第2章-组合逻辑电路_5_加法器等
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实验四组合逻辑电路的设计与测试(表决器)一、实验目的掌握组合逻辑电路的设计与测试方法二、实验设备与器件1、+5V直流电源2、逻辑电平开关3、逻辑电平显示器4、直流数字电压表芯片:74LS20 74LS00 74LS10三、实验原理1、使用中、小规模集成电路来设计组合电路是最常见的逻辑电路。
设计组合电路的一般步骤如图4-1所示。
图4-1 组合逻辑电路设计流程图根据设计任务的要求建立输入、输出变量,并列出真值表。
然后用逻辑代数或卡诺图化简法求出简化的逻辑函数表达式。
并按实际选用逻辑门的类型修改逻辑表达式。
根据简化后的逻辑表达式,画出逻辑图,用标准器件构成逻辑电路。
最后,用实验来验证设计的正确性。
三、实验内容1、设计一个3人表决器,要求用与非门组成。
设计过程:(1)、列出真值表:输入输出A B C Y0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1(2)、根据真值表写出函数表达式:Y =C A B A C B A C B +++ABC (3)、卡诺图化简:Y =AB+AC+BC (4)、化为与非形式Y =C A B AC B ⋅⋅ (5)、根据表达式画出原理图,如图4-3所示。
图4-2 3人表决器原理图(6)、验证并测试所设计的逻辑电路是否符合要求,并记录测试结果。
输入输出A B C Y 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 12、用“与非”门设计一个4人表决电路。
当四个输入端中有三个或四个为“1”时,输出端才为“1”。
设计步骤:根据题意列出真值表如表3-1所示,再填入卡诺图表4-2中。
表4-1D 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 A 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Z 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1表4-2DA00 01 11 10BC0001 111 1 1 110 1由卡诺图得出逻辑表达式,并演化成“与非”的形式Z=ABC+BCD+ACD+ABD=根据逻辑表达式画出用“与非门”构成的逻辑电路如图3-2所示。
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。
数字设计原理与实践 (第四版 )_课后习题答案数字设计原理与实践 (第四版) 是一本广泛使用于电子工程、计算机科学等领域的教材,它介绍了数字电路的基础知识和设计方法。
课后习题是巩固学习内容、提高理解能力的重要部分。
下面是一些课后习题的答案,供参考。
第一章绪论1. 什么是数字电路?数字电路是一种使用二进制数表示信息并通过逻辑门实现逻辑功能的电路。
2. 简述数字系统的设计过程。
数字系统的设计过程包括需求分析、系统规格说明、逻辑设计、电路设计、测试和验证等步骤。
3. 简述数字电路的分类。
数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。
组合逻辑电路的输出只取决于当前输入,时序逻辑电路的输出还受到过去输入的影响。
4. 什么是门电路?门电路是由逻辑门组成的电路,逻辑门是实现逻辑运算的基本模块。
第二章组合逻辑电路设计基础1. 简述一下布尔代数的基本概念。
布尔代数是一种用于描述逻辑运算的数学系统。
它包括逻辑变量、逻辑表达式、逻辑运算等概念。
2. 简述编码器和译码器的功能和应用。
编码器用于将多个输入信号转换为较少的输出信号,译码器则将少量输入信号转换为多个输出信号。
它们常用于数据压缩、信号传输和地址译码等应用中。
3. 简述多路选择器的功能和应用。
多路选择器根据选择信号选择其中一个输入信号并输出,它可以实现多个输入信号的复用和选择。
它常用于数据选择、信号传输和地址译码等应用中。
第三章组合逻辑电路设计1. 简述组合逻辑电路的设计方法。
组合逻辑电路的设计方法包括确定逻辑功能、编写逻辑表达式、绘制逻辑图和验证电路正确性等步骤。
2. 请设计一个3位二进制加法器。
一个3位二进制加法器可以通过将两个2位二进制加法器和一个与门连接而成。
3. 简述半加器和全加器的功能和应用。
