哈工大电子技术实验四人无弃权表决电路高分版

两位数密码组合逻辑电路
电工自主设计实验
(一)实验目的
1.掌握74LS04、74LS74、74LS08等元件的逻辑功能和使用方法；
2.通过实验，进一步熟悉组合逻辑电路的分析和设计方法。

(二)实验电路图
VCC
(三)仪器设备名称、型号
1.模拟数字电子技术试验箱
2.双路直流稳压电源
3.电阻、导线若干
(四)理论分析或仿真分析结果
(五)详细实验步骤及实验结果数据记录
⑵按照逻辑图连接好电路
⑶别对六个输入端施加高低电平，观察输出端小灯的情况
⑷列出真值表：
结论：逻辑表达式为：
(六)实验结论
1.应用74LS04、74LS74、74LS08等元件可以实现两位数密码的设置，在生活中具有广泛应用。

(七)对实验的改进及优化
应该在实验的基础上加上一个清零开关。

此密码器设计比较简单，输入正确的密码前，小灯保持不亮，表明输入密码错误。

但输入正确的密码后，小灯一直保持亮的状态，所以在后续的设计优化过程中考虑增加一个清零开关。

(八)本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议
通过实验我了解了74LS138、74LS00、74LS20等元件的逻辑功能和使用方法，同时，通过实验，更加熟悉了组合逻辑电路的分析和设计方法。

在进行组合逻辑电路的设计时，应首先将给定的逻辑问题抽象成逻辑函数，列出其真值表，再根据真值表写出逻辑函数式并对其进行化简变换，最终根据化简变换后的逻辑函数式画出逻辑电路图。

参考文献
[1]杨世彦.电工学电子技术.机械工业出版社.2008
[2]邹其洪.电工电子实验与计算机仿真.电子工业出版社.2008。

实验一、常用电子仪器的使用一、实验目的1、学习电子技术实验中常用电子仪器的主要技术指标、性能和正确使用方法。

2、初步掌握用示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。

电路实验箱的结构、基本功能和使用方法。

二、实验原理在模拟电子电路实验中，要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以接线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局。

