数电实验报告 实验二 组合逻辑电路的设计

数电实验报告实验二利用MSI设计组合逻辑电路姓名：学号：班级：院系：指导老师：2016年目录实验目的： .............................................................. 错误!未定义书签。

实验器件与仪器： .................................................. 错误!未定义书签。

实验原理： .............................................................. 错误!未定义书签。

实验内容： .............................................................. 错误!未定义书签。

实验过程： .............................................................. 错误!未定义书签。

实验总结： .............................................................. 错误!未定义书签。

实验：实验目的：1.熟悉编码器、译码器、数据选择器等组合逻辑功能模块的功能与使用方法。

2.掌握用MSI设计的组合逻辑电路的方法。

实验器件与仪器：1.数字电路实验箱、数字万用表、示波器。

2.虚拟器件：74LS00，74LS197，74LS138，74LS151实验原理：中规模的器件，如译码器、数据选择器等，它们本身是为实现某种逻辑功能而设计的，但由于它们的一些特点，我们也可以用它们来实现任意逻辑函数。

1.用译码器实现组合逻辑电路译码器是将每个输入的二进制代码译成对应的输出高、低电平信号。

如3线-8线译码器。

当附加控制门Gs的输入为高电平（S = 1）的时候，可由逻辑图写出。

从上式可看出。

-同时又是S2、S1、S0这三个变量的全部最小项的译码输出。

组合逻辑电路实验报告实验目的：本实验旨在通过实际操作，加深对组合逻辑电路的理解，掌握组合逻辑电路的设计与实现方法，提高实际动手能力和解决问题的能力。

实验原理：组合逻辑电路是由多个逻辑门组成的电路，其输出仅取决于当前输入的状态，与前一状态或时间无关。

常见的组合逻辑电路包括加法器、减法器、译码器、编码器等。

在实验中，我们将重点研究加法器和译码器的设计与实现。

实验内容：1. 加法器的设计与实现。

首先，我们将学习并掌握半加器和全加器的设计原理，然后利用逻辑门实现半加器和全加器电路。

通过实际搭建电路并进行测试，我们将验证加法器的正确性和稳定性。

2. 译码器的设计与实现。

其次，我们将学习译码器的工作原理和应用场景，并利用逻辑门实现译码器电路。

通过实际操作，我们将验证译码器的功能和性能，并探讨其在数字系统中的应用。

实验步骤：1. 硬件搭建。

根据实验要求，准备所需的逻辑门芯片、连接线、示波器等硬件设备，按照电路图进行搭建。

2. 逻辑设计。

根据实验要求，进行逻辑设计，确定逻辑门的连接方式和输入输出关系。

3. 电路测试。

将输入信号输入到电路中，观察输出信号的变化，记录并分析测试结果。

4. 数据处理。

对测试结果进行数据处理和分析，验证电路的正确性和稳定性。

实验结果与分析：经过实验操作和数据处理，我们成功设计并实现了加法器和译码器电路。

通过测试，我们验证了电路的正确性和稳定性，加深了对组合逻辑电路的理解和掌握。

实验总结：通过本次实验，我们进一步加深了对组合逻辑电路的理解，掌握了加法器和译码器的设计与实现方法，提高了实际动手能力和解决问题的能力。

同时，也发现了实验中存在的问题和不足之处，为今后的学习和实践提供了宝贵的经验和教训。

实验改进：在今后的实验中，我们将进一步完善实验方案，加强实验前的理论学习和准备工作，提高实验操作的规范性和准确性，以及加强实验结果的分析和总结，不断提升实验质量和效果。

结语：通过本次实验，我们深刻认识到了组合逻辑电路在数字系统中的重要性和应用价值，也认识到了实验操作的重要性和必要性。

《数字逻辑》实验报告姓名：刘x班级：CS 0911学号：U20091519x专业：计算机科学与技术指导教师：熊自立§实验一组合逻辑电路的设计实验目的1.掌握组合逻辑电路的功能测试。

2.验证半加器和全加器的逻辑功能。

3.学会二进制的运算规律。

实验器材二输入四“与非”门组件3片，型号74SL00二输入四“异或”门组件1片，型号74SL86六门反向器门组件1片，型号74SL04二输入四“与”门组件1片，型号74SL08实验内容A：一位全加/全减法器的实现电路做加法还是做减法是由M决定的。

