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。

第1篇一、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本概念和组成原理；2. 掌握组合逻辑电路的设计方法；3. 学会使用逻辑门电路实现组合逻辑电路；4. 培养动手能力和分析问题、解决问题的能力。

二、实验原理组合逻辑电路是一种在任意时刻，其输出仅与该时刻的输入有关的逻辑电路。

其基本组成单元是逻辑门，包括与门、或门、非门、异或门等。

通过这些逻辑门可以实现各种组合逻辑功能。

三、实验器材1. 74LS00芯片（四路2输入与非门）；2. 74LS20芯片（四路2输入或门）；3. 74LS86芯片（四路2输入异或门）；4. 74LS32芯片（四路2输入或非门）；5. 逻辑电平转换器；6. 电源；7. 连接线；8. 实验板。

四、实验步骤1. 设计组合逻辑电路根据实验要求，设计一个组合逻辑电路，例如：设计一个3位奇偶校验电路。

2. 画出逻辑电路图根据设计要求，画出组合逻辑电路的逻辑图，并标注各个逻辑门的输入输出端口。

3. 搭建实验电路根据逻辑电路图，搭建实验电路。

将各个逻辑门按照电路图连接，并确保连接正确。

4. 测试电路功能使用逻辑电平转换器产生不同的输入信号，观察输出信号是否符合预期。

五、实验数据及分析1. 设计的3位奇偶校验电路逻辑图如下：```+--------+ +--------+ +--------+| | | | | || A1 |---| A2 |---| A3 || | | | | |+--------+ +--------+ +--------+| | || | || | |+-------+-------+||v+--------+| || F || |+--------+```2. 实验电路搭建及测试根据逻辑电路图，搭建实验电路，并使用逻辑电平转换器产生不同的输入信号（A1、A2、A3），观察输出信号F是否符合预期。

（1）当A1=0，A2=0，A3=0时，F=0，符合预期；（2）当A1=0，A2=0，A3=1时，F=1，符合预期；（3）当A1=0，A2=1，A3=0时，F=1，符合预期；（4）当A1=0，A2=1，A3=1时，F=0，符合预期；（5）当A1=1，A2=0，A3=0时，F=1，符合预期；（6）当A1=1，A2=0，A3=1时，F=0，符合预期；（7）当A1=1，A2=1，A3=0时，F=0，符合预期；（8）当A1=1，A2=1，A3=1时，F=1，符合预期。

数字电子技术实验（数二）——组合电路设计和冒险现象分析实验指导老师：盛苏英一实验目的⏹掌握用SSI设计组合电路及其检测方法；⏹观察组合电路的冒险现象；⏹熟悉消除冒险现象的常用方法。

二实验基础知识使用小规模集成电路（SSI）进行组合电路设计的一般步骤是：①根据实际问题对逻辑功能的要求，定义输入、输出逻辑变量，然后列出真值表；②通过化简得出最简与或表达式；③通过最简与或表达式，画逻辑图（一般用与非门）实现此逻辑函数。

若给出的门电路器件不是与非门，则可在最简与或表达式的基础上进行转换，得出与给定器件相一致的逻辑表达式，并实现之，最后测试验证其逻辑功能。

三实验内容内容一：设计一个组合逻辑电路，它接收一个8421BCD 码B 3B 2B 1B 0，仅当2＜B 3B 2B 1B 0＜7时输出Y 才为1。

设计步骤如下：（1）了解TTL 与非门（74LS00）的引脚结构图1 2 3 4 5 6 714 13 12 11 10 9 874LS00Vcc 3A 3B 3Y4A 4B 4Y1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND可见：芯片74LS00有14个引脚，左上针脚接Vcc ，右下针脚接GND ，含有4组与非门（每一组左边两个引脚为输入，右边引脚为输出）。

三实验内容一设计步骤如下：（2）根据题意列出真值表三实验内容一设计步骤如下：（3）利用真值表画卡诺图、化简三实验内容一设计步骤如下：（4）画出电路图*请同学自行标注芯片引脚号！实验内容一设计步骤如下：（5）电路搭试与实验验证输入：B2、B1、B分别接手动拨动开关（B3不接）；输出：Y 接指示灯。