接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的公共接地端应连接在一起，称共地。

1．信号发生器信号发生器可以根据需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。

输出信号电压频率可以通过频率分挡开关、频率粗调和细调旋钮进行调节。

输出信号电压幅度可由输出幅度调节旋钮进行连续调节。

操作要领：1）按下电源开关。

2）根据需要选定一个波形输出开关按下。

3）根据所需频率，选择频率围（选定一个频率分挡开关按下）、分别调节频率粗调和细调旋钮，在频率显示屏上显示所需频率即可。

4）调节幅度调节旋钮，用交流毫伏表测出所需信号电压值。

注意：信号发生器的输出端不允许短路。

2．交流毫伏表交流毫伏表只能在其工作频率围，用来测量300伏以下正弦交流电压的有效值。

操作要领：1）为了防止过载损坏仪表，在开机前和测量前（即在输入端开路情况下）应先将量程开关置于较大量程处，待输入端接入电路开始测量时，再逐档减小量程到适当位置。

2）读数：当量程开关旋到左边首位数为“1”的任一挡位时，应读取0～10标度尺上的示数。

当量程开关旋到左边首位数为“3”的任一挡位时，应读取0～3标度尺上的示数。

3）仪表使用完后，先将量程开关置于较大量程位置后，才能拆线或关机。

3．双踪示波器示波器是用来观察和测量信号的波形及参数的设备。

双踪示波器可以同时对两个输入信号进行观测和比较。

操作要领：1）时基线位置的调节开机数秒钟后，适当调节垂直（↑↓）和水平（←→）位移旋钮，将时基线移至适当的位置。

2）清晰度的调节适当调节亮度和聚焦旋钮，使时基线越细越好（亮度不能太亮，一般能看清楚即可）。

Harbin Institute of Technology课程报告课程名称：高级电子技术综合实验院系：报告者：学号：时间： 2016-6-3哈尔滨工业大学实验一 basys2学习板的简单应用一、实验目的1.熟悉使用basys2学习板，了解FPGA的相关知识2.熟悉ISE软件的应用3.使用basys2实现四人表决器的功能二、实验步骤1.将板子与PC相连2.将写好的程序烧录板子中3.波动板子上的开关，进行实验验证三、相关代码// Verilog test fixture created from schematicD:\Xilinx\13.4\example\test5.26\test5.sch - Thu May 26 10:16:03 2016 `timescale 1ns / 1psmodule test5_test5_sch_tb();// Inputsreg A;reg C;reg B;reg D;// Outputwire F;// Bidirs// Instantiate the UUTtest5 UUT (.A(A),.C(C),.B(B),.D(D),.F(F));// Initialize Inputs// `ifdef auto_initinitial beginC = 0;B = 0;D = 0; #100;A = 0;C = 0;B = 0;D = 1; #100;A = 0;C = 0;B = 1;D = 0; #100;A = 0;C = 0;B = 1;D = 1; #100;A = 0;C = 1;B = 0;D = 0; #100;A = 0;C = 1;B = 0;D = 1; #100;A = 0;C = 1;B = 1;D = 0; #100;A = 0;C = 1;B = 1;D = 1; #100;A = 1;C = 0;B = 0;D = 0;A = 1;C = 0;B = 0;D = 1;#100;A = 1;C = 0;B = 1;D = 0;#100;A = 1;C = 0;B = 1;D = 1;#100;A = 1;C = 1;B = 0;D = 0;#100;A = 1;C = 1;B = 0;D = 1;#100;A = 1;C = 1;B = 1;D = 0;#100;A = 1;C = 1;B = 1;D = 1;#100;end// `endifendmodule四、实验现象A按下，BCD三个当中至少有一个也按下时，灯亮；A不按下，BCD都按下时，灯也亮，其他情况下灯不亮。

名称：综合训练项目一题目：四人表决器电路设计专业：班级：姓名：学号：辽宁工程技术大学《数字电子技术》综合训练项目一成绩评定表评定标准评定指标设计内容设计报告答辩标准思路清晰方案合理、电路完整仿真结果正确格式正确顺序合理内容充实、语言流畅图表清晰叙述清晰，回答正确评定分值得分1111114总成绩日期2017 年月日《综合训练项目一》任务书一、综合训练题目四人表决器电路设计二、目的和要求1、目的：会运用不同类型门电路或中、小规模集成电路，设计简单组合电路，学习仿真软件应用，学习 word 文档制作。

2、要求：设计一个四人表决器，按少数服从多数规则，三人或三人以上同意，则通过。

利用绿、红两种颜色灯代表是否通过，并用数码管显示同意人数；用门电路或中规模集成电路译码器、数选器、加法器等完成控制任务；有研究方案比较，能够应用相关仿真软件绘制逻辑图，用仿真软件验证电路功能。

成果形式：每小组提交综合训练报告一份；现场或视频答辩；有能力的同学制作实物。

上交时间：在讲授完第四章中的组合电路设计知识点后的一周之内提交。

三、训练计划项目综合训练课下 1 周，课上 1 节。

第1 天：针对选题查资料，确定整体设计方案；第2～3 天：学习 Multisim 仿真软件，熟悉 Visio 绘图软件。

第4～5 天：论证电路设计，利用仿真软件仿真设计电路，观察能否达到设计要求；；第6～7 天：按格式要求编写整理设计报告。

四、设计要求1.每名同学按照自己分配的任务要求完成训练。

2.绘图统一采用 Visio2010。

指导教师：日期：2017年月日四人表决器在我们生活中应用非常广泛，比如表决等。

掌握四人表决器的工作原理，对我们理解和掌握表决器具有重要意义。

本次的课程设计就是利用数字电子技术的知识做一个四人表决器。

在mulitisim 软件中，利用集成电路，通过四片74LS183和一片 74LS48芯片连接到LED数码管上，一个显示赞成人数；再通过与门和非门，实现通过与否的判决。

数字逻辑电路与系统上机实验报告哈尔滨工业大学组合逻辑电路的设计与仿真2.1 实验要求本实验练习在Maxplus II环境下组合逻辑电路的设计与仿真。

2.2三人表决电路实验2.2.1 实验目的1. 熟悉MAXPLUS II原理图设计、波形仿真流程2. 练习用门电路实现给定的组合逻辑函数2.2.2 实验预习要求1. 预习教材《第四章组合逻辑电路》2. 了解本次实验的目的、电路设计要求2.2.3 实验原理设计三人表决电路，其原理为：三个人对某个提案进行表决，当多数人同意时，则提案通过，否则提案不通过。