当M=0时做加法运算，输入信号A、B和Cin分别为加数、被加数和低位来的进位，S为和数，Co为向上位的进位；当M=1时做减法运算，输入信号A、B和Cin分别为减数、被减数和低位来的借位，S为差，Co为向上位的借位。

B：舍入与检测电路设计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码，F1为“四舍五入”输出信号，F2为奇偶检测输出信号。

当电路检测到输入的代码大于或等于(5)10时，电路的输出F 1=1；其他情况F1=0。

当输入代码中含1的个数为奇数时，电路的输出F2=1；其他情况F2=0。

MCSBBBF2F1B实验前准备▽内容A：一位全加/全减法器的实现①根据全加全减器功能，可得到输入输出表如下②由以上做出相应的卡诺图S化简卡诺图可得表达式：S=A⊕B⊕Cin③于是可得其逻辑电路图：▽内容B ：舍入与检测电路设计①根据舍入与检测电路功能，可得到输入输出表如下②由上做出相应的卡诺图F 2卡诺图A CB SC inF化简卡诺图可得表达式：,F2=B 8○+B 4○+B 2○+B 1③于是可得其逻辑电路图：实验步骤1. 按要求预先设计好逻辑电路图；2. 按照所设计的电路图接线；3. 接线后拨动开关，观察结果并记录。

实验体会本次是第一次实验，主要了解了实验平台，同时需要我们将自己设计好的电路，用实验台上的芯片来实现。

数电逻辑门电路实验报告篇一：组合逻辑电路实验报告课程名称：数字电子技术基础实验指导老师：樊伟敏实验名称：组合逻辑电路实验实验类型：设计类同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）五、实验数据记录和处理七、讨论、心得一．实验目的1.加深理解全加器和奇偶位判断电路等典型组合逻辑电路的工作原理。

2.熟悉74LS00、74LS11、74LS55等基本门电路的功能及其引脚。

3.掌握组合集成电路元件的功能检查方法。

4.掌握组合逻辑电路的功能测试方法及组合逻辑电路的设计方法。

二、主要仪器设备74LS00（与非门） 74LS55（与或非门） 74LS11（与门）导线电源数电综合实验箱三、实验内容和原理及结果四、操作方法和实验步骤六、实验结果与分析（必填）实验报告(一)一位全加器1.1 实验原理：全加器实现一位二进制数的加法，输入有被加数、加数和来自相邻低位的进位；输出有全加和与向高位的进位。

1.2 实验内容：用 74LS00与非门和 74LS55 与或非门设计一个一位全加器电路，并进行功能测试。

1.3 设计过程：首先列出真值表，画卡诺图，然后写出全加器的逻辑函数，函数如下： Si = Ai ?Bi?Ci-1 ；Ci = Ai Bi +(Ai?Bi)C i-1异或门可通过Ai ?Bi?AB?AB,即一个与非门；（74LS00），一个与或非门（74LS55）来实现。

Ci = Ai Bi +(Ai?Bi)C再取非，即一个非门（i-1?Ai Bi +(Ai?Bi)Ci-1，通过一个与或非门Ai Bi +(Ai?Bi)Ci-1，用与非门）实现。

1.4 仿真与实验电路图：仿真与实验电路图如图 1 所示。

图11实验名称：组合逻辑实验姓名：学号：1.5 实验数据记录以及实验结果全加器实验测试结果满足全加器的功能，真值表：(二)奇偶位判断器2.1 实验原理：数码奇偶位判断电路是用来判别一组代码中含 1 的位数是奇数还是偶数的一种组合电路。

实验二组合逻辑电路的设计与测试一、实验目的掌握组合逻辑电路的设计与测试方法二、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6—1所示。

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。

图6—1 组合逻辑电路设计流程图2、组合逻辑电路设计举例用“与非”门设计一个表决电路。

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6—l所示，再填入卡诺图表6—2中。

表6—l真值表表6—2 卡诺图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=ABDABC∙∙∙BCDACD根据逻辑表达式画出用“与非门”构成的逻辑电路如图6—2所示图6—2 表决电路逻辑图用实验验证逻辑功能在实验装置适当位置选定三个14P插座，按照集成块定位标记插好集成块CC4012。