实验验证时观察：当B2B1B分别为011、100、101、110时，指示灯亮；其余情况指示灯均灭。

二实验内容⏹内容二：按下表设计一个逻辑电路。

⏹①设计要求：输入信号仅提供原变量，要求用最少数量的2输入端与非门，画出逻辑图；⏹②试搭电路，进行静态测试，验证逻辑功能，记录测试结果；⏹③分析输入端B、C、D各处于什么状态时能观察到输入端A信号变化时产生的冒险现象；⏹④估算此时出现的干扰脉冲宽度是门平均传输延迟时间tpd的几倍；⏹⑤在A端输入f=100kHz～1MHz的方波信号，观察电路的冒险现象，记录A和Y点的工作波形图；⏹⑥观察用增加校正项的办法消除由于输入端A信号变化所引起的逻辑冒险现象，画出此时的电路图，观察并记录实验结果。

实验一：组合逻辑电路分析一、实验目的1. 熟悉组合逻辑电路的基本原理和设计方法。

2. 掌握74LS00和74LS20集成电路的使用。

3. 通过实验加深对逻辑门电路应用的理解。

二、实验原理组合逻辑电路是指输出信号仅与当前输入信号有关的电路。

本实验主要涉及74LS00四二输入与非门和74LS20双四输入与非门两种集成电路。

三、实验器材1. 74LS00集成电路2. 74LS20集成电路3. 逻辑分析仪4. 连接线四、实验内容1. 实验一：组合逻辑电路分析（1）使用74LS00和74LS20集成电路，设计一个简单的组合逻辑电路。

（2）记录输入信号和输出信号，分析电路的逻辑功能。

（3）根据实验结果，总结组合逻辑电路的设计方法和原理。

2. 实验二：密码锁开锁条件分析（1）分析密码锁开锁的条件：拨对密码，插入锁眼并接通电源。

（2）设计一个逻辑电路，实现密码锁的开锁和报警功能。

（3）分析密码锁的密码，确定密码ABCD的值。

五、实验步骤1. 实验一：（1）根据实验要求，设计组合逻辑电路，如图所示。

（2）连接好电路，使用逻辑分析仪观察输入信号和输出信号。

（3）记录输入信号和输出信号，分析电路的逻辑功能。

2. 实验二：（1）分析密码锁开锁条件，设计逻辑电路，如图所示。

（2）连接好电路，使用逻辑分析仪观察输入信号和输出信号。

（3）记录输入信号和输出信号，分析电路的逻辑功能。

六、实验结果与分析1. 实验一：根据实验结果，设计的组合逻辑电路能够实现预期的逻辑功能。

通过观察输入信号和输出信号，我们可以得出以下结论：（1）当输入信号满足特定条件时，输出信号为1，否则为0。

（2）组合逻辑电路的设计方法可以灵活运用，以满足不同的逻辑需求。

2. 实验二：根据实验结果，设计的密码锁逻辑电路能够实现开锁和报警功能。

通过观察输入信号和输出信号，我们可以得出以下结论：（1）当输入信号满足密码条件时，开锁信号为1，否则为0。

（2）密码锁的密码为ABCD=1001。

数电实验报告范文实验名称：数字电路设计与实现实验目的：通过实验，掌握数字电路设计的基本原理和方法，并了解数字电路中常见的逻辑门的应用和性能特点，学会使用逻辑门组合构成各种数字电路，实现指定功能。

实验原理：1.逻辑门的基本原理与应用：逻辑门是数字电路中最基本，并且最重要的一类元件。

常见的逻辑门有与门、或门、非门，与非门、或非门、异或门等。

它们分别表示并、或、非、与非、或非、异或运算。

2.组合逻辑电路：由多个逻辑门组成的逻辑电路，称为组合逻辑电路。

在组合逻辑电路中，各个逻辑门输出与输入的关系是由逻辑门之间的位置和连接方式决定的。

实验仪器和材料：1.数字电路实验箱2.数字逻辑集成电路（例如74LS00、74LS02、74LS04等）3.连线实验步骤：1.实验前准备：将所需的74系列数字集成电路插入到数字电路实验箱的插槽中并连接好电源。