半加器用于实现两个二进制位的相加,它的输出包括和位和进位位。
全加器则用于实现三个二进制位的相加,它的输出包括和位和进位位。
它们常用于二进制加法器的设计。
第四章时序逻辑电路设计基础1. 简述触发器的功能和应用。
第一章逻辑门电路§1-1 基本门电路一、填空题1.与逻辑;Y=A·B2.或逻辑;Y=A+B3.非逻辑;Y=4.与;或;非二、选择题1. A2. C3. D三、综合题1.2.真值表逻辑函数式Y=ABC§1-2 复合门电路一、填空题1.输入逻辑变量的各种可能取值;相应的函数值排列在一起2.两输入信号在它们;异或门电路3.并;外接电阻R;线与;线与;电平4.高电平;低电平;高阻态二、选择题1. C2. B3. C4. D5. B三、综合题1.2.真值表逻辑表达式Y1=ABY2=Y3==A+B 逻辑符号3.第二章组合逻辑电路§2-1 组合逻辑电路的分析和设计一、填空题1.代数;卡诺图2.n;n;原变量;反变量;一;一3.与或式;1;04.组合逻辑电路;组合电路;时序逻辑电路;时序电路5.该时刻的输入信号;先前的状态二、选择题1. D2. C3. C4. A5. A三、判断题1. ×2. √3. √4. √5. ×6. √四、综合题1.略2.(1)Y=A+B(2)Y=A B+A B(3) Y=ABC+A+B+C+D=A+B+C+D3. (1) Y=A B C+A B C+ A B C + ABC=A C+AC(2) Y=A CD+A B D+AB D+AC D(3) Y=C+A B+ A B4. (a)逻辑函数式Y= Y=AB+A B真值表逻辑功能:相同出1,不同出0 (b)逻辑函数式Y=AB+BC+AC真值表逻辑功能:三人表决器5.状态表逻辑功能:相同出1,不同出0逻辑图1. 6.Y=A ABC+B ABC+C ABC判不一致电路,输入不同,输出为1,;输入相同,输出为0。
§2-2 加法器一、填空题1.加数与被加数;低位产生的进位2.加数与被加数;低位产生的进位3.加法运算二、选择题1. A2. C三、综合题1.略2.略3.§2-3 编码器与比较器一、填空题1. 编码2. 101011;010000113. 十;二;八;十六4. 0;1;逢二进一;10;逢十进一5. 二进制编码器;二—十进制编码器6. 两个数大小或相等7. 高位二、选择题1. A2. B3. C4. B三、综合题1.略2.(1)10111;00100011(2)00011001;19(3)583. (1)三位二进制(2)1,1,0(3)1,1,14.§2-4 译码器与显示器一、填空题1. 编码器;特定含意的二进制代码按其原意;输出信号;电位;解码器2. 二进制译码器;二—十进制译码器;显示译码器3. LED数字显示器;液晶显示器;荧光数码管显示器4. 1.5~3;10mA/段左右5. 共阴极显示译码器;共阳极显示译码器;液晶显示译码器二、选择题1. A;D2. A三、判断题1.√2.×3.×4.√5.√四、综合题七段显示译码器真值表f=D C B A +D C B A +D C B A+D CB A +D C B A +D C B A =D+B A +C A +C B =DB AC AC B§2-5 数据选择器与分配器一、填空题1.多路调制器;一只单刀多掷选择开关;地址输入;数字信息;输出端2.从四路数据中,选择一路进行传输的数据选择器3.地址选择;输出端二、选择题1. D2. A;C三、判断题1. √2. ×四、综合题1.略2. Y=A B D0+A BD1+A B D2+ABD3第三章触发器§3-1 基本RS触发器与同步RS触发器一、填空题1.两个;已转换的稳定状态2.R S+RSQ n;R+S=13. R S Q n+ R S;RS=04.置0;置15.相同;低电平;高电平6.时钟信号CP7.D触发器8.空翻二、选择题1.D2.B3.A4.B5.B6.D三、判断题1. ×2. ×3. √4. ×5. ×6. ×四、综合题1.略2.3.4.5.略§3-2主从触发器与边沿触发器一、填空题1.空翻2.置0、置1、保持、翻转3.D、J Q n+K Q n4.保持、置1、清0、翻转5.电平、主从6.一次变化7.边沿触发器8.不同、做成9.置0、置1、时钟脉冲二、选择题1.A2.A3.D4.B5.A6.C7.D8.B9.A10.D三、判断题1. √2. ×3. ×4. ×5. √6. ×7. √8. √四、综合题1.2.3.4.略5.略6.§3-3触发器的分类与转换一、填空题1.T、T'2. T Q n+ T Q n、Q n3.1、04. Q n、Q n5. 16. T'7. T8. T'二、选择题1.D2.D3.D4.B5.B三、判断题1. ×2. ×3. ×4. ×四、分析解答题1.2.3.略4.略5.略第四章时序逻辑电路§4-1 寄存器一、填空题1.输入信号;锁存信号2.接收;暂存;传递;数码;移位二、选择题1. C2. B;A三、判断题1. √2. ×3. √四、综合题1.JK触发器构成D触发器,即Q n+1= D。
