组合逻辑电路的分析与测试(网上的)

实验二 组合逻辑电路功能分析与设计
一、实验目的：
1、了解组合逻辑电路的特点；
2、掌握组合逻辑电路功能的分析方法；
3、学会组合逻辑电路的连接方法;
4、掌握组合逻辑电路的设计方法。

二、实验原理：
1、组合逻辑电路的特点：
2、组合逻辑电路的分析方法：
3、组合逻辑电路的设计步骤：
三、实验器件
集成块：74LS00、74LS04、74LS08、74LS32
四、实验内容：
（一）、组合逻辑电路功能分析
分析图4-1所示电路的逻辑功能：
（二）、组合逻辑电路设计（根据组合逻辑电路的设计步骤，分别写出各个组合逻辑电路的设计步骤。

）
1、设计一个举重裁判表决器。

设举重比赛有三个裁判，一个主裁判和两个副裁判。

杠铃完全举上的裁决由每一个裁判按一下自己面前的按钮来确定。

只有当两个或两个以上裁判（其中必须有主裁判）判明成功时，表示“成功”的灯才亮。

（要求用与非门实现）
１图4－1
2、某设备有开关A、B、C，要求仅在开关A接通的条件下，开关B才能接通；开关C仅在开关B接通的条件下才能接通。

违反这一规程，则发出报警信号。

设计一个由与非门组成的能实现这一功能的报警控制电路。

（要求用与非门实现）
3、设计全减器，（要求用与非门实现）
五、实验总结与体会：。

组合逻辑电路的功能测试实验
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”。

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2－2所示。

图2－2 表决电路逻辑图
三、实验设备与器件
1、数字电路试验箱
2、74LS00 74LS20 CC4030（74LS86）
四、实验内容
1、验证表决电路的逻辑功能，画出其真值表。

2、设计用与非门及用异或门组成的半加器电路。

3、设计一个一位全加器，要求用异或门及与非门组成。

五、实验报告
1、列写实验任务的设计过程，画出设计的电路图。

2、对所设计的电路进行实验测试，记录测试结果。

文章标题：深度探析：组合逻辑电路的设计与测试实验1. 前言组合逻辑电路是数字电路中的重要组成部分，它在计算机领域、通信领域、工业控制等领域都有着广泛的应用。

在本文中，我们将深入探讨组合逻辑电路的设计与测试实验，旨在帮助读者更深入地理解这一主题。

2. 组合逻辑电路的基本原理组合逻辑电路由多个逻辑门按照一定的逻辑功能组成，并且没有存储功能。

其输入变量的取值和逻辑门的连接方式确定了输出变量的取值。

在组合逻辑电路中，常见的逻辑门包括与门、或门、非门等。

通过这些逻辑门的组合，可以实现各种复杂的逻辑功能。

3. 组合逻辑电路的设计方法（1）真值表法：通过列出输入变量的所有可能取值，计算输出的取值，得到真值表。

然后根据真值表来设计逻辑门的连接方式。

（2）卡诺图法：将真值表中的1和0用图形方式表示出来，然后通过化简操作，得到最简的逻辑表达式。

（3）逻辑代数法：利用逻辑代数的基本定理，将逻辑函数化简到最简形式。

4. 组合逻辑电路的测试实验组合逻辑电路的测试实验是为了验证设计的电路是否符合设计要求和功能。

常用的测试方法包括输入端给定法、输出端测量法、故障诊断法等。

在进行测试实验时，需要注意测试的充分性和有效性，避免遗漏潜在的故障。

5. 个人观点和理解组合逻辑电路的设计与测试实验是数字电路课程中非常重要的一部分，它不仅需要对逻辑门的基本原理有深入的理解，还需要具备灵活运用逻辑门的能力。

测试实验则是验证设计是否符合要求，是课程中的一次实际应用练习。

6. 总结与回顾通过本文的探讨，我们更深入地了解了组合逻辑电路的设计与测试实验。

通过对其基本原理和设计方法的分析，我们可以更好地掌握其设计和实验的要点。

在参与实验的过程中，我们也能够理解数字电路理论知识的实际应用。

结语组合逻辑电路的设计与测试实验是一门充满挑战的学科，通过不断地学习和实践，我们可以逐步掌握其中的精髓，为将来的应用打下坚实的基础。

在此，我希望读者能够在实践中不断提升自己，探索数字电路领域更多的精彩，期待你也能在这片领域中取得更多的成就。

实验名称组合逻辑电路分析、设计与测试一、实验目的1.掌握组合逻辑电路的分析与测试方法；2.掌握用门电路设计组合逻辑电路的方法。

二、实验原理1.组合逻辑电路的分析与测试组合逻辑电路是最常见的逻辑电路，即通过基本的门电路（比如与门，与非门，或门，或非门等）来组合成具有一定功能的逻辑电路。

组合逻辑电路的分析，就是根据给定的逻辑电路，写出其输入与输出之间的逻辑函数表达式，或者列出真值表，从而确定该电路的逻辑功能。

组合逻辑电路的测试，就运用实验设备和仪器，搭建出实验电路，测试输入信号和输出信号是否符合理论分析出来的逻辑关系，从而验证该电路的逻辑功能。

组合逻辑电路的分析与测试的步骤通常是：（1）根据给定的组合逻辑电路图，列出输入量和中间量、输出量的逻辑表达式；（2）根据所得的逻辑式列出相应的真值表或者卡诺图；（3）根据真值表分析出组合逻辑电路的逻辑功能；（4）运用实验设备和器件搭建出该电路，测试其逻辑功能。