2.实验一：实现逻辑门的基本逻辑运算a.连接和经逻辑门74LS08，将A、B作为输入，将其输出接到LED指示灯上；b.依次给A、B输入不同的逻辑电平，观察输出结果，并记录下来；c.尝试连接其他逻辑门实现不同的逻辑运算，并观察其输出结果。

3.实验二：组合逻辑电路的设计a.根据实验需求，设计一个3输入与门电路；b.使用74LS08等逻辑门实现该电路；c.给输入端依次输入不同的逻辑电平，观察输出结果，并记录下来。

4.实验三：数字电路的简化和优化a.给定一个复杂的逻辑电路图，使用布尔代数等方法进行化简，寻找最简布尔方程；b.结合实际情况，将最简布尔方程转换为最简的逻辑电路图；c.根据设计的逻辑电路图，使用逻辑门组装出该电路，并验证其功能。

实验数据和结果：1.实验一结果：A，B，输:-------:，:-------:，:---------0，0，0，1，1，0，1，1，2.实验二结果：A，B，C，输:-------:，:-------:，:-------:，:--------0，0，0，0，0，1，0，1，0，0，1，1，1，0，0，1，0，1，1，1，0，1，1，1，3.实验三结果：（示例）原始布尔方程：F=A'B+AB'+AC+B'C最简化布尔方程：F=A⊕B⊕C逻辑电路图：实验结论：通过本次实验，我们学习到了逻辑门的基本原理、应用和各个逻辑门的特点。

实验二组合逻辑电路一、实验目的1.掌握组合逻辑电路的分析方法2.掌握组合逻辑电路的设计方法二、实验仪器数字电路实验台、数字万用表、74ls00,74ls20三、实验原理1.组合逻辑电路的分析方法组合逻辑电路时最常见的逻辑电路，可以用一些常用的门电路组合成具有其他功能的门电路。

其分析方法是根据所给的逻辑电路，写出其输入和输出之间的逻辑函数表达式或真值表，从而确定该电路的逻辑功能。

2.组合逻辑电路的设计方法组合逻辑电路是使用中、小规模集成电路来设计组合电路是最常见的逻辑电路，其分析方法是根据所给的组合逻辑电路，写出其输入与输出之间的逻辑函数表达式或者真值表，从而确定该电路的逻辑功能。

组合电路设计的一般步骤如图所示：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。

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”。

(1)设计步骤：根据题意列出真值表如表所示，再填入卡诺图表中。

(2)根据真值表，画卡诺图(3)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所示。

多数表决电路 74LS20引脚图3.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。

按图接线，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，与其进行比较，验证所设计的逻辑电路是否符合要求。

三、实验内容1.设计两个2位二进制码比较器，试用最少的与非门实现改功能，要求A=B 时输出为1。

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）。

实验箱使用注意事项
学生在使用实验箱时，应注意遵守实验室规定，正确连接电源和信号线， 避免短路和过载等事故发生。
实验工具介绍
实验工具类型
数字电子技术实验中常用的实验工具包括万用表、示波器、信号 发生器和逻辑分析仪等。
实验工具功能
这些工具用于测量电路的各种参数，如电压、电流、波形等，以及 验证电路的功能和性能。
01
02
03
逻辑门
最基本的逻辑元件，如与 门、或门、非门等，用于 实现基本的逻辑运算。
触发器
用于存储一位二进制信息， 具有置位、复位和保持功 能。
寄存器
由多个触发器组成，用于 存储多位二进制信息。
组合逻辑电路的设计方法
列出真值表
根据逻辑功能，列出输入和输 出信号的所有可能取值情况。
写出表达式
根据真值表，列出输出信号的 逻辑表达式。
05 实验结果与分析
实验结果展示
实验结果一
根据给定的逻辑函数表达式，成 功设计了对应的组合逻辑电路， 实现了预期的逻辑功能。
实验结果二
通过仿真软件对所设计的组合逻 辑电路进行了仿真测试，验证了 电路的正确性和稳定性。
实验结果三
在实际硬件平台上搭建了所设计 的组合逻辑电路，经过测试，实 现了预期的逻辑功能，验证了电 路的可实现性。
路图。
确保电路图清晰易懂，标注必要 的说明和标注。
检查电路图的正确性，确保输入 与输出之间的逻辑关系正确无误。
连接电路并测试
根据逻辑电路图，正确连接各 逻辑门和输入输出端口。
检查连接无误后，进行功能测 试，验证电路是否满足设计要 求。
如果测试结果不符合预期，检 查电路连接和设计，并进行必 要的调整和修正。
数字电子技术实验-组合逻辑电路 设计

