实验四 典型集成组合逻辑芯片及其应用
组合逻辑电路集成芯片
优先编码器
74148 是一种常用的 8 线3 线优先编码器，其引脚图如图 1 所示。其真值表见表 35， 其中 I0~I7 为编码输入端，低电平有效。A0~A2 为编码输出端，也为低电平有效，即反码输出。 其他功能。
输入端 D0～D7。两个互补输出的数据输出端 Y 和Y 其，还有一个控制输入端 G。8 选 1 数
据选择器 74151 的逻辑符号如图 5 所示。
74151 的功能表如表 4 所示。
图 5 74151 管脚图
表4
数据选择器 74151 真值表
选择地址信号
使能
A2 A1 A0
G
× ××
1
000
0
001
74283
1 2 3 4 5 6 78
S1 B1 A1 S0 A0 B0 C1 GND
图 6 管脚图
集成数值比较器
7485 是一个 4 位数值比较器电路，其逻辑符号如图 7 所示。从图中可以看出，除两个 4 位二进制数的输入端以及三个比较结果的输出之外，还有级联输入的 IA>B、IA<B、IA=B 等 3 个输入端。
I2 I3 I4
I5
I6
I7
1
× × ×× × × ××
0 1 1 11 1 1 1 1
0
× × ×× × × × 0
0
× × ×× × × 0
1
0
× × ×× × 0
数电实验报告：实验4-计数器及应用161
广东海洋大学学生实验报告书（学生用表）实验名称课程名称 课程号 学院(系)专业 班级 学生姓名 学号 实验地点 实验日期实验4 计数器及其应用一、实验目的1、熟悉中规模集成计数器的逻辑功能及使用方法2、掌握用74LS161构成计数器的方法3、熟悉中规模集成计数器应用二、实验原理计数器是典型的时序逻辑电路，它是用来累计和记忆输入脉冲的个数．计数是数字系统中很重要的基本操作，集成计数器是最广泛应用的逻辑部件之一。
计数器种类较多，按构成计数器中的多触发器是否使用一个时钟脉冲源来分，有同步计数器和异步计数器；根据计数制的不同，可分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器；根据计数的增减趋势，又分为加法、减法和可逆计数器。
还有可预置数和可编程序功能计数器等。
本实验主要研究中规模十进制计数器74LS161的功能及应用。
1、中规模集成计数器74LS161 是四位二进制可预置同步计数器，由于它采用4 个主从JK 触发器作为记忆单元，故又称为四位二进制同步计数器，其集成芯片管脚如图1所示：管脚符号说明：电源正端Vcc ，接+5V ；异步置零（复位）端Rd ；时钟脉冲CP ；预置数控制端 A 、B 、C 、D ；数据输出端 QA 、QB 、QC 、QD ；进位输出端 RCO ：使能端EP ，ET ；预置端 LD ；图1 74LS161 管脚图GDOU-B-11-112该计数器由于内部采用了快速进位电路，所以具有较高的计数速度。
各触发器翻转是靠时钟脉冲信号的正跳变上升沿来完成的。
时钟脉冲每正跳变一次，计数器内各触发器就同时翻转一次，74LS161的功能表如表1所示：表1 74LS161 逻辑功能表2、实现任意进制计数器由于74LS161的计数容量为16，即计16个脉冲，发生一次进位，所以可以用它构成16进制以内的各进制计数器，实现的方法有两种：置零法（复位法）和置数法（置位法）。
(1) 用复位法获得任意进制计数器假定已有N进制计数器，而需要得到一个M进制计数器时，只要M＜N，用复位法使计数器计数到M时置“0”，即获得M进制计数器。
实验四与非门电路的逻辑功能与应用
实验五 CMOS 电路的逻辑功能与测试一、【实验目的】1、 掌握常用CMOS 集成电路的逻辑功能，熟悉其外形和引脚排列。
2、 了解CMOS 电路实验中的注意事项。
3、 进一步了解组合逻辑电路的测试方法。
CD40XX4、 进一步了解数字电路实验台的使用办法。
5、 理解CMOS 集成电路及TTL 集成电路的异同。
二、【实验器材】 数字电路实验台、CD4001集成电路1块、CD4011集成电路1块 三、【实验内容】（一） CMOS 与非门逻辑电路的功能测试实验步骤：１、 了解CMOS 与非门电路CD4011的内部结构和引脚功能。
如下图所示。