按图6—2接线，输入端A、B、C、D接至逻辑开关输出插口，输出端Z接逻辑电平显示输入插口，按真值表（自拟）要求，逐次改变输入变量，测量相应的输出值，验证逻辑功能，与表6一1进行比较，验证所设计的逻辑电路是否符合要求。

三、实验设备与器件l、+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5、74LS00（CC4011×2）74LS20（CC4012×3）74LS86（CC4030）74LS08（CC4081）74LS54×2（CC4085）74LS02（CC4001）四、实验内容1、验证各芯片的逻辑功能2、设计用与非门及用异或门、与门组成的半加器电路。

要求按本文所述的设计步骤进行，直到测试电路逻辑功能符合设计要求为止。

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）。

一、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本原理和组成。

2. 掌握组合逻辑电路的设计方法，包括逻辑表达式的推导和门电路的选择。

3. 学习使用逻辑门电路实现基本的逻辑功能，如与、或、非、异或等。

4. 通过实验验证组合逻辑电路的设计和功能。

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，而与电路的历史状态无关。

常见的组合逻辑电路包括逻辑门、编码器、译码器、多路选择器等。

三、实验设备1. 74LS系列逻辑门芯片（如74LS00、74LS02、74LS04、74LS08等）2. 逻辑电平显示器3. 逻辑电路开关4. 连接线四、实验内容1. 半加器设计（1）设计要求：实现两个一位二进制数相加，不考虑进位。

（2）设计步骤：a. 根据真值表，推导出半加器的逻辑表达式：S = A ⊕ B，C = A ∧ B。

b. 选择合适的逻辑门实现半加器电路。

c. 通过实验验证半加器的功能。

2. 全加器设计（1）设计要求：实现两个一位二进制数相加，考虑进位。

（2）设计步骤：a. 根据真值表，推导出全加器的逻辑表达式：S = A ⊕ B ⊕ Cin，Cout = (A ∧ B) ∨ (B ∧ Cin) ∨ (A ∧ Cin)。

b. 选择合适的逻辑门实现全加器电路。

c. 通过实验验证全加器的功能。

3. 译码器设计（1）设计要求：将二进制编码转换为相应的输出。

（2）设计步骤：a. 选择合适的译码器芯片（如74LS42）。

b. 根据输入编码和输出要求，连接译码器电路。

c. 通过实验验证译码器的功能。

4. 多路选择器设计（1）设计要求：从多个输入中选择一个输出。

（2）设计步骤：a. 选择合适的多路选择器芯片（如74LS157）。

b. 根据输入选择信号和输出要求，连接多路选择器电路。

c. 通过实验验证多路选择器的功能。

五、实验结果与分析1. 半加器实验结果通过实验验证，设计的半加器电路能够实现两个一位二进制数相加，不考虑进位的功能。

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。

实验二 组合逻辑电路一、实验目的1、熟悉组合逻辑电路的一些特点及一般分析、设计方法。

2、熟悉中规模集成电路典型的基本逻辑功能和简单应用设计。

二、实验器材1、直流稳压电源、数字逻辑电路实验箱、万用表、示波器2、74LS00、74LS04、74LS10、74LS20、74LS51、74LS86、74LS138、74LS148、74LS151、 74LS153三、实验内容和步骤 1、组合逻辑电路分析（1）图2-1是用SSI 实现的组合逻辑电路。

74LS51芯片是“与或非”门（CD AB Y +=）, 74LS86芯片是“异或”门（B A Y ⊕=）。

建立实验电路，三个输入变量分别用三个 逻辑开关加载数值，两个输出变量的状态分别用两只LED 观察。

观察并记录输出变 量相应的状态变化。

整理结果形成真值表并进行分析，写出输出函数的逻辑表达式， 描述该逻辑电路所实现的逻辑功能。

（2）图2-2和2-3是用MSI 实现的组合逻辑电路。

图2-2中的74LS138芯片是“3-8译码 器”，74LS20芯片是“与非”门（ABCD Y =）图2-3中的74LS153芯片是四选一 数据选择器。

建立实验电路，对两个逻辑电路进行分析，列出真值表，写出函数的逻 辑表达式，描述逻辑电路所实现的功能。

图2-1：SSI 组合逻辑电路图2-2 ：MSI 组合逻辑电路（74LS138）2、组合逻辑电路设计（1）SSI 逻辑门电路设计——裁判表决电路举重比赛有三名裁判：一个主裁判A 、两个副裁判B 和C 。