输入：A、B、C，为’1’时表示同意，为’0’时表示不同意；输出：F，为’0’时表示提案通过，为’1’时表示提案不通过；波形仿真。

2.2.4 实验步骤1. 打开MAXPLUS II, 新建一个原理图文件，命名为EXP2_2.gdf。

三人表决电路原理图制输入信号A、B、C的波形（真值表中的每种输入情况均需出现）。

4. 运行仿真器得到输出信号F的波形，将完整的仿真波形图（包括全部输入输三人表决电路仿真波形图2.3 译码器实验2.3.1实验目的熟悉用译码器设计组合逻辑电路，并练习将多个低位数译码器扩展为一个高位数译码器。

2.3.2实验预习要求1. 预习教材《4-2-2 译码器》一节2. 了解本次实验的目的、电路设计要求2.3.3实验原理译码器是数字电路中的一种多输入多输出的组合逻辑电路，负责将二进制码或BCD码变换成按十进制数排序的输出信息，以驱动对应装置产生合理的逻辑动作。

商品的译码器品种较多，有2-4线、3-8线、4-10线及4-16线等。

本实验练习对双2-4线译码器74LS139的扩展，并用其实现特定的组合逻辑。

74LS139包含两个2-4线译码器，其输入输出如下：74LS139中译码器1真值表如下：74LS139要求使用两片74LS139实现逻辑函数(,,,)(2,7,13,15)F A B C D m =∑，在MAXPLUS II 环境下完成电路的设计与波形仿真。

哈工大电路自主设计实验移相电路的设计测试以及李萨如图形的观测学习设计移相器电路的方法了解移相电路中工程中的应用介绍安远相点电路的特点,备考幅频特性与相频特性的测试方法进一步熟识示波器的采用和有关仿真软件multisim的操作方式通过观察李萨例如图形总结图形规律通过设计、搭接、安装及调试移相器，培养工程实践能力2、总体设计方案或技术路线实验开始前先对移相电路幅频、相频特性进行软件仿真，观察仿真结果。

设计一个rc电路移相器，该移相器输出正弦信号，由信号发生器提供更多。

相角受到r,c的值以及输出信号的频率掌控，并且该网络为全通网络，输入电压相对于输出电压的相位差在45°至180°范围内已连续调节器。

设计计算元件值、确定元件，搭接线路、安装及测试输出电压的有效值及相对输入电压的相移范围，用示波器测试网络的幅频特性和相频特性,验证电路的正确性。

分别紧固频率和电容、紧固频率和电阻，发生改变余下变量去观测增益规律。

用示波器观察二端口网络的输入和输出信号的李萨茹图形,通过李萨茹图形测出输入信号的频率和相位差。

最后通过调节频率去发生改变李萨例如图形，并通过观察总结图形规律。

技术路线1、采用x型rc移相电路，确定测试线路图。

1、对电路进行软件仿真，观察幅频相频特性。

3、确认测试仪器及加装移相器所须要器材，构建安远二者电路。

4、测量移相电路频率特性，以及如何通过阻值和电容改变相位的规律。

5、分析测试结果是否符合要求，若不符合，调整电路重新测试。

6、观察李萨如图。

7、通过李萨例如图的观测排序出来输出频率和增益。

8、通过调节频率来观察其他李萨如图形，总结图形规律。

3、实验电路图（a）设计电路图（b）等效4、仪器设备名称、型号交流电压表（as2294d型）-测量电压最高300v-频率5hz~2mhz示波器-测量带宽dc~60mhz-电压峰峰值16mv~40v信号源-频率20mhz-电压7-8v(有效值）电阻-10kω-2只电容-0.1uf-2只电阻箱-0~99999ω电容箱-0~1.111uf导线-若干5、理论分析或仿真分析结果x型rc移相电路输出电压u2为：u2=ucb-udb..r1-jωrc.jωc.=u1-u1=u11+jωrcr+r+jωcjω1∠-2arctanωrcϕ2=-2arctan(ωrc)结果表明，此x型rc安远二者电路的输入电压与输出电压大小成正比，而当信号源角频率一定时，输入电压的增益可以通过发生改变电路的元件参数去调节。

姓名 班级 学号 实验日期 节次 教师签字 成绩
实验名称：验证互易定理
1.实验目的
2. 总体设计方案或技术路线
（1）、实验原理：
互易定理存在三种形式：
①、定理1：如图(a)与(b)所示电路中，N 0为仅由电阻组成的线性电阻电路，则有S S u
i u i ˆˆ12=。