２、 将CD4011集成电路固定到数字电路实验台实验板相应的插槽里，选4个门当中的一个进行测试，接好连线，特别是不用的其他三个门的所有输入引脚都必须接到V DD 。
３、 检查无误后，按下图真值表中的数值进行相应引脚的连接，接通电源，根据相应引脚的电平读出测试结果，并填好真值表。
内部结构 真值表（二） CMOS 或非门逻辑电路的功能测试 实验步骤：１、 了解CMOS 或非门电路CD4001的内部结构和引脚功能。
如下图所示。
２、 将CD4001集成电路固定到数字电路实验台实验板相应的插槽里，选4个门当中的一个进行测试，接好连线，特别是不用的其他三个门的所有输入引脚都必须接到V SS 。
３、 检查无误后，按下图真值表中的数值进行相应引脚的连接，接通电源，根据相应引脚的电平读出测试结果，并填好真值表。
内部结构 真值表（三） 或非门电路作控制门的测试 实验步骤：１、 在二或非门中，一个输入引脚作输入端、另一输入引脚作控制端。
如图所示，引脚B 作控制端、引脚A 作输入端，按要求连接好线路，特别是不用的其他三个门的所有输入引脚都必须接到V SS 。
２、 将数字信号发生器输出信号连接到A 引脚，B 引脚分别接上高电平和低电平。
接通电源，用示波器观察Y 引脚的输出波形，并绘出相应波形。
四路逻辑或门芯片
四路逻辑或门芯片是一种常用的数字集成电路，用于实现多个输入端的逻辑或运算。
这种芯片通常具有四个输入端和两个输出端，其中一个输出端表示所有输入为逻辑高电平（真）时的结果，另一个输出端表示至少一个输入为逻辑低电平（假）时的结果。
对于四路逻辑或门芯片的设计和应用，我们需要考虑以下几个关键因素：设计：1. 输入和输出结构：四路逻辑或门芯片通常采用CMOS（互补金属氧化物半导体）或TTL（双极型）等电子技术制成，具有四个独立的与非门作为基本单元。
每个输入端与一个与非门相连，输出端则通过另一个与非门产生结果。
2. 逻辑功能：该芯片实现了逻辑或运算，即当所有输入均为高电平时，输出为高电平；而只要有一个输入为低电平，输出即为低电平。
这种设计使得该芯片在许多数字系统中都有应用，例如在多路复用器、计数器、优先级队列等场景中。
3. 抗干扰能力：四路逻辑或门芯片具有较强的抗干扰能力，能够有效地过滤掉电路中的噪声和干扰信号，提高系统的稳定性和可靠性。
应用：1. 数字系统：四路逻辑或门芯片在数字系统中被广泛应用，例如在微处理器、数字信号处理器、计算机主板等电路中。
它可以简化数字系统的设计，提高系统的可靠性和稳定性。
2. 通信设备：在通信设备中，四路逻辑或门芯片可用于实现多路复用和信号选择，提高通信效率和带宽利用率。
3. 传感器接口：四路逻辑或门芯片可以与各种传感器接口配合使用，实现传感器信号的逻辑选择和传输。
例如，它可以用于选择多个传感器中的一个或多个，并根据需要传输相应的信号。
总的来说，四路逻辑或门芯片在许多数字系统和应用中都具有广泛的应用价值。
它具有简单、可靠、高效等优点，是数字电路设计中不可或缺的一部分。
然而，在实际应用中，我们还需要根据具体系统的需求和环境条件来选择合适的四路逻辑或门芯片，并进行合理的电路设计和布线，以确保系统的性能和稳定性。
最后，值得注意的是，虽然我们在这里讨论了四路逻辑或门芯片的特性和应用，但实际上还有许多其他类型的数字集成电路可供选择，具体选择哪种芯片取决于系统的具体需求和限制。
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）。
实验四：组合逻辑控制器实验
实验四：组合逻辑控制器实验一、实验目的1、深入理解计算机控制器的功能和组成；2、学习和掌握计算机各类典型指令的执行流程；3、学习组合逻辑控制器的控制原理和相关技术。
二、实验说明1、TEC-XP+计算机的指令分类TEC-2000指令系统按指令的功能和执行步骤可划分为A、B、C、D四组：A组：主要完成通用寄存器之间的数据传送或运算，以及少数特殊操作，在取指后一步完成。
基本指令：ADD，SUB，AND，OR，XOR，CMP，TEST，MVRR，INC，DEC，SHR，SHL，JR，JRC，JRNC，JRZ，JRNZ扩展指令：ADC，SBB，NOT，RCL，RCR，ASR，STC，CLC，EI，DI，JRS，JRNS，JMPRB组：需完成一次主存读/写操作，或IO读/写操作，在取指后二步完成。