在杠铃是否完全举起裁 决中，最终结果取决于至少两名裁判的裁决，其中必须要有主裁判。

如果最终的裁决 为杠铃举起成功，则输出“有效”指示灯亮，否则杠铃举起失败。

（2）MSI 逻辑器件设计——路灯控制电路用74LS151芯片和逻辑门，设计一个路灯控制电路，要求能够在四个不同的地方都 能任意的开灯和关灯。

四、实验结果、电路分析及电路设计方案1、组合逻辑电路分析 （1）图2-1： 逻辑表达式：)()(11i i i i i i i i i i B A C S B A C B A C ⊕⊕=⊕+=--逻辑功能：实现A i 、B i 、C i-1三个一位二进制数 的加法运算功能，即全加器。

暨南大学本科实验报告专用纸课程名称数字电子技术实验成绩评定实验项目名称组合逻辑电路装测调试方法指导教师实验项目编号071200031实验项目类型验证+设计实验地点实B406 学生姓名学号学院电气信息学院专业实验时间2016年4月19 日一、实验目的1.学习应用实验的方法分析组合逻辑电路。

2.学习数字电路设计和装测调试方法。

3.学习数字系统综合实验平台可编辑数字波形发生器使用方法。

二、实验器件、设备和仪器1. 三3输入与非门74LS10 1片2. 双4输入与非门74LS20 1片3. 4异或门74LS86 1片4. 6反相器74LS04 1片5. 四2输入与非门74LS00 1片6. PC机（数字信号显示仪） 1台7. GOS－6051示波器 1台8. 数字万用表UT56 1台9. TDS－4数字系统综合实验平台 1台三、实验原理1.芯片引脚图2.组合逻辑电路测试方法介绍数字电路静态测试方法指的是：给定数字电路若干组静态输入值，测定数字电路的输出值是否正确。

数字电路状态测试的过程是在数字电路设计好后，将其安装连接成完整的线路，把线路的输入接到逻辑电平开关上，线路的输出接到电平指示灯（LED）或用万用表测量进行电平测试,按功能表或状态表的要求，改变输入状态，观察输入和输出之间的关系是否符合设计要求。

数字电路电平测试是测量数字电路输入与输出逻辑电平（电压）值是否正确的一种方法。

静态测试是检查设计与接线是否正确无误的重要一步。

数字电路动态测试方法是：在静态测试的基础上，按设计要求在输入端加动态脉冲信号，观察输出端波形是否符合设计要求，这是动态测试，动态测试的主要目的测试电路的频率特性（如测试电路使用时的频率范围）等）及稳定特性等。

四、实验内容1.用实验方法分析由异或门组成的组合逻辑电路①用一片74LS86按图1连接逻辑电路。

②采用静态测试方法进行逻辑电路测试。

接好电路后，将输入信号用逻辑开关置入（由逻辑电平信号源提供输入信号），输出结果输出接LED指示灯通过逻辑电平指示灯进行显示测试。

组合逻辑电路的实验报告组合逻辑电路的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，根据输入信号的不同组合产生不同的输出信号。

