常用中规模组合逻辑器件功能测试
第3章 组合逻辑函数电路 实验报告
第3章 组合逻辑函数电路一、 实验目的1. 掌握常用中规模组合逻辑器件的功能和使用方法；2. 掌握逻辑函数工程设计方法；3. 了解存储器实现复杂逻辑函数的原理和存储器的使用过程。
二、 实验原理思考题：1. 使用图2-1给出的值固定、传递和取反的符号画出基本向量函数)1,1,,,1,0,,(),,,,,,,(01234567A A A A G G G G G G G G G ==的实现图。
2. 试用两片74148接成16线-4线优先编码器，用三片74148和门电路构成24线-5线优先编码器。
答：16线-4线优先编码器真值表如下：123456789ABCDEFI 0I 1I 2I 3I 0I 1I 2I 31011121314151617000102030405060708090A 0B 0C 0D 0E 0FI 416线-4线优先编码器3. 用一片 74LS138 加若干与非门实现如下三输出函数的电路图：123Y AC BC Y A C Y A B C ⎧=+⎪⎪=+⎨⎪=++⎪⎩答：表达式转换如下⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==++=⋅=+=+=⋅⋅=++=033127511Y C B A C B A Y Y Y C B A BC A C A Y YY Y C B A C B A ABC Y4. 完成两个3位二进制数相乘，需用几片74283？试画出逻辑电路图。
答：210B 03位的二进制数乘法器三、 实验内容1. 用多种方案设计一位全减器电路。
全减器真值表：方法一：用译码器实现（74138 一片，7420 一片）由真值表可得：7421Y Y Y Y S i ⋅⋅⋅= 7321Y Y Y Y C i ⋅⋅⋅=用译码器实现该电路如图：方法二：用8 选 1 数据选择器实现（74151 两片）：方法三：用双 4 选 1 数据选择器实现（74153 一片，非门一个） 画出卡诺图并降维：S iC i由此设计电路如下：方法四：用ROM 实现由真值表编程即可。
实训任务4.2常用集成门电路功能和逻辑参数测试
2021/6/19
1
门电路：能实现基本逻辑运算的电路。 基本逻辑门电路：与门、或门和非门。 复合门电路：与非门、或非门、异或门、同或门等。 集成门电路：将这些逻辑电路的元件和连线制作在 一块 半导体基片上，然后封装起来。 目前使用较多的集成门电路主要有双极型的TTL门 电路和单极型的CMOS门电路。
TTL门电路输出端不允许直接接+5V或地。否则，将损坏器件。
2021/6/19
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2． CMOS集成门电路
（1）电源电压 CMOS门电路的电源电压范围比TTL的范围宽。如CC4000系列
的集成电路可在3V～18V电压下正常工作；CMOS电路使用的标准 电压一般为+5V，+10V，+15V三种。
在使用中注意电源极性不能接反。 （2）CMOS门电路的多余端（不用端）的处理方法
“GND”表示。TTL门电路对电源电压要求较高，要保持 +5V(±10%)，过低不能正常工作，过高易损坏器件。 （2）TTL门电路多余端（不用端）的处理方法
对于实际应用时，有时门电路的输入端可能会不用，其不用的
端子称为多余端（不用端），其处理方法一般可根据门电路的逻辑 功能分别接高电平或低电平。
TTL门电路多余的输入端要进行合理的处理，实践表明TTL门 电路输入端悬空，相当于“1”状态（接高电平），但其抗干扰能力 较差。因此，TTL与门、与非门多余的输入端接高电平、悬空或并 联使用；而或门、或非门多余的输入端必须接地和并联使用。 （3）TTL门电路的门电路的安全问题
输出级改为三极管集电极开路输出， 并取消集电极负载电阻RL。集电极开 路后，输出端可以直接并联使用的特 殊逻辑门，称为集电极开路与非门。
Y AB CD EF
常用基本逻辑门电路功能测试实验
常用基本逻辑门电路功能测试实验一、实验目的1.验证常用门电路的逻辑功能。
2.了解常用74LS系列门电路的引脚分布。
3.根据所学常用集成逻辑门电路设计一组合逻辑电路。
二、实验原理集成逻辑门电路是最简单、最基本的数字集成元件。