组合逻辑电路原理引言组合逻辑电路是现代电子技术中最基本的电路之一,广泛应用于数字系统中。
组合逻辑电路由多个逻辑门组成,能够根据输入信号的组合产生相应的输出信号。
本文将深入探讨组合逻辑电路的原理及其应用。
什么是组合逻辑电路组合逻辑电路是指在没有时钟信号的控制下,根据输入信号的组合产生相应的输出信号的电路。
组合逻辑电路由逻辑门、开关、电阻等元件组成,其输出仅取决于当前输入的状态,与之前的输入状态无关。
组合逻辑电路的基本元件逻辑门逻辑门是组合逻辑电路的基本构建单元,它实现了逻辑运算的功能。
常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
•与门:当所有输入信号都为高电平时,与门的输出为高电平;否则,输出为低电平。
•或门:当任意输入信号为高电平时,或门的输出为高电平;否则,输出为低电平。
•非门:非门只有一个输入信号,当输入为低电平时,输出为高电平;当输入为高电平时,输出为低电平。
•异或门:当输入信号的数量为奇数时,异或门的输出为高电平;当输入信号的数量为偶数时,输出为低电平。
开关开关用于输入信号的控制,可以打开或关闭电路的通路。
开关可以是手动操作的按钮,也可以是自动控制的传感器。
电阻电阻用于限制电流的流动,保护电路不受损坏。
电阻的阻值决定了电流通过的大小。
组合逻辑电路的实现原理组合逻辑电路的实现原理是基于逻辑门的工作特性。
逻辑门接收输入信号,并根据逻辑运算规则产生输出信号。
组合逻辑电路的设计过程通常包括以下几个步骤:1.确定逻辑功能:根据具体的需求,确定所需的逻辑功能,例如与门、或门、非门等。
2.设计真值表:根据逻辑功能的定义,设计真值表,列出所有可能的输入组合及其对应的输出。
3.确定逻辑方程:根据真值表,可以得到逻辑方程,即输出信号与输入信号之间的逻辑关系。
4.实现逻辑电路:根据逻辑方程,使用逻辑门、开关和电阻等元件来实现逻辑电路。
5.电路测试:对设计的逻辑电路进行测试,验证其功能是否符合预期。
组合逻辑电路的应用组合逻辑电路广泛应用于数字系统中,例如计算机、通信系统、工业控制等领域。
数字电子技术基础阎石第五版课后答案第一章:引言1.数字电子技术是现代电子技术的基础,它是将模拟电子技术应用到数字系统中的学科。
数字电子技术的发展对计算机技术、通信技术等领域起到了重要的推动作用。
2.数字电子技术的基本概念包括数字信号、模拟信号、信号采样、量化、编码等。
3.数字电子技术的应用广泛,涵盖数字计算机、数字通信、数字音频、数字视频等多个领域。
第二章:数字逻辑基础1.逻辑代数是数字电子技术的基础,它包括逻辑运算、逻辑表达式、逻辑函数等概念。
2.逻辑代数的基本运算包括与运算、或运算、非运算等。
3.逻辑函数可以用真值表、卡诺图等形式表示。
4.数字逻辑电路是由逻辑门组成的,常见的逻辑门有与门、或门、非门等。
5.在数字逻辑电路中,还有多种逻辑门的组合形式,如与或非门、与非门等。
第三章:组合逻辑电路1.组合逻辑电路是由多个逻辑门组成的电路,逻辑门的输入和输出之间没有时钟信号的约束。
2.组合逻辑电路的设计过程包括确定所需逻辑关系、选择合适的逻辑门、进行逻辑门的连线等。
3.组合逻辑电路常见的应用有加法器、减法器、译码器、多路选择器等。
4.确定组合逻辑电路的最小项和最大项是一种常用的设计方法。
5.组合逻辑电路可以用Karnaugh图来进行化简和优化。
第四章:时序逻辑电路1.时序逻辑电路是由组合逻辑电路和触发器组成的电路,触发器引入了时钟信号来控制电路的状态。
2.触发器的种类有RS触发器、D触发器、JK触发器等。
3.时序逻辑电路中常见的电路有时钟发生器、计数器、寄存器等。
4.时序逻辑电路在数字系统中起到了重要的作用,可以实现状态的存储和传输。
5.时序逻辑电路的设计需要考虑时序条件、逻辑功能、触发器的选择等因素。
第五章:数字系统的设计1.数字系统的设计包括功能设计和硬件设计两个方面。
2.功能设计是根据系统的需求,确定系统所完成的功能和算法。
3.硬件设计是根据功能设计,选择合适的逻辑门、触发器等器件,进行电路图的设计。