电工电子技术实验5.组合逻辑电路设计实验

组合逻辑电路的设计实验总结
随着现代电子技术的不断发展，组合逻辑电路在数字电路中发挥
着越来越重要的作用。

为了更好地掌握和应用组合逻辑电路，我们在
实验中学习了组合逻辑电路的设计方法和原理。

在组合逻辑电路设计实验中，我们首先学习了数字电路的基本单元——门电路。

门电路由多个晶体管、二极管等电子元器件组成，可
以实现逻辑操作，如与、或、非等。

在此基础上，我们学习了组合逻
辑电路的设计基本步骤：确定问题的逻辑关系、画出逻辑图、化简逻
辑表达式、选择适当的门电路、进行逻辑电路的布局和连线。

在实验中，我们通过具体例子，掌握了化简逻辑表达式的方法和
技巧，如卡诺图法、真值表法等。

同时，我们还学习了常用的门电路，如与门(AND)、或门(OR)、非门(NOT)、异或门(XOR)等，以及它们之间
的组合和级联。

通过实验，我们深入理解了门电路的工作原理和使用
方法，掌握了逻辑电路的设计和实现技能。

在实验中，我们充分发挥了团队合作和创新思维的能力，不断探
索和尝试新的电路连接方式，实现了一些有趣的逻辑电路设计，如时
序电路、计数器、比较器等。

这些设计不仅锻炼了我们的创新能力，
也加深了我们对数字电路的理解。

总之，组合逻辑电路的设计实验是一次十分重要和有益的学习经历。

通过实践掌握了电路设计的思维方法和技能，同时也提高了我们
的团队合作和创新思维能力。

在今后的研究和实践中，我们将继续深
入学习和应用组合逻辑电路，不断提高自己的学习成果，为数字电路的发展做出更大的贡献。

一、实验背景与目的随着科技的不断发展，电工电子技术已成为现代工业和日常生活中不可或缺的一部分。

为了提高我国电工电子领域的创新能力，培养学生的实践能力和创新精神，本实验旨在通过一系列创新实验项目，使学生掌握电工电子实验的基本方法与技能，培养其综合运用知识解决实际问题的能力。

二、实验项目与内容本次实验共分为六个部分，具体如下：1. 电路基础实验（1）实验目的：了解电路基本概念，掌握电路分析方法。

（2）实验内容：电路元件识别、电路连接、电路分析、基尔霍夫定律验证等。

2. 模拟电子电路实验（1）实验目的：掌握模拟电子电路的基本原理和设计方法。

（2）实验内容：放大器设计、滤波器设计、稳压电路设计等。

3. 数字逻辑电路实验（1）实验目的：熟悉数字逻辑电路的基本原理和设计方法。

（2）实验内容：逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、数字电路设计等。

4. 通信电路实验（1）实验目的：了解通信电路的基本原理和设计方法。

（2）实验内容：调制解调器设计、信道编码与解码、通信系统仿真等。

5. 数模混合电路综合设计实验（1）实验目的：培养学生综合运用数字和模拟电路知识解决实际问题的能力。

（2）实验内容：数据采集系统设计、数模转换器设计、模拟信号处理等。

6. 电子系统综合设计实验（1）实验目的：培养学生独立完成电子系统设计的能力。

（2）实验内容：电子系统方案设计、电路板设计、系统调试与优化等。

三、实验过程与结果1. 电路基础实验通过实验，学生掌握了电路元件的识别方法，学会了电路连接与分析，验证了基尔霍夫定律的正确性。

2. 模拟电子电路实验学生成功设计并搭建了放大器、滤波器、稳压电路等模拟电子电路，验证了电路原理的正确性。

3. 数字逻辑电路实验学生掌握了逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计方法，成功完成了数字电路设计。

4. 通信电路实验学生设计了调制解调器、信道编码与解码电路，并利用仿真软件进行了通信系统仿真。

5. 数模混合电路综合设计实验学生完成了数据采集系统、数模转换器、模拟信号处理等数模混合电路设计，实现了信号的采集与处理。

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。

电子技术实验报告4—组合逻辑电路的设计与测试系别课程名称电子技术实验班级实验名称实验四组合逻辑电路的设计与测试姓名实验时间学号指导教师报告内容一、实验目的和任务1.掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。

2.加深对基本门电路使用的理解。

二、实验原理介绍1、组合电路是最常用的逻辑电路，可以用一些常用的门电路来组合完成具有其他功能的门电路。

例如，根据与门的得知，可以用两个非门和一个或非门组合成一个与门，还可以组合成更复杂的逻辑关系。

逻辑表达式Z= AB =A B2、分析组合逻辑电路的一般步骤是：(1)由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式；(2)化简和变换各逻辑表达式；(3)列出真值表；(4)根据真值表和逻辑表达式对逻辑电路进行分析，最后确定其功能。

3、设计组合逻辑电路的一般步骤与上面相反，是：(1)根据任务的要求，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)根据表达式，画出逻辑电路图，用标准器件构成电路；(4)最后，用实验来验证设计的正确性。

4、组合逻辑电路的设计举例(1) 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“1”时，输出端才为“1”。

设计步骤：根据题意，列出真值表如表13-1所示，再填入卡诺图表13-2中。

表13-1 表决电路的真值表表13-2 表决电路的卡诺图然后，由卡诺图得出逻辑表达式，并演化成“与非”的形式： ABD CDA BCD ABC Z +++=最后，画出用“与非门”构成的逻辑电路如图13-1所示：图13-1 表决电路原理图输入端接至逻辑开关（拨位开关）输出插口，输出端接逻辑电平显示端口，自拟真值表，逐次改变输入变量，验证逻辑功能。

三、实验内容和数据记录1、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)，要求用2四输入与非门来实现。

用74LS20实现逻辑函数的接线图实验测得真值表如下：D C B A Z0 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 10 1 1 1 01 0 0 0 01 0 0 1 01 0 1 0 01 0 1 1 11 1 0 0 01 1 0 1 11 1 1 0 11 1 1 1 1四、实验结论与心得1. 该实验存在一定测量误差，误差来源于电路箱中得误差，但是误差实验允许范围内，故该实验有效。

数字电子技术实验报告（大数据学院）实验名称：实验二：组合逻辑电路的设计与测试专业班级：学生姓名：学生学号：指导教师：实 验 地 点：实 验 日 期： 2019.12.7 实验组成员姓名：贵州理工学院实验报告实验项目名称 组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与测试方法实验原理 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2－1所示。

图2－1 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。

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2－1所示，再填入卡诺图表2－2中。

表1－1D 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2－2DA BC00 01 11 10 00 01 1 11 1 1 1 101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＝ABC ACD BCD ABC ⋅⋅⋅根据逻辑表达式画出用“与非门”构成的逻辑电路如图2－2所示。

图2－2 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2－2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2－1进行比较，验证所设计的逻辑电路是否符合要求。