②、定理2：如图(a)与(b)所示电路中，N 为仅由电阻组成的线性电阻电路，则有S S i
u i u ˆˆ12=。

③、定理3：如图(a)与(b)所示电路中，N 为仅由电阻组成的线性电阻电路，则有S S u
u i i ˆˆ12=。

（2）、实验方案
3.实验电路图
4. 仪器设备名称、型号
5.理论分析或仿真分析结果
6.详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录）（1）、验证定理一，按照图一连好电路后测量I2、i1，将实验数据记录在表格1中；
u1，将实验数据记录在表格2中；（2）、验证定理二，按照图二连好电路后测量U2、
（3）、验证定理三，按照图三连好电路后测量U2、i1，将实验数据记录在表格3中。

表2
表3
7.实验结论
8.实验中出现的问题及解决对策
（1）、问题：
对策：
（2）、问题：
对策：
9.本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议
收获和体会：
对实验室的建议：
10．参考文献。

哈尔滨工业大学电工电子实验教学中心实验报告姓名班级学号台号日期 2012.6.4 节次 1-2,3-4 成绩教师签字倒数计时器设计一、实验目的1.通过电路的创新设计强化对于电子技术知识的理解和掌握。

2.通过自主设计实验，实际操作培养自己的动手能力，锻炼发现问题并自己独立解决问题的能力。

3. 利用现有的仪器设备制作一个倒计时时钟，倒计时过程通过数码管显示，归零后自动停止计时，通过复位后即可正常使用。

二、实验仪器与设备74LS161芯片 3片 74LS112芯片 1片74LS00芯片 4片 74LS20芯片 1片CD4511数码管 3个数字电路实验箱 1台导线、开关若干三、总体设计方案或技术路线本实验所设计的倒数计时器是一个能够实现倒数计时，异步复位，数完即停并由数码管显示的计时器。

总体设计方案是利用161芯片实现60进制以及其他进制的计数器，利用非门将递增计数的数码转换为相反的递减的8421BCD码，并由CD4511数码管进行显示。

倒数完成后利用与非门输出低电平封锁161芯片的P或T端实现保持。

最后利用触发器输入脉冲恢复P和T端，复位后实现正常工作。

1. 计时器及显示部分（以四分钟倒数计时为例）计时电路是用三个74LS161芯片实现的，其中一个74LS161芯片接成10进制电路，用于秒表读数的‘秒’的个位部分的计时，第二个74LS161芯片接成六进制，用于秒表读数的‘秒’的十位部分的计时，第三个74LS161芯片接成四进制（以四分钟倒数计时为例），用于秒表读数的‘分’的个位部分的计时。

前两个芯片组成60进制计数器，两个芯片输出状态实现一次完整的循环刚好代表了1分钟，因此每1分钟，就向第三个计数器输送一个进位，这样第三个芯片就能在其后接电路里实现进位计数的功能，一个循环就是4分钟。

此方案中计数器采用反馈预置法，目的在于利用非门对递增进位的8421BCD码取反，实现递减功能并通过CD4511数码管实现倒数计时的功能。

课程设计报告---四人表决器的设计四人表决器的设计设计要求某特殊足球评委会由一位教练和三位球迷组成，对裁判员的判罚进行表决时，当满足以下条件即表示同意:(1)有三人或三人以上同意;(2)有两人同意，但其中一人必须是教练。

1、方案论证与对比1(1 方案一1.1.1 设计电路如图21.2 方案二用2输入与非门设计，同样可根据表2的真值表作卡诺图以及它的逻辑函数表达式，这里省略没作，因为与方案一比劣势明显。

该方案的电路图如下:图1 2输入与非门接线图11.3 方案对比与选择该电路的原理和方案一的区别不大，只是这个全部用的2输入与非门来实现，这个方案中其一元器件使用太过单一，而方案一中用了译码器74HC138，这就使我们更加的熟悉了译码器的适用。