任何复杂的组合电路和时序电路都可用逻辑门通过适当的组合连接而成。
目前已有门类齐全的集成门电路,例如“与门”、“或门”、“非门”、“与非门”等。
虽然,中、大规模集成电路相继问世,但组成某一系统时,仍少不了各种门电路。
因此,掌握逻辑门的工作原理,熟练、灵活地使用逻辑门是数字技术工作者所必备的基本功之一。
TTL门电路TTL集成电路由于工作速度高、输出幅度较大、种类多、不易损坏而使用较广,特别对学生进行实验论证,选用TTL电路比较合适。
因此,本书大多采用74LS（或74）系列TTL集成电路。
它的工作电源电压为5V土0.5V,逻辑高电平1时≥2.4V,低电平0时≤0.4V。
TTL集成门电路集成片管脚分别对应逻辑符号图中的输入、输出端,电源和地一般为集成片的两端,如14管脚集成片,则7脚为电源地（GND）,14脚为电源正（V cc）,其余管脚为输入和输出,如图1所示。
管脚的识别方法是：将集成块正面（有字的一面）对准使用者,以左边凹口或小标志点“ ? ”为起始脚,从下往上按逆时针方向向前数1、2、3、…… n脚。
使用时,查找IC手册即可知各管脚功能。
图1 74LS08集成电路管脚排列图三、实验内容与步骤TTL门电路逻辑功能验证（1）与门功能测试：将74LS08集成片（管脚排列图1）插入IC空插座中,输入端接逻辑开关,输出端接LED发光二极管,管脚14接+5V电源,管脚7接地,即可进行实验。
将结果用逻辑“0”或“1”来表示并填入表1中。
表1 门电路逻辑功能表图 2 74LS32四2输入或门管脚排列图（3）与非门功能测试：将74LS00集成片（管脚排列图见图3）插入IC空插座中,输入端接逻辑开关,输出端接LED发光二极管,管脚14接+5V电源,管脚7接地。
数字逻辑电路实验报告
数字逻辑电路实验报告指导老师:班级:学号:姓名：时间：第一次试验一、实验名称：组合逻辑电路设计1二、试验目的：掌握组合逻辑电路的功能测试。
1、验证半加器和全加器的逻辑功能。
2、、学会二进制数的运算规律。
3、试验所用的器件和组件：三、74LS00 3片，型号二输入四“与非”门组件74LS20 1片，型号四输入二“与非”门组件74LS86 1片，型号二输入四“异或”门组件实验设计方案及逻辑图：四、/全减法器，如图所示：1、设计一位全加时做减法运时做加法运算，当M=1M决定的，当M=0 电路做加法还是做减法是由SCin分别为加数、被加数和低位来的进位，、B和算。
当作为全加法器时输入信号A分别为被减数，减数Cin、B和为和数，Co为向上的进位；当作为全减法时输入信号A 为向上位的借位。
S为差，Co和低位来的借位，1）输入/（输出观察表如下：（2）求逻辑函数的最简表达式函数S的卡诺图如下：函数Co的卡诺如下：化简后函数S的最简表达式为：Co的最简表达式为：2（3）逻辑电路图如下所示：、舍入与检测电路的设计：2F1码，用所给定的集成电路组件设计一个多输出逻辑电路，该电路的输入为8421为奇偶检测输出信号。
当电路检测到输入的代码大于或F2为“四舍五入”输出信号，的个数为奇数时，电路。
当输入代码中含1F1=1;等于5是，电路的输出其他情况F1=0 F2=0。
该电路的框图如图所示：的输出F2=1，其他情况输出观察表如下：（输入/0 1 0 0 1 01 0 1 0 0 11 1 1 0 0 01 0 1 1 1 11 0 0 1 0 11 0 1 0 0 11 0 0 1 1 01 1 1 0 1 11 0 1 1 0 011111求逻辑函数的最简表达式（2）的卡诺如下：函数F1 F2函数的卡诺图如下：的最简表达式为：化简后函数F2 的最简表达式为：F1）逻辑电路图如下所示；（3课后思考题五、化简包含无关条件的逻辑函数时应注意什么？1、答：当采用最小项之和表达式描述一个包含无关条件的逻辑问题时，函数表达式中，并不影响函数的实际逻辑功能。
《数字电子技术基础》复习指导（第四章）
《数字电⼦技术基础》复习指导（第四章）第四章组合逻辑电路⼀、本章知识点(⼀)概念1.组合电路：电路在任⼀时刻输出仅取决于该时刻的输⼊，⽽与电路原来的状态⽆关。
电路结构特点：只有门电路，不含存储（记忆）单元。
2.编码器的逻辑功能：把输⼊的每⼀个⾼、低电平信号编成⼀个对应的⼆进制代码。
优先编码器：⼏个输⼊信号同时出现时，只对其中优先权最⾼的⼀个进⾏编码。
3.译码器的逻辑功能：输⼊⼆进制代码，输出⾼、低电平信号。