第一步向地址寄存器送入16位（或8位的I/O端口）地址，第二步完成读、写操作。
基本指令：LDRR，STRR，PUSH，POP，PSHF，POPF，MVRD，IN，OUT，JMPA，RET C组：完成两次主存读/写操作（间址操作），在取指令后三步完成。
第一次读出的数据是操作数的地址，读出后直接（或经过一次加法运算）将其送入地址寄存器，省掉第二次内存读/写操作的地址传送步骤。
CALR指令先用第2步保存PC内容到堆栈，第3步把寄存器中的子程序入口地址传送到程序计数器PC中。
扩展指令：CALR，LDRA，STRA，LDRX，STRXD组：完成两次内存的读、写操作，在取指之后四步完成。
基本指令：CALA扩展指令：TRET8位指令操作码（记作“IR15–IR8”）的特殊含义：①IR15–IR14用于区分指令组，0X表示A组，10表示B组，11表示C、D组；②IR11用于区分C、D组，IR11=0为C组，IR11=1为D组；③IR13用于区分基本指令和扩展指令，基本指令为0，扩展指令为1。
④IR12用于简化控制器实现，暂定为0。
芯片的逻辑原理及应用
芯片的逻辑原理及应用1. 什么是芯片芯片，又称集成电路芯片，是在单一的半导体晶片上集成了多个电子器件的微型电路。
它是现代电子技术的基础，广泛应用于各个领域，包括电信、计算机、消费电子、汽车等。
2. 芯片的逻辑原理芯片的逻辑原理主要是基于数字逻辑电路。
数字逻辑电路采用逻辑字节作为信息的表示方式，在芯片中通过晶体管、触发器等元件组成逻辑门电路来实现。
常见的逻辑门电路包括与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。
芯片的逻辑原理是基于这些逻辑门电路的组合实现的。
通过将不同的逻辑门电路按照一定的方式连接起来，可以实现不同的逻辑功能，例如加法器、减法器、比较器、计数器等。
这些逻辑功能的实现是通过逻辑门电路中的输入信号经过处理后得到的输出信号来实现的。
3. 芯片的应用芯片的应用非常广泛，几乎涵盖了所有电子领域。
下面列举几个常见的芯片应用领域：3.1 通信领域在通信领域中，芯片主要用于实现调制解调器、路由器、交换机等设备。
这些设备通过芯片中的逻辑电路来处理和传输信号，实现数据的传输和通信功能。
3.2 计算机领域在计算机领域中，芯片是计算机的核心组成部分。
芯片中的逻辑电路实现了处理器、存储器、总线等重要组件的功能。
计算机的运算、存储以及数据传输等都依赖于芯片的逻辑原理。
3.3 消费电子领域在消费电子领域中，芯片广泛应用于手机、平板电脑、电视、相机等设备中。
这些设备中的各种功能模块，如处理器、传感器、显示屏等都通过芯片来实现。
3.4 汽车领域在汽车领域中，芯片被用于实现各种自动化和智能化功能。
例如，通过芯片实现的电子控制单元（ECU）可以监控汽车的各种参数，并根据这些参数来控制发动机、刹车系统、驻车系统等。
4. 芯片的发展趋势随着科技的不断进步，芯片技术也在不断发展。
芯片的发展趋势主要体现在以下几个方面：4.1 小型化芯片的发展趋势是朝着更小型化的方向发展。
随着制造工艺的进步，芯片上的元器件越来越小，功耗越来越低，性能越来越强大。
实验报告电子版实验四
接上页：
（2）利用开关输入BCD码，借助指示灯观测输出的余3码，填入下表中。
输入BCD码
输出余3码
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 0 1
任课教师评语：
教师签字：年月日
注：每学期至少有一次设计性实验。每学期结束请任课教师按时按量统一交到教学秘书处。
信息学院
学号：104100184
姓名：鲁庆斯
班级：10C班
课程名称：数字逻辑与数字系统
实验名称：加法器、比较器与数据选择器
实验性质：①综合性实验②设计性实验③验证性实验
实验时间：年月日
实验地点：同析楼3栋数字电子实验室
本实验所用设备：
1、数字电路实验台1台
2、集成电路芯片
283（四位加法器）1片
1 0 0 1
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 1
0 0 0 1
0 0 1 1
0 1 1 1