在本次实验中，我们将通过搭建和测试几个常见的组合逻辑电路，来深入了解其原理和工作方式。

实验一：二输入与门二输入与门是最简单的组合逻辑电路之一，它的输出信号只有在两个输入信号同时为高电平时才为高电平。

我们首先搭建了一个二输入与门电路，并通过信号发生器输入不同的高低电平信号进行测试。

实验结果显示，只有当两个输入信号同时为高电平时，与门的输出信号才为高电平，否则输出信号为低电平。

实验二：二输入或门二输入或门是另一种常见的组合逻辑电路，它的输出信号只有在两个输入信号至少有一个为高电平时才为高电平。

我们按照实验一的方法，搭建了一个二输入或门电路，并通过信号发生器输入不同的高低电平信号进行测试。

实验结果显示，只要两个输入信号中至少有一个为高电平，或门的输出信号就会为高电平，否则输出信号为低电平。

实验三：三输入异或门异或门是一种特殊的组合逻辑电路，其输出信号只有在输入信号中有奇数个高电平时才为高电平。

我们搭建了一个三输入异或门电路，并通过信号发生器输入不同的高低电平信号进行测试。

实验结果显示，只有当输入信号中有奇数个高电平时，异或门的输出信号才为高电平，否则输出信号为低电平。

这个实验结果验证了异或门的工作原理。

实验四：四输入多路选择器多路选择器是一种常用的组合逻辑电路，它可以根据控制信号选择不同的输入信号输出。

我们搭建了一个四输入多路选择器电路，并通过信号发生器输入不同的高低电平信号进行测试。

实验结果显示，根据控制信号的不同，多路选择器将相应的输入信号输出。

这个实验结果验证了多路选择器的功能。

实验五：二进制加法器二进制加法器是组合逻辑电路中的复杂电路之一，它可以实现二进制数的相加操作。

我们搭建了一个二进制加法器电路，并通过信号发生器输入不同的二进制数进行测试。

实验结果显示，二进制加法器可以正确地将两个二进制数相加，并输出相应的结果。

暨南大学本科实验报告专用纸课程名称数字电子技术实验成绩评定实验项目名称组合逻辑电路装测调试方法指导教师实验项目编号071200031实验项目类型验证+设计实验地点实B406 学生姓名学号学院电气信息学院专业实验时间2016年4月19日一、实验目的1. 学习应用实验的方法分析组合逻辑电路。

2. 学习数字电路设计和装测调试方法。

3. 学习数字系统综合实验平台可编辑数字波形发生器使用方法。

二、实验器件、设备和仪器1. 三3输入与非门74LS10 1片2. 双4输入与非门74LS20 1 片3. 4异或门74LS86 1片4. 6反相器74LS04 1片5. 四2输入与非门74LS00 1片6. PC机（数字信号显示仪）1台7. GOS- 6051示波器1台8. 数字万用表UT56 1 台9. TDS—4数字系统综合实验平台 1 台三、实验原理1. 芯片引脚图』蔦11］门J jVce 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y =74LSDOIA I B JY 2A 2B 2Y GHD 可4 可可4四双辅入与非门Y = AB N is|“1n l io|J «l Vcc CA SY5A SY1A4Y 二Z4LS041A )Y2A2Y SA3Y GND M 2I3I'町5|7I 六反相器Y二二牙14Y1 1|10 9 | 8|ND2CNG2B2A2Yn74LS201A1 BINCI CJLD LY GNDT1 T1i3 46殛四输入导IF 门 ¥= ABCD2. 组合逻辑电路测试方法介绍数字电路静态测试方法指的是：给定数字电路若干组静态输入值，测定数字电路 的输出值是否正确。

数字电路状态测试的过程是在数字电路设计好后， 将其安装 连接成完整的线路，把线路的输入接到逻辑电平开关上， 线路的输出接到电平指 示灯（LED 或用万用表测量进行电平测试，按功能表或状态表的要求，改变输入 状态，观察输入和输出之间的关系是否符合设计要求。

GDOU-B-11-112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2 组合逻辑电路——138芯片一、实验目的1、掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法2、熟悉数码管的使用二、实验原理译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。

它的作用是把给定的代码进行“翻译”，变成相应的状态，使输出通道中相应的一路有信号输出。

译码器在数字系统中有广泛的用途，不仅用于代码的转换、终端的数字显示，还用于数据分配，存贮器寻址和组合控制信号等。

不同的功能可选用不同种类的译码器。

译码器可分为通用译码器和显示译码器两大类。

前者又分为变量译码器和代码变换译码器。

1、变量译码器（又称二进制译码器），用以表示输入变量的状态，如2线－4线、3线－8线和4线－16线译码器。

若有n个输入变量，则有2n个不同的组合状态，就有2n个输出端供其使用。

而每一个输出所代表的函数对应于n个输入变量的最小项。

以3线－8线译码器74LS138为例进行分析，图6－1(a)、(b)分别为其逻辑图及引脚排列。

其中 A2、A1、A0为地址输入端，0Y～7Y为译码输出端，S1、2S、3S为使能端。

表6－1为74LS138功能表当S1＝1，2S＋3S＝0时，器件使能，地址码所指定的输出端有信号（为0）输出，其它所有输出端均无信号（全为1）输出。

当S1＝0，2S＋3S＝X时，或 S1＝X，2S＋3S＝1时，译码器被禁止，所有输出同时为1。

(a) (b)图6－1 3－8线译码器74LS138逻辑图及引脚排列表6－1件就成为一个数据分配器(又称多路分配器)，如图6－2所示。

若在S1输入端输入数据信息，2S＝3S＝0，地址码所对应的输出是S1数据信息的反码；若从2S端输入数据信息，令S1＝1、3S＝0，地址码所对应的输出就是2S端数据信息的原码。