显⽰译码器：半导体数码管(LED数码管)、液晶显⽰器(LCD)4.数据选择器：从⼀组输⼊数据中选出某⼀个输出的电路，也称为多路开关。
5.加法器半加器：不考虑来⾃低位的进位的两个1位⼆进制数相加的电路。
全加器：带低位进位的两个 1 位⼆进制数相加的电路。
超前进位加法器与串⾏进位加法器相⽐虽然电路⽐较复杂，但其速度快。
6.数值⽐较器：⽐较两个数字⼤⼩的各种逻辑电路。
7.组合逻辑电路中的竞争⼀冒险现象竞争：门电路两个输⼊信号同时向相反跳变(⼀个从1变0，另⼀个从0变1)的现象。
竞争-冒险：由于竞争⽽在电路输出端可能产⽣尖峰脉冲的现象。
消除竞争⼀冒险现象的⽅法：接⼊滤波电容、引⼊选通脉冲、修改逻辑设计(⼆)组合逻辑电路的分析⽅法分析步骤：1.由图写出逻辑函数式，并作适当化简；注意：写逻辑函数式时从输⼊到输出逐级写出。
2.由函数式列出真值表；3.根据真值表说明电路功能。
(三)组合逻辑电路的设计⽅法设计步骤：1.逻辑抽象：设计要求----⽂字描述的具有⼀定因果关系的事件。
逻辑要求---真值表(1) 设定变量--根据因果关系确定输⼊、输出变量；(2)状态赋值：定义逻辑状态的含意输⼊、输出变量的两种不同状态分别⽤0、1代表。
(3)列出真值表2.由真值表写出逻辑函数式真值表→函数式，有时可省略。
3.选定器件的类型可选⽤⼩规模门电路，中规模常⽤组合逻辑器件或可编程逻辑器件。
4.函数化简或变换式(1)⽤门电路进⾏设计：从真值表----卡诺图/公式法化简。
[说明]数电数据选择器
![[说明]数电数据选择器](https://img.taocdn.com/s3/m/d3b61ced760bf78a6529647d27284b73f24236f9.png)
数据选择器一．实验目的1．熟悉中规模集成数据选择器的逻辑功能及测试方法。
2．学习用集成数据选择器进行逻辑设计。
二．实验原理数据选择器是常用的组合逻辑部件之一。
它由组合逻辑电路对数字信号进行控制来完成较复杂的逻辑功能。
它有若干个数据输入端0D 、1D 、…，若干个控制输入端0A 、1A 、…和一个输出端O Y 。
在控制输入端加上适当的信号，即可从多个输入数据源中将所需的数据信号选择出来，送到输出端。
使用时也可以在控制输入端上加上一组二进制编码程序的信号，使电路按要求输出一串信号，所以它也是一种可编程的逻辑部件。
中规模集成芯片74LS153为双四选一数据选择器，引脚排列如图7—1所示，其中0D ，1D ，2D ，3D 为四个数据输入端，Y 为输出端，0A ，1A 为控制输入端（或称地址端）同时控制两个四选一数据选择器的工作，G 为工作状态选择端（或称使能端）。
74LS153的逻辑功能如表7—1所示，当1)2(1==G G 时电路不工作，此时无论1A 、0A 处于什么状态，输出Y 总为零，即禁止所有数据输出，当0)2(1==G G 时，电路正常工作，被选择的数据送到输出端，如0101=A A ，则选中数据1D 输出。
图7—1 图7—2当G =0时，74LS153的逻辑表达式为31020__1101__00__1__D A A D A A D A A D A A Y +++=中规模集成芯片74LS151为八选一数据选择器，引脚排列如图7—2所示。
其中D 0—D 7为数据输入端，)(Y Y 为输出端，2A 、1A 、0A 为地址端，74LS151的逻辑功能如表7—2所示。
逻辑表达式为 701260__12501__240__1__23102__20__12__101__2__00__1__2__D A A A D A A A D A A A D A A A D A A A D A A A D A A A D A A A Y +++++++=数据选择器是一种通用性很强的中规模集成电路，除了能传递数据外，还可用它设计成数码比较器，变并行码为串行码及组成函数发生器。
数电实验报告实验二利用MSI设计组合逻辑电路
数电实验报告实验二利用MSI设计组合逻辑电路一、实验目的1. 学习MSI(Medium Scale Integration，即中规模集成电路)的基本概念和应用。
2.掌握使用MSI设计和实现组合逻辑电路的方法。
3.了解MSI的类型、特点及其在实际电路设计中的作用。
二、实验设备与器件1.实验设备：示波器、信号发生器、万用表。
