验箱的基本结构,掌握实验箱电源、逻辑开关和LED点平指示的
用法
⑦学习基本的数字电路的故障检查和排除方法
⑧学Mulitisim逻辑化简操作和使用方法
⑨学习ISE软件操作和使用方法
二、实验原理
1.组合逻辑电路:
组合逻辑电路又称为门网络,它由若干门电路级联(无反馈)而成,其特点是(忽略门电路的延时):电路某一时刻的输出仅由当时的输入变量取值的组合决定,而与过去的输入取值无关。

其一般手工设计的过程为:
①分析其逻辑功能
②列出真值表
③写出逻辑表达式,并进行化简
④画出电路的逻辑图
2.使用的器件:
1)74HC00(四2输入与非门):芯片内部有四个二输入一输出的与非门。

2)74HC20(双4输入与非门):芯片内部有两个四输入一输出的与非门。

注意,四输入不能有输入端悬空。

3)74HC04(六反相器):芯片内部有六个非门,可以将输入信号反相。

当然,也可以通过2输入与非门来实现,方法是将其一个输入端信号加高电平。

4)74HC151(数据选择器):其功能犹如一个受编码控制的单刀多掷开关,可用在数据采集系统中,选择所需的信号。

它有8个与门,各受信号A2、A1、A0的一组组合控制,再将这8个与门的输出端经一个或门输出,是一个与—或电路。

5)74HC138(3线-8线译码器):其有三个使能端E1、E2、E3,可将地址段(A0、A1、A2)的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。

三、实验内容
必做实验:
①数值判别电路
a)设计一个组合逻辑电路,它接收一位8421BCD码B3B2B1B0,仅当2 < B3B2B1B0 < 7时
输出Y才为1(第6周实验课内指导教师验收)
b)设计一个组合逻辑电路,它接收4位2进制数B3B2B1B0,仅当2 < B3B2B1B0 < 7时输
出Y才为1 答:真值表:
函数表达式:a.
b.
电路原理图:
b.
GND Vcc
a.
b.
②人类有四种血型:A、B、AB和O型。

输血时,输血者与受血者必须符合下图的规定,
否则有生命危险,利用数据选择器和最少数量的与非门,完成血型配对任务。

(设计方案可参看数字逻辑电路实践教材Page 86)
答:真值表:
函数表达式:
降维得:
电路原理图:
静态验证:
数据分析:
③控制发电机组的供电控制电路的设计
设有三台用电设备A、B、C 和两台发电机组X、Y。

X 机组功率为10kW,Y 机组功率为20kW。

用电设备A 用电量为15kW,设备B 用电量为10kW,设备C 用电量为5kW,三台用电设备有时同时工作,有时只有其中部分设备工作,甚至均不工作。

试设计一个供电控制电路控制发电机组,以达到节电的目的。

答:真值表:
1.表示运行0表示不运行
函数表达式:
电路原理图:
Vcc
GND 静态验证:
④设计一个保险箱的数字密码锁,该锁有4位密码输入端(A0,A1,A2,A3)和一个开箱
钥匙信号输入端(E)。

当用钥匙开箱时(E=1),如果输入密码 = “1011”,保险箱被打开(Z1=1);如果不符,电路将发生报警信号(Z2=1)。

要求使用最少数量的与非门实现电路,检测并记录实验结果。

1表示使用0表示不使用
函数表达式:
电路原理图:
GND
Z2静态验证:
四、实验总结
在这次的实验中,我开始真正接触电类专业的一些相关知识,并且亲自动手搭一些电路,也使得我在计逻课上学到的一些数电的基础理论知识能够应用到实践中来,两者相互结合使得我对这部分的知识有了更深的理解。

并且这门实验课也极大地培养了我的动手能力,比如如何在实验开始前进行线路的布线,怎么布线比较美观,方便,为之后的查错提供便利。

老师也交给了我们在这门实验中遇到错误怎么来自己动手检查出来,如将实验箱中电压表的接地端接到电源的接地端上,另一端就可以直接来测量电路中各个地方的电压来检查是否与自己设计的相同。

这查错方法是非常重要的,为之后更复杂的电路的搭建奠定了基础。

这次实验中我主要遇到了两个问题:
①我在做实验一中的b时,接通电源后,六反相器烧掉了。

我检查的方法是用万用表
的测量是否接通的功能来测量各个芯片的Vcc与GND端之间是否短路。

在测量六反
相器的时候,发现是因为六反相器内部短路导致电路的出错。

于是换了一个新的六
反相器之后问题解决了。

②另一个错误是我在其中几个实验都遇到过得问题,就是大多数验证都对,但是其中
少数几个的结果总是错误的,解决的方法是用电压表测量各个模块的输出是否都正
确,找到错误的模块后,再自习观察自己的线有没有连接错,我的其中一个就是因
为线连错导致结果出错。

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