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。

数电实验二实验二：组合逻辑电路(MSI和设计)一、实验目的：1、了解集成编码器74HC148、译码器74HC138、集成数据选择器74HC151、加法器74HC283、数值比较器74HC85的管脚排列和管脚功能、性能及使用方法；2、掌握用SSI小规模集成器件设计组合逻辑电路的方法，用实验验证所设计电路的功能；3、掌握用MSI中规模集成器件设计组合逻辑电路的方法，用实验验证所设计电路的功能。

二、知识点提示：1、组合逻辑电路的设计方法(1)首先根据给出的实际逻辑问题进行逻辑设计，将给定的因果关系进行逻辑抽象，列出逻辑真值表；(2)根据真值表写出相对应的逻辑表达式，并化成适合的形式； (3)选定集成器件类型；（应该根据电路的具体要求和器件的资源情况来决定） (4)再根据逻辑表达式，画出逻辑电路图；(5)在逻辑电路图上标出对应器件管脚号，然后进行接线，实验验证其设计功能。

2、中规模集成器件电路特点中规模集成器件多数是专用的功能器件，具有某种特定的逻辑功能，可以使用这些功能器件实现组合逻辑函数，方法是逻辑函数对比法。

具体设计方法见教材。

三、实验原理：1、MSI中规模集成电路的管脚图和功能表，及使用说明。

①译码器(74HC138)一个n变量的译码器的输出包含了n变量的所有最小项。

例如，3线／8线译码器(74HCl38)8个输出包含了3个变量的全部最小项的译码。

用n变量译码器加上输出与非门电路，就能获得任何形式的输入变量不大于n的组合逻辑电路。

74LSl38是3-8线译码器，其外引脚排列如图2-1所示。

74HCl38译码器有3个使能端S1、S2、S3，当S1=l、S2=0、S3=0时允许译码，否则禁止译码，且A2、A1、A0为3个地址输入端，Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7为8个输出端。

注：74HCl38的功能表见教材P176。

图2-1 74HC138引脚排列图1②优先编码器(74HC148)74HC148是8-3线优先编码器，其外引线排列如图2-2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。

111S 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 i C i-1四、 1.整理实验数据、图表并对实验结果进行分析讨论。

实验二组合逻辑电路分析与设计实验报告
姓名：李凌峰班级：13级电子1班学号：13348060
一、实验数据与相应原理图：
1、复习组合逻辑电路的分析方法，对实验中所选的组合电路写出函数式。

设计一个代码转换电路，输入为4位8421码，输出为4位循环码。

对应的各位码如下表所示。

2、实验逻辑函数式：
实际实验逻辑表达式（用一异或门代替与或门）：
3、实际实验逻辑图：
4、实际实验操作图
二、实验操作记录
1，检测转换电路：
2，实测波形图
10hz方波：
G3 G2 G1 G0波形：
B1 B2 B3 B4波形图：
由以上波形图张图绘制出总的时序图如下：
三、心得与体会
1、这次实验所用器材用了异或门74LS86和异步计数器74LS197.分析组合逻辑电路
时，要先由给定的组合逻辑电路写函数式，然后对函数式进行化简或变换，再根据最简式列真值表，最后确认逻辑功能。