若数据信息是时钟脉冲，则数据分配器便成为时钟脉冲分配器。

实验二：组合逻辑电路的设计
一．实验目的
1． 了解74LS00，74LS86芯片的内部结构和功能； 2． 了解全加器和全减器的结构和功能； 3． 进一步熟悉逻辑电路的设计和建立过程。

二．实验原理
用74LS00，74LS86芯片实现全加全减（M=0全加，M=1全减）组合逻辑电路
该逻辑电路的真值表： 函数S 的卡诺图‘ Ci B A S ⊕⊕=
函数Co 的卡诺图
0 1 0 1
Co⊕
）
=
B Ci
+
+
Ci
（A
M
B
）（
M，A，B，Ci分别代表四个输入端，S，Co分别为两个输出端，电路图如下图：
函数S的电路图
图一
函数Co的电路图
图二
三．实验内容
1．按图一搭建逻辑电路，先将输入都分别接在开关上，输入输出接在小灯上，测试实验结果，与真值表进行对照。

再将A接在Vpp=5V，f=1KHz 的方波上，将输出S接在示波器上，对比A与S的波形。

2．按图二搭建逻辑电路，先将输入都分别接在开关上，输入输出接在小灯上，测试实验结果，与真值表进行对照。

再将A接在Vpp=5V，f=1KHz 的方波上，将输出Co接在示波器上，对比A与Co的波形。

四．实验结果。

组合逻辑电路的设计实验报告一、实验目的组合逻辑电路是数字电路中较为基础且重要的部分。

本次实验的主要目的是通过设计和实现简单的组合逻辑电路，深入理解组合逻辑电路的工作原理和设计方法，掌握逻辑门的运用，提高逻辑分析和问题解决的能力。

二、实验原理组合逻辑电路是指在任何时刻，输出状态只取决于同一时刻输入信号的组合，而与电路以前的状态无关。

其基本组成单元是逻辑门，如与门、或门、非门等。

通过将这些逻辑门按照一定的逻辑关系连接起来，可以实现各种不同的逻辑功能。

例如，一个简单的 2 输入与门，只有当两个输入都为 1 时，输出才为 1；而 2 输入或门，只要有一个输入为 1，输出就为 1。

组合逻辑电路的设计方法通常包括以下几个步骤：1、分析问题，确定输入和输出变量，并定义其逻辑状态。

2、根据问题的逻辑关系，列出真值表。

3、根据真值表，写出逻辑表达式。

4、对逻辑表达式进行化简和变换，以得到最简的表达式。

5、根据最简表达式，选择合适的逻辑门，画出逻辑电路图。

三、实验设备与器材1、数字电路实验箱2、集成电路芯片：74LS00（四 2 输入与非门）、74LS04（六反相器）、74LS08（四 2 输入与门）、74LS32（四 2 输入或门）等。

3、导线若干四、实验内容与步骤（一）设计一个一位全加器1、分析问题一位全加器有三个输入变量 A、B 和 Cin（低位进位），两个输出变量 S（和）和 Cout（进位输出）。

2、列出真值表｜ A ｜ B ｜ Cin ｜ S ｜ Cout ｜｜｜｜｜｜｜｜ 0 ｜ 0 ｜ 0 ｜ 0 ｜ 0 ｜｜ 0 ｜ 0 ｜ 1 ｜ 1 ｜ 0 ｜｜ 0 ｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜ 0 ｜｜ 0 ｜ 1 ｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜｜ 1 ｜ 0 ｜ 0 ｜ 1 ｜ 0 ｜｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜｜ 1 ｜ 1 ｜ 0 ｜ 0 ｜ 1 ｜｜ 1 ｜ 1 ｜ 1 ｜ 1 ｜ 1 ｜3、写出逻辑表达式S ＝ A⊕B⊕CinCout ＝ AB ＋（A⊕B)Cin4、化简逻辑表达式S ＝ A⊕B⊕Cin 已最简Cout ＝ AB ＋（A⊕B)Cin ＝ AB ＋ ACin ＋ BCin5、画出逻辑电路图使用 74LS00、74LS08 和 74LS32 芯片实现，连接电路如图所示。