2.实验器件：组合逻辑集成电路74LS151三、实验原理1.MSI的概念MSI是Medium Scale Integration的简称，指的是中规模集成电路。
MSI由几十个至几千个门电路组成，功能比SSI（Small Scale Integration，即小规模集成电路）更为复杂，但比LSI（Large Scale Integration，即大规模集成电路）简单。
2.74LS151介绍74LS151是一种常用的组合逻辑集成电路之一，具有8个输入端和1个输出端。
其功能是从八个输入信号中选择一个作为输出。
利用该器件可以轻松实现数据选择器、多路选择器等功能。
四、实验内容本实验的任务是利用74LS151设计一个简单的多路选择器电路。
具体实验步骤如下：1.将74LS151插入实验板中，注意引脚的正确连接。
2.将信号发生器的输出接入到74LS151的A、B、C三个输入端中，分别作为输入0、输入1、输入2、将示波器的探头分别接到74LS151的输出端Y，记录下不同输入情况下Y的输出情况。
3.分别将信号发生器的输出接入74LS151的D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7八个输入端，接通电源，记录下不同输入情况下Y的输出情况。
4.通过以上实验数据，绘制74LS151的真值表。
五、实验结果与数据处理根据实验步骤所述，我们完成了实验，并得到了以下数据：输入0：0000001111001111输入1：1111110010100101输入2：1010101001010101根据这些数据，我们可以绘制74LS151的真值表如下：输入0，输入1，输入2，输出Y--------，--------，--------，--------0，0，0，00，0，1，10，1，0，00，1，1，11，0，0，11，0，1，01，1，0，11，1，1，1六、实验总结通过本次实验，我们学习了MSI的基本概念和应用，初步掌握了使用MSI设计和实现组合逻辑电路的方法。
组合逻辑电路的分析与测试
组合逻辑电路的分析与测试
一、实验目的
1.掌握组合逻辑电路的功能测试。
0
1
0
1
1
1
1
2.测试用异或门（74LS86）和与非门组成的半加器的逻辑功能。
根据半加器的逻辑表达式可知，半加器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8-2-1-.2。
（1）在学习机上用异或门和与门接成以上电路，A、B接电平开关S，Y、Z接电平显示。
（2）按表8-2-1-2要求改变A、B状态，填表。
（2）图中A、B、C接电平开关，Y1，Y2接发光管电平显示。
（3）按表8-2-1-1要求，改变A、B、C的状态填表并写出Y1，Y2逻辑表达式。
= + B
=
（4）将运算结果与实验比较。
表8-2-1-1逻辑功能测试表
输入
输出
A
B
C
Y1
Y2
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
1
1ห้องสมุดไป่ตู้
0
0
1
0
1
1
1
0
0
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
1
1
1
0
0
1
表8-2-1-4全加器真值表
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3常用中规模组合逻辑器件功能与测试
实验目的：
1.熟悉数据选择器的逻辑功能
2.熟悉译码器的逻辑功能
3.熟悉虚拟实验平台的使用
4.熟悉TEC5实验平台使用
实验器材：
1.互动型数字逻辑虚拟实验平台
2.TEC5实验箱
3.数字示波器
4.4选1数据选择器74LS153 1 片
5.2-4译码器 74LS139
实验内容：
1.测试74LS153中一个4选1数据选择器的逻辑功能；
2.测试72LS139中一个2-4译码器的逻辑功能；
3.在虚拟平台上完成用74LS83完成8421码到余3码的转换电路（注意和用逻
辑门实现电路的对比）
4. 用74LS138和适当逻辑门设计一个乘法器，用于产生两个2位二进制数相乘
的积。
F=A1A0*B1B0
扩展内容：
1.用74LS283和适当逻辑门完成（X+Y）*Z(其中XY为3位Z为2位二进制
数)
2.在虚拟平台上完成用74LS83和适当的逻辑门完成减法器的设计。