2.组合逻辑电路的设计与测试组合逻辑电路的设计与测试，就是根据设计的功能要求，列出输入量与输出量之间的真值表，通过化简获得输入量与输出量之间的逻辑表达式，然后根据逻辑表达式用相应的门电路设计该组合逻辑电路，然后运用实验设备与器件搭建实验电路，测试该电路是否符合设计要求。

组合逻辑电路的设计与测试的步骤通常是：（1）根据设计的功能要求，列出真值表或者卡诺图；（2）化简逻辑函数，得到最简的逻辑表达式；（3）根据最简的逻辑表达式，画出逻辑电路；（4）搭建实验电路，测试所设计的电路是否满足要求。

三、预习要求1.阅读理论教材上有关组合逻辑电路的分析与综合以及半加器等章节内容，以达到明确实验内容的目的。

2.查阅附录有关芯片管脚定义和相关的预备材料。

四、实验设备与仪器1.数字电路实验箱；2.芯片74LS00；74LS20。

五、实验内容1.半加器逻辑电路的分析与测试SC图5.5.1 半加器的逻辑电路（1） 根据图5.5.1写出中间量（1Z 、2Z 和3Z ）和输出量（S 和C ）关于输入量（A 和B ）的逻辑表达式。

组合逻辑电路实验报告图6-1：O型静态险象如图6-1所示电路其输出函数Z=A+A，在电路达到稳定时，即静态时，输出F 总是1。

然而在输入A变化时（动态时）从图6-1（b）可见，在输出Z的某些瞬间会出现O，即当A经历1→0的变化时，Z出现窄脉冲，即电路存在静态O型险象。

进一步研究得知，对于任何复杂的按“与或”或“或与”函数式构成的组合电路中，只要能成为A+A或AA的形式，必然存在险象。

为了消除此险象，可以增加校正项，前者的校正项为被赋值各变量的“乘积项”，后者的校正项为被赋值各变量的“和项”。

还可以用卡诺图的方法来判断组合电路是否存在静态险象，以及找出校正项来消除静态险象。

实验设备与器件1．+5V直流电源2．双踪示波器3．连续脉冲源4．逻辑电平开关5．0-1指示器（3）根据真值表画出逻辑函数Si、Ci的卡诺图（4）按图6-5要求，选择与非门并接线，进行测试，将测试结果填入下表，并与上面真值表进行比较逻辑功能是否一致。

4．分析、测试用异或门、或非门和非门组成的全加器逻辑电路。

根据全加器的逻辑表达式全加和Di =（Ai⊕Bi）⊕Di-1进位Gi =（Ai⊕Bi）·Di-1+Ai·Bi可知一位全加器可以用两个异或门和两个与门一个或门组成。

（1）画出用上述门电路实现的全加器逻辑电路。

（2）按所画的原理图，选择器件，并在实验箱上接线。

（3）进行逻辑功能测试，将结果填入自拟表格中，判断测试是否正确。

5．观察冒险现象按图6-6接线，当B=1，C=1时，A输入矩形波（f=1MHZ 以上），用示波器观察Z输出波形。

并用添加校正项方法消除险象。

组合逻辑电路的设计与测试实验原理和内容大家好，今天我们来聊聊组合逻辑电路的设计与测试实验原理和内容。

组合逻辑电路是由基本的逻辑门组成的电路，它可以实现各种逻辑功能。

那么，我们该如何设计一个组合逻辑电路呢？我们需要了解逻辑门的基本原理。

接下来，我将为大家详细介绍组合逻辑电路的设计与测试实验原理和内容。

1. 组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计主要包括以下几个步骤：(1)确定电路的功能需求。

在设计组合逻辑电路之前，我们需要明确电路的功能需求，这将有助于我们选择合适的逻辑门和元器件。

(2)选择合适的逻辑门。

组合逻辑电路常用的逻辑门有与门、或门、非门等。

我们需要根据功能需求选择合适的逻辑门。

(3)连接逻辑门。

将选择好的逻辑门按照一定的顺序和方式连接起来，形成一个完整的组合逻辑电路。

(4)进行仿真和验证。

在实际搭建组合逻辑电路之前，我们可以使用仿真软件对其进行模拟，以检查电路设计的正确性。

如果仿真结果符合预期，那么我们就可以开始实际搭建组合逻辑电路了。

2. 组合逻辑电路的测试实验组合逻辑电路的测试实验主要包括以下几个步骤：(1)搭建组合逻辑电路。

在测试实验之前，我们需要根据设计图纸搭建出组合逻辑电路。

(2)输入信号。

为组合逻辑电路提供输入信号，观察输出结果是否符合预期。

(3)分析结果。

分析组合逻辑电路的实际输出结果，判断其是否满足功能需求。

如果输出结果不符合预期，那么我们需要进一步分析原因，找出问题所在。

(4)调整优化。

根据分析结果，对组合逻辑电路进行调整优化，使其性能更加优越。

通过以上步骤，我们可以完成组合逻辑电路的设计与测试实验。

实际操作过程中可能会遇到各种问题，但只要我们勇于尝试、不断学习，就一定能够克服困难，取得成功。

组合逻辑电路的设计与测试实验是一个充满挑战和乐趣的过程。

希望大家在学习过程中，能够充分发挥自己的想象力和创造力，设计出更多有趣的组合逻辑电路，为科技发展做出贡献。

谢谢大家！。

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。

实验二：组合逻辑电路分析与设计姓名: 夕何【实验目的】1.掌握组合逻辑电路的分析方法，并验证其逻辑功能。

2