其二方案一也大大减少了连线的交叉程度，方案二中因为一个芯片中含有几个与非门，只用一个又太浪费，全部用连线就会有很多交叉，使得用protel布线时带来很大的困难。

所以综合以上两个原因我们选择了方案一。

2、分析与设计2、1 译码器结构分析四人表决器即要求四个输入端，三个球迷用三线-八线的译码器，但教练的[1] 身份比较特别，为使电路简单就直接接逻辑开关。

74HC138是3线-8线译码器，其功能表如表1所示。

该译码器有3位二进制输入A0，A1，A2，它们共有8种状态的组合，即可译出8个输出信号Y0-Y7,输出为低电平有效。

此外，还设计了E3、E2和E13个是能输入端，为电路功能的扩展提供了方便。

由功能表可知，当E3=1，且E2=E1=0时，译码器处于工作状[2]态。

由功能表可得:Y0=E3*E2*E1*A2*A1*A0根据各输出的逻辑表达式可以写出最初的逻辑表达式，根据学校元件库能提供的元件，对逻辑表达式化简，于是最终确定完成本次设计的所有元器件，然后画出原理图，见图1该表清楚的表达出74HC138的逻辑功能，即三输入八输出和使能端的有效电平，同时说明了74HC138的工作状态和输出有效电平。

姓名班级学号实验日期节次教师签字成绩实验名称抢答器-计时器设计电路1.实验目的（1）通过实验巩固和加强对书本知识的掌握；（2）提高自己的创新意识；（3）培养动手能力和独立设计并解决问题的能力；（4）利用芯片的多种功能以实现四路抢答的功能、计时功能。

2.总体设计方案或技术路线4人抢答器：用与非门构成的4人抢答电路，4个数据开关S1-S4由四位抢答者控制，无人抢答时，开关处于0状态，对应的与非门（74LS20）输出均为1，对其余的三个与非门无影响；当其中任意一位抢答者将开关扳向1时，对应的与非门输出为0电平，将其余的3个与非门锁死，令其开关输入1时不起作用，实现锁存功能。

再经过一与非门将输出结果通过指示灯显示出来。

1分钟计时电路：本电路由主持人控制，当4人抢答器确定答题选手后主持人按下开关S1A 将计时电路接通，开始计时。

本电路由555定时器产生秒脉冲，经放大电路对其输出的电平进行10倍放大，放大器输出电平作为控制计时器秒个位的74LS161的输入脉冲。

2个74LS161构成60进制计数器，并连接DCD数码管进行数字显示。

时间到达60秒后蜂鸣器报警。

3.实验电路图图1 4人抢答器4. 仪器设备名称、型号2个74LS00；2个74LS20；1个555定时器；1个双集成运算放大器LM358；2个74LS161;1个74LS08；1个5V 蜂鸣器；2个DCD 数码管5.理论分析或仿真分析结果4人抢答器：4人抢答器的主体是74LS20。

四名选手通过各自的开关答题，答题信号作为输入，输入到74ls20的一个端口。

其余三个端口由除本身以外的另外三个74LS20的输出端接入。

无人抢答时，开关处于0状态，对应的与非门（74LS20）输出均为1，对其余的三个与非门无影响；当其中任意一位抢答者将开关扳向1时，对应的与非门输出为0电平，将其余的3个与非门锁死，令其开关输入1时不起作用，从而实现锁存功能。

74LS00的两个输入端口分别接高电平（或悬空）、接对应74LS20的输出端，将抢答结果以高、低电平的形式输出，再通过接一个指示灯对抢答结果进行显示。

组合逻辑电路在实际生活中的应用(一)实验目的1.掌握74LS138、74LS151、74LS00、74LS20等元件的逻辑功能和使用方法；2.能够将所学知识合理运用到生活实际之中；3.通过实验，进一步熟悉组合逻辑电路的分析和设计方法。

(二)总体设计方案将组合逻辑电路知识应用到生产生活实践中，设计出方便人们生活的电路，如电机启动控制装置、照明系统分地控制、三人表决装置等逻辑电路。

⑴电机起动控制装置：设计一个电机起动控制装置，保证三台电动机A、B、C满足：A起动，B必须起动；B起动，C必须起动；否则报警。

⑵照明系统控制装置：a.设计一个控制楼梯电灯的逻辑电路，要求无论是在楼上还是在楼下按动开关都可以打开或关掉楼梯灯。

b.设计一个路灯控制电路，具体要求是：当总电源开关闭合时，安装在三个不同地方的三个开关都能独立地控制灯的打开和熄灭；当总电源开关断开时，无论三个地方的开关是什么状态，路灯都不亮。