1 0 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 0 0
1 1 1 1
1
0
1
0
1
0
1
0
2、用74LS283实现BCD码到余3码的转换。
将每个BCD码加上0011，即可得到相应的余3码。
（1）参照如右图所示设计好的电路图，完成电路接线；
三、实验步骤
1、完成四位加法器74LS283的逻辑功能测试；
(1)下图是74LS283的引脚图和功能示意图。
实验四 组合逻辑电路设计
实验四组合逻辑电路设计一、实验目的1、掌握组合逻辑电路的设计方法。
2、掌握实现组合逻辑电路的连接和调试方法。
3、通过功能验证锻炼解决实际问题的能力。
二、实验任务1、用基本门电路设计一个四变量的多数表决电路。
2、设计一个车间开工启动控制电路。
3、设计一个加减器。
4、试设计一个8421BCD码的检码电路。
5、用Multisim8进行仿真，并在实验仪器上实现。
三、实验原理组合逻辑电路是数字系统中逻辑电路形式的一种，它的特点是：电路任何时刻的输出状态只取决于该时刻输入信号（变量）的组合，而与电路的历史状态无关。
组合逻辑电路的设计是在给定问题（逻辑命题）情况下，通过逻辑设计过程，选择合适的标准器件，搭接成实验给定问题（逻辑命题）功能的逻辑电路。
通常，设计组合逻辑电路按下述步骤进行。
其流程图如。
（1）列真值表。
设计的要求一般是用文字来描述的。
设计者很难由文字描述的逻辑命题直接写出逻辑函数表达式。
由于真值表在四种逻辑函数表示方法中，表示逻辑功能最为直观，故设计的第一步为列真值表。
首先，对命题的因果关系进行分析，“因”为输入，“果”为输出，即“因”为逻辑变量，“果”为逻辑函数。
其次，对逻辑变量赋值，即用逻辑0和逻辑1分别表示两种不同状态。
最后，对命题的逻辑关系进行分析，确定有几个输入，几个输出，按逻辑关系列出真值表。
（2）由真值表写出逻辑函数表达式。
（3）对逻辑函数进行化简。
若由真值表写出的逻辑函数表达式不最简，应利用公式法或卡诺图法进行逻辑函数化简，得出最简式。
如果对所用器件有要求，还需将最简式转换成相应的形式。
（4）按最简式画出逻辑电路图。
图3.4.1 组合逻辑电路设计流程图通常情况下的逻辑设计都是在理想情况下进行的，但是由于半导体参数的离散性以及电路存在过渡过程，造成信号在传输过程中通过传输线或器件都需要一个响应时间——延迟。
所以，在理想情况下设计出的电路有时在实际应用中会出现一些错误，这就是组合逻辑电路中的竞争与冒险，应在逻辑设计中要特别注意的。
组合逻辑电路实验报告
组合逻辑电路实验报告一实验目的和实验要求：1、了解全加器的工作原理及其典型的应用，并验证4位全加器功能。
2、了解和掌握数字比较器的工作原理及如何比较大小。
3、了解和掌握译码器的工作原理，并测试其逻辑功能。
4、了解和掌握编码器的工作原理，并测试其逻辑单元。
5、了解和掌握数码选择器的工作原理及逻辑功能。
二实验方案：器件：8-3编码器74HC148 3-8译码器74HC138 4选1数据选择器74HC153 4位数字比较器74HC85 4位全加器74HC283在GDUT-J-1 数字电路试验箱中使用以上芯片，按照实验书连接好线路，通过拨码开关和LED开关来模拟逻辑输入和逻辑输出，观察LED灯的亮灭来判断逻辑状态，完成对应芯片的输入输出状态表（及真值表）来得出芯片的逻辑表达式。
三实验结果和数据处理：74HC148输入输出状态控制十进制数字信号输入二进制数码输入状态输出E1 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 A1 A2 A3 GS EO1 X X X X X X X X 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 00 X X X X X X X 0 0 0 0 0 10 X X X X X X 0 1 0 0 1 0 10 X X X X X 0 1 1 0 1 0 0 10 X X X X 0 1 1 1 0 1 1 0 10 X X X 0 1 1 1 1 1 0 0 0 10 X X 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 10 X 