实验二组合逻辑电路一、实验目的1.掌握组和逻辑电路的功能测试。

2.验证半加器和全加器的逻辑功能。

3.学会二进制数的运算规律。

二、实验仪器及器件1.仪器：数字电路学习机2.器件：74LS00 二输入端四与非门3片74LS86 二输入端四异或门1片74LS54 四组输入与或非门1片三、实验内容1.组合逻辑电路功能测试(1).用2片74LS00按图2.1连线，为便于接线和检查，在图中要注明芯片编号及各引脚对应的编号。

(2).图中A、B、C接电平开关，Y1、Y2接发光管电平显示(3).按表2.1要求，改变A、B、C的状态，填表并写出Y1、Y2的逻辑表达式。

(4).将运算结果与实验比较。

Y1=A+B2.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2.2。

(1).用异或门和与非门接成以上电路。

输入A、B接电平开关，输出Y、Z接电平显示。

(2).按表2.2要求改变A、B状态，填表。

3.测试全加器的逻辑功能。

(1).写出图2.3电路的逻辑表达式。

(2).根据逻辑表达式列真值表。

(3).根据真值表画逻辑函数SiCi 的卡诺图。

(4).连接电路，测量并填写表2.3各点状态。

1-⊕⊕=i i C B A S AB C B A C i i +⊕=-1)(S i C i4.测试用异或门、与或门和非门组成的全加器的功能。

全加器可以用两个半加器和两个与门一个或门组成，在实验中，常用一块双异或门、一个与或非门和一个与非门实现。

(1).写出用异或门、与或非门和非门实现全加器的逻辑表达式，画出逻辑电路图。

(2).连接电路图，注意“与或非”门中不用的“与门”输入端要接地。

(3).按表2.4记录Si 和Ci 的状态。

1-⊕⊕=i i C B A S ，AB C B A C i i +⊕=-1)(A i S iB i+ C iC i-1四、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。

数字电子技术实验报告学号：姓名：班级：实验一组合逻辑电路分析一、实验用集成电路引脚图74LS00集成电路：74LS20集成电路：二、实验内容1．ABCD接逻辑开关，“1”表示高电平，“0”表示低电平。

电路图如下:A=B=C=D=1时（注：逻辑指示灯：灯亮表示“1”，灯不亮表示“0”。

）表格记录：结果分析：由表中结果可得该电路所实现功能的逻辑表达式为：F=AB+CD。

在multisim软件里运用逻辑分析仪分析，可得出同样结果：2．密码锁的开锁条件是：拨对密码，钥匙插入锁眼将电源接通，当两个条件同时满足时，开锁信号为”1”,将锁打开。

否则，报警信号为”1”，则接通警铃。

试分析密码锁的密码ABCD是什么？电路图如下:A=B=C=D=1时A=B= D=1，C=0时2.5 VA= D=1，B=C=0时记录表格：结果分析：由表可知，只有当A=D=1，B=C=0时，开锁灯亮；其它情况下，都是报警灯亮。

因此，可知开锁密码是1001。

三、实验体会与非门电路可以实现多种逻辑函数的功能模拟，在使用芯片LS7400和LS7420时，始终应该注意其14脚接高电平，8脚接地，否则与非门无法正常工作。

利用单刀双掷开关，可以实现输入端输入高/低电平的转换；利用LED灯可以指示输出端的高低电平。

实验二组合逻辑实验（一）半加器和全加器一、实验目的熟悉用门电路设计组合电路的原理和方法步骤。

二、预习内容1.预习用门电路设计组合逻辑电路的原理和方法步骤。

2.复习二进制数的运算。

①用与非门设计半加器的逻辑图。

②完成用异或门、与非门、与或非门设计全加器的逻辑图。

③完成用异或门设计的三变量判奇电路的原理图。

三、参考元件74LS283： 74LS00：74LS51： 74LS136：四、实验内容1．用与非门组成半加器，用异或门、与或非门、与非门组成全加器。

实验结果填入表中。

（1）与非门组成的半加器。

电路图如下（J1、J2分别代表Ai、Bi，图示为Ai、Bi分别取不同的电平时的仿真结果）：2.5 V2.5 V2.5 V记录表格：（2）异或门、与或非门、与非门组成的全加器。