⑶三人表决电路：分别用与非门、译码器和数据选择器三种方法实现三人表决电路，要求：少数服从多数。

(三)实验电路图1.电机起动控制2(a)楼梯电灯控制2(b)路灯控制3.三人表决电路(a)与非门(b)译码器(c)数据选择器(四)仪器设备名称、型号1.EEL-69模拟数字电子技术试验箱2.双路直流稳压电源3.数字万用表(五)理论分析或仿真分析结果1.电机起动控制装置：A B C F0 0 0 00 0 1 00 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 11 1 0 11 1 1 01.照明系统控制装置:a.楼梯电灯控制A B C F0 0 0 00 0 1 00 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 11 1 0 11 1 1 0b.楼梯电灯控制S A B C F0 0 0 0 00 0 0 1 00 0 1 0 00 0 1 1 00 1 0 0 00 1 0 1 00 1 1 0 00 1 1 1 01 0 0 0 01 0 0 1 13.三人表决电路(六)详细实验步骤及实验结果数据记录 2.电机起动控制装置： ⑴按照逻辑图连接电路⑵分别对三个输入端施加高低电平，观察输出端电平高低情况 ⑶数据记录 ①真值表：1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1A B C F 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1111A B C F②结论：逻辑表达式为3.照明系统控制装置:c.楼梯电灯控制⑴按照逻辑图连接电路⑵分别对两个输入端施加高低电平，观察输出端电平高低情况⑶数据记录B F①真值表：②结论：逻辑表达式为b.路灯控制⑴按照逻辑图连接电路⑵分别对四个输入端施加高低电平，观察输出端电平高低情况⑶数据记录①真值表：S A B C F②结论：逻辑表达式为 4.三人表决电路 ⑴按照逻辑图连接电路⑵分别对三个输入端施加高低电平，观察输出端电平高低情况 ⑶数据记录 ①真值表：②结论：逻辑表达式为 (七)实验结论A B C F。

姓名XXX 班级1108301 学号11108301xx实验日期 6.5 节次9-11 教师签字成绩四人无弃权表决电路1.实验目的1）掌握74LS20的逻辑功能和使用方法；2）通过实验，进一步熟悉组合逻辑电路的分析与设计方法。

2.总体设计方案或技术路线设计一个四人无弃权表决电路(多数赞成则提议通过，即三人以上包括三人)，用74LS20来实现。

1）根据任务的要求，设计电路；2）用代数化简法求出最简的逻辑表达式；3）根据表达式，画出逻辑电路图，用标准器件（与、或、非）构成电路；4）最后，用实验来验证设计的正确性。

3.实验电路图1）ABCD输入端，接数据开关；Z输出端接电平指示器;2）改变ABCD的组态，记录Z的变化，验证逻辑函数的功能及设计的正确性。

4. 仪器设备名称、型号1）实验箱 1台2）双踪示波器 1台3）双路直流稳压电源 1台4）数字万用表 1只5）74LS20 3片5.理论分析或仿真分析结果74LS20管脚图：逻辑关系式：C ABDZ=ABC+BCD+ACD+ABD=AB BCDACD逻辑图：6.详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录）真值表：A B C D F7.实验结论由真值表可知，四人无弃权表决电路设计成功，实现了预期功能。

8.实验中出现的问题及解决对策实验过程中由于有五个与门，而每个74LS20可实现两个与门，故线路连起来相当复杂，容易混淆，故在连接电路时安排好位置，标记好引脚和接头。

9.本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议此次设计是对经典四人表决电路的一次创新，利用书本上的知识和以前类似实验的设计思路进行了此次实验，锻炼了实践能力，熟悉了组合逻辑电路的设计方法。

这次的实验绝对原创的，是对以前做过的实验的一次创新，复杂了不少，锻炼了能力。

10．参考文献[1]电工学实验教程/王宇红主编.——北京：机械工业出版社，2009.8（2012.1重印）。

电子技术基础实验（二）2.2组合逻辑电路的设计与测试哈尔滨工程大学信息与通信工程学院电子技术基础教研室•组合逻辑电路设计•自主完成三个选题•课前完成仿真•课上在实验箱下载测试课程介绍 1 234 本课程共16学时，此为本学期第2次实验 集成门电路的逻辑功能及QII 应用 组合逻辑电路的设计与测试 时序逻辑电路的设计与测试 综合逻辑电路的设计与测试实验目的掌握组合逻辑电路的设计方法及调试方法熟练掌握常用MSI组合逻辑芯片的功能及使用方法熟悉PLD实验箱的结构和使用及Quartus II软件的基本操作掌握采用Quartus II软件和实验箱设计实现组合逻辑电路的基本过程实验说明 以下给出10个参考设计选题，详细要求参见《数字电子技术实践教程》难度分3个等级，系数分别为1，0.9和0.8；采用Quartus II 7.2以上版本和数字电路教学实验箱ZXS-1实现组合逻辑电路设计；从以下选题中任选3个完成；课前完成设计报告，完成设计仿真。