设计组合逻辑电路时，则应先根据给定事件的因果关系列出真值表，然后由真值表写函数式，再对函数式进行化简或变换，最后画出逻辑图，并测试逻辑功能。

2、对示波器的操作仍不够熟悉，在将示波器连接到实验箱的测试端时总是忘了要接地，
致使示波器显示信号不正常。

3、在比较波形时，借用同学的接口同时加载4个波形容易做出总的时序图。

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。

组合逻辑电路的设计实验报告本实验旨在通过设计和实现组合逻辑电路，加深对数字电路原理的理解，提高实际动手能力和解决问题的能力。

1. 实验目的。

本实验的主要目的是：1）掌握组合逻辑电路的设计原理和方法；2）了解组合逻辑电路的实际应用；3）培养实际动手能力和解决问题的能力。

2. 实验原理。

组合逻辑电路由多个逻辑门组成，根据输入信号的不同组合产生不同的输出信号。

常见的组合逻辑电路包括加法器、减法器、译码器、编码器等。

在本实验中，我们将重点学习和设计加法器和译码器。

3. 实验内容。

3.1 加法器的设计。

加法器是一种常见的组合逻辑电路，用于实现数字的加法运算。

我们将学习半加器和全加器的设计原理，并通过实际电路进行实现和验证。

3.2 译码器的设计。

译码器是将输入的数字信号转换为特定的输出信号的组合逻辑电路。

我们将学习译码器的工作原理和设计方法，设计并实现一个4-16译码器电路。

4. 实验步骤。

4.1 加法器的设计步骤。

1）了解半加器和全加器的原理和真值表；2）根据真值表，设计半加器和全加器的逻辑表达式；3）根据逻辑表达式，画出半加器和全加器的逻辑电路图；4）使用逻辑门集成电路，搭建半加器和全加器的电路；5）验证半加器和全加器的功能和正确性。

4.2 译码器的设计步骤。

1）了解译码器的原理和功能；2）根据输入和输出的关系，设计译码器的真值表；3）根据真值表，推导译码器的逻辑表达式；4）画出译码器的逻辑电路图；5）使用逻辑门集成电路，搭建译码器的电路；6）验证译码器的功能和正确性。

5. 实验结果与分析。

通过实验，我们成功设计并实现了半加器、全加器和译码器的电路。

经过验证，这些电路均能正常工作，并能正确输出预期的结果。

实验结果表明，我们掌握了组合逻辑电路的设计原理和方法，提高了实际动手能力和解决问题的能力。

6. 实验总结。

通过本次实验，我们深入学习了组合逻辑电路的设计原理和方法，掌握了加法器和译码器的设计和实现技术。

实验二利用MSI设计组合逻辑电路【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和使用方法2.掌握用MSI设计的组合逻辑电路方法【实验仪器】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 74LS73 74LS86【实验设计与分析】1.数据分配器（1）由数据分配器真值表分析可知，当D=0时，全线路输出为1，而当D=1时，F0~F7输出与地址端ABC相关，二进制地址值代表的十进制数n刚好为D’，而其他位值为1,’= A’B’C’F即F= (A’B’C’)’同理F1= (A’B’C)’F3= (A’BC)’F4= (A B’C’)’F5= （AB’C)’F6= (ABC’)’F7= (ABC)’Y O = GsS2’S1’S’即Y 0’= (Gs’S2’S1’S’)’同理Y 1’= (Gs’S2’S1’S)’Y 3’= (Gs’S2’S1S)’Y 4’= (Gs’S2S1’S’)’Y 5’=（Gs’S2S1’S)’Y 6’= (Gs’S2S1S’)’Y 7’= (Gs’S2S1S)’显然当Gs=1时， Y’= F(3)对比（2）中不同Gs条件下译码器和数据分配器的真值表可以发现，当另Gs’与数据输入D信号一致，S2~S0作为地址段输入的A B C,两者真值表一致，即使译码器变成了数据分配器。

Gs输入端有3端，令G1为数据D输入，其他两端接低电平。

（4）电路设计(5)仿真波形2.LU(Logic Unit逻辑单元)设计（1）分析LU功能，得出如下真值表利用74LS151实现数据选择，那么无需计算逻辑表达式，无需卡诺图化简（2）16行真值化简为8行真值若用2组74LS151,可联合成16路输出，若只用1组74LS151,则需要把Y的值与其中一个输入变量联合起来12351X 0=X4=S1X6=X7=S1’故简化成了设计（3）根据（1）&（2）的真值表分析，可以发现有4组输入变量，1组输出变量，其中s1通过把数据输入端的值与S1关联而简化，故利用3组变量实现了16组输出结果。

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。