实验二组合逻辑电路实验分析一、实验目的1．掌握组合逻辑电路的分析方法与测试方法。

2．了解组合电路的冒险现象及其消除方法。

二、实验设备与器材1．数字电路实验箱2．双踪示波器3．万用表4．CD4011×25．CD4030 CD4071各一个三、实验内容组合逻辑电路的分析是根据所给的逻辑电路，按逻辑门的连接方式，逐一写出相应的逻辑表达式，列出真值表，并画出卡诺图，判断能否简化。

1、分析测试半加器的逻辑表达式（1）写出测试半加器的逻辑表达式图1 与非门组合成的半加器电路（2）根据表达式列出真值表，并画出卡诺图判断能否简化（3）根据图1，在实验箱选定两个14P插座，插好两片CD4011并接好联机，A、B两输入接至逻辑开关的输出插口。

S、C分别接至逻辑电平显示输入插口。

按下表2的要求进行逻辑状态的测试并将结果填入表中，同时与上面真值表进行比较，两者是否一致。

2、分析、测试用异或门和非门组成的半加器逻辑电路异或门CD4030和与非门CD4011组成的半加器逻辑电路如图2所示,根据半加器的逻辑表达式可知，半加器的和S是A、B的异或,而进位C是A、B的相与，故半加器可用一个集成异或门和二个与非门组成。

测试方法同上述3项，将测试结果填入自拟表格中，并验证逻辑功能。

图2 异或门组成的半加器逻辑电路3、观察冒险现象按图3接线，当B＝1，C＝1时，A输入矩形波（f＝20KHZ以上），用示波器观察Z输出波形。

然后，用添加校正项的方法消除险象。

图3 逻辑电路图四、实验报告五、按要求准备好组合逻辑电路的设计与测试按组合逻辑电路设计的步骤要求，选择实验内容中的其中一个进行设计（1）根据设计任务的要求，画出真值表；（2）用卡诺图或代数化简法求出最简的逻辑表达式；（3）根据逻辑表达式，画出逻辑图，用标准器件构成电路；（4）用实验来验证设计的正确性。

数字电路实验报告专业:电气工程与自动化实验一：组合逻辑电路分析一．实验目的1．熟悉大体逻辑电路的特点。

2．熟悉各类门的实物元件和元件的利用和线路连接。

3．学会分析电路功能.二．实验原理1．利用单刀双掷开关的双接点，别离连接高电平和低电平，开关的掷点不同，门电路输入的电平也不同。

2．门电路的输出端连接逻辑指示灯，灯亮则输出为高电平，灯灭则输出低电平。

3．依次通过门电路的输入电平与输出电平，分析门电路的逻辑关系和实现的逻辑功能。

三．实验元件1．74LS00D2．74LS20D四．实验内容(1)实验内容一：a.实验电路图：由上述实验电路图接线，在开关A B C D选择不同组合的高低电平时，通过对灯X1亮暗的观察，可得出上图的逻辑真值表。

b、逻辑电路真值表：实验分析：•=AB+CD ，一样，由真值表也能推出此由实验逻辑电路图可知：输出X1=AB CD方程，说明此逻辑电路具有与或功能。

(2)实验内容2：密码锁a.实验电路图：D 接着通过实验，改变A B C D 的电平，观察灯泡亮暗，得出真值表如下： b.真值表：实验分析：由真值表（表）可知：当ABCD为1001时，灯X1亮，灯X2灭；其他情况下，灯X1灭，灯X2亮。

由此可见，该密码锁的密码ABCD为1001.因此，可以取得：X1=ABCD，X2=1X。

五．实验体会：1. 这次实验应该说是比较简单，只用到了两种不同的与非门组成一些大体的逻辑电路。

2. 分析组合逻辑电路时，可以通过逻辑表达式，电路图和真值表之间的彼此转换已抵达实验所要求的目的结果。

3. 咱们组在这次实验进程中出现过连线正确但没出现相应的实验结果的情况。

后经分析发现由于实验器材利用的次数较多，有些器材有所损坏，如一些导线表面是好的，其实内部损坏，因此意识到了连接线路时一是要注意器材的选取，二是在接线前必然注意检查各元件的好坏。

实验二：组合逻辑实验(一)半加器和全加器一．实验目的：熟悉几种元器件所带的门电路，掌握用这些门电路设计一些简单的逻辑组合电路的方式。