四人表决器（难度等级0.8）一位二进制全减器（难度等级0.8） 函数发生器（难度等级0.8）两位加法器（难度等级0.9）血型检测器（难度等级0.9）多用户呼叫系统（难度等级0.9） 代码转换器（难度等级1.0、0.9） 数值比较器（难度等级1.0）汽车转向灯控制器（难度等级1.0） 用硬件描述语言设计组合逻辑电路参见《数字电子技术实践教程》第135页 1.1. 四人表决器（难度等级0.8）▪用一片双4选1数据选择器和适当门电路设计一个四人无弃权表决电路，多数赞成则提案通过▪将设计下载到实验箱并进行硬件功能测试要求▪四个输入变量的状态用四个开关控制▪输出用一个发光二极管显示▪少于3人同意时灯不亮表示未通过，否则灯亮表示通过参见《数字电子技术实践教程》第135页 2.2. 一位二进制全减器（难度等级0.8）▪用译码器和适当门电路设计一个1位二进制全减器▪完成对逻辑设计的波形仿真▪将设计下载到实验箱并进行硬件功能测试要求▪用3个开关分别作为被减数、减数和低位借位▪输出用2个不同颜色发光二极管显示参见《数字电子技术实践教程》第135页 3.3. 函数发生器（难度等级0.8）▪设计一个函数发生器，能够实现P135表6.19所示逻辑功能▪完成对逻辑设计的波形仿真▪将设计下载到实验箱并进行硬件功能测试要求▪输入变量分别用开关控制▪输出状态用一个发光二极管显示参见《数字电子技术实践教程》第135页 4.4. 两位加法器（难度等级0.9）▪用适当门电路设计一个两位二进制加法器▪加数、被加数和低位的进位输入用A1A0，B1B0和CI 表示，输出用CO（进位输出）、S1S0（和）表示▪完成对逻辑设计的波形仿真▪将设计下载到实验箱并进行硬件功能测试要求▪输入变量分别用5个开关控制▪输出分别用一组红黄绿三个发光二极管显示参见《数字电子技术实践教程》第136页 5.5. 血型检测器（难度等级0.9）▪设计一个判断输血者和受血者的血型是否匹配的血型检测器▪完成对逻辑设计的波形仿真▪将设计下载到实验箱并进行硬件功能测试要求▪输入变量分别用开关控制▪输出用一个发光二极管显示参见《数字电子技术实践教程》第136页 6.6. 多用户呼叫系统（难度等级0.9）▪用74148设计一个具有优先级的六用户呼叫系统▪用户呼叫时显示用户编号并蜂鸣提示，当多用户同时呼叫时只显示优先级高的用户▪完成对逻辑设计的硬件下载▪仿真波形中的用户编号以8421码十进制数组形式显示 要求▪用六个开关模拟用户呼叫信号▪用一个数码管显示用户编号参见《数字电子技术实践教程》第136页 7.7. 代码转换器（难度等级1.0、0.9）▪8421码与5421码之间的转换▪0.9:用74283和适当门电路实现单向代码转换，可将8421码转换成5421码，或将5421码转换成8421码◆1.0：用74283和其他中小规模组合电路实现8421码和5421码之间的双向可控转换▪完成对逻辑设计的波形仿真、下载要求▪输入代码用开关控制，输出用一位数码管显示参见《数字电子技术实践教程》第136页 7.7. 代码转换器（难度等级1.0、0.9）▪余3码与5421码之间的转换▪8421码与2421码之间的转换▪5421码与2421码之间的转换▪具体要求同8421↔5421，难度等级分0.9、1.0两种 要求▪输入代码用开关控制，输出用一位数码管显示参见《数字电子技术实践教程》第137页 8.8. 数值比较器（难度等级1.0）▪用最少的与非门设计一个两位无符号二进制数比较器▪完成对逻辑设计的波形仿真、下载▪将设计下载到实验箱并进行硬件功能测试要求▪用四个开关作为两个两位二进制设的数据输入▪比较结果R（小于）、Y（等于）、G（大于）分别用一组彩灯中的红、黄、绿色发光二极管显示参见《数字电子技术实践教程》第137页 9.9. 汽车转向灯控制器（难度等级1.0）▪有3个灯光控制开关：左转开关、右转开关、应急开关▪控制左右的仪表灯、前灯、后灯（详见P137表6.21）▪用最少的门电路完成设计，并进行波形仿真、下载要求▪3个输入变量的状态用四个开关控制▪用左右两组红黄绿彩灯作为汽车的左右两组仪表灯、前灯和后灯▪灯闪烁频率为1Hz，且亮、灭时间相同参见《数字电子技术实践教程》第138页 10.10. 用硬件描述语言设计组合逻辑电路▪从上述选题中选择一个，用VHDL或Verilog HDL完成选题的逻辑设计▪完成对逻辑设计的波形仿真▪将设计下载到实验箱并进行硬件功能测试▪难度等级与所选题目一致李 茁 解 武施齐云 黄湘松 王革思 潘大鹏 张林波 李茁 解武 栾凤虎 自动化学院 水声学院 信通学院 理学院潘大鹏 施齐云高敬鹏 于蕾 焦罡数字电子技术实践教程 数字电路原理设计与实践教程 谢 红 王丽敏哈工程大学国家电工电子实验教学中心 信息与通信工程学院电子技术基础教研室 2014年9月8日策划制作 主讲 学生 监制 鸣谢 参考文献 出品人 出品单位 发行时间 版权所有。