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 10 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 174HC138输入输出状态使能输入数据输入译码输入E1^ E2^ E3 A2 A1 A0 Y0^ Y1^ Y2^ Y3^ Y4^ Y5^ Y6^ Y7^ 1 X X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1X 1 X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1X X 0 X X X 1 1 1 1 1 1 1 10 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 10 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 10 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 10 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 10 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 10 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 10 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 (^表示逻辑非)74HC153输入输出状态选择输入数据输入输出使能输入输出S1 S0 II0 II1 II2 II3 1E^ 1Y X X X X X X 1 00 0 0 X X X 0 00 0 1 X X X 0 11 0 X X 0 X 0 01 0 X X 1 X 0 10 1 X 0 X X 0 00 1 X 1 X X 0 11 1 X X X 0 0 01 1 X X X 1 0 1 （^表示逻辑非）74HC85输入输出状态比较输入级联输入输出A3 A2 A1 A0 B3 B2 B1 B0 1A>B 1A<B 1A=B A>B A<B A=B 1 X X X 0 X X X X X X 1 0 00 X X X 1 X X X X X X 0 1 01 1 X X 1 0 X X X X X 1 0 00 0 X X 0 1 X X X X X 0 1 01 0 1 X 1 0 0 X X X X 1 0 00 0 0 X 0 0 1 X X X X 0 1 01 1 0 1 1 1 0 0 X X X 1 0 00 0 1 0 0 0 1 1 X X X 0 1 01 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 00 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 11 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 00 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 11 1 1 1 1 1 1 1 X 1 X 0 1 0X 1 X 0 0 0X 1 X 0 0 174HC283输入输出状态4位加数输入4位被加数输入输出加法结果和进位A4 A3 A2 A1 B4 B3 B2 B1 COUT S4 S3 S2 S11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 00 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 01 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0四结论：1、74HC148编码器编码输入低电平有效；编码输出是反码；当E1=0时编码器处于工作状态，E1=1时编码器处于禁止状态。