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、实验器材1、THD-4型数字电路实验箱一台（双列直插式集成电路插座、+5V直流电源、逻辑电平开关、LED发光二极管显示器）2、集成芯片74LS00（四2输入与非门）3片、74LS20（双4输入与非门）3片三、实验原理使用中、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是（1）根据设计任务的要求，列出真值表。

（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）最后，用实验来验证设计的正确性。

四、实验内容１、设计一个四人无弃权表决电路（多数赞成则提案通过）本设计要求采用双４输入与非门（74LS20）实现。

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。

设计步骤：根据题意列出真值表如表2-1所示，再填入卡诺图表2-2中。

Z = ABC+BCD+ACD+ABD= ABC·BCD·ACD·ABD最后画出用“与非门”构成的逻辑电路如图2-1所示图2-1 表决电路逻辑电路图２、设计一个保险箱的数字代码锁，该锁有规定的4位代码A 、B 、C 、D 的输入端和一个开锁钥匙孔信号E 的输入端，锁的代码由实验者自编（例如1001）。

当用钥匙开锁时（E=1），如果输入代码符合该锁设定的代码，保险箱被打开（Z 1=1），如果不符，电路将发出报警信号（Z 2=1）。

要求用最少的与非门（74LS00和74LS20）来实现，检测并记录实验结果。

1Z ABCD E ABCD E ABE CDE ===& & & & &。

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y设计说明书（论文）课程名称：数字电子技术基础设计题目：输血受血者血型授受逻辑判断院系：电气学院电气工程系班级：设计者：学号：设计时间：一、实验目的1）掌握74LS151的逻辑功能和使用方法 2）掌握74LS00的逻辑功能和使用方法 3）掌握74LS253的逻辑功能和使用方法4）通过实验，进一步熟悉组合逻辑电路的分析和设计方法二、实验元件管脚图74LS00管脚图 74LS151管脚图 74LS253三、实验内容1）人的血型有A 、B 、AB 、O 四种。

输血时输血者的血型与受血者血型必须符合图1中用箭头指示的授受关系。

判断输血者与受血者的血型是否符合上述规定，要求用八选一数据选择器（74LS151）及与非门（74LS00）实现。

（提示：用两个逻辑变量的4种取值表示输血者的血型，例如00代表A 、01代表B 、10代表AB 、11代表O 。

）图1设计过程：（1）设变量AB 表示输血者的血型，CD 表示受血者的血型，均00代表A 、01代表B 、10代表AB 、11代表O 。

输出变量为P ，1代表符合授受关系，0代表不符合。

（2）列写真值表（3）74LS151功能表（5）根据真值表列写表达式：D ABC D C AB D C AB D C B A D C B A D BC A D C B A D C B A P +++++++=ABCD +=+++++D C B A D C B A D BC A D C B A D C B A ABC C AB + ()7625310m m D m m m m m ++++++=（6）画出电路图“1”D_（7）用Multisim 仿真电路图如下图所示：经仿真得出的结果与理论分析结果一致，电路设计正确.（8）实际电路如下：经过调试与仿真结果和理论分析结果相符。

（9）波形图：由于仿真结果与理论结果和真实结果相一致，故可用仿真软件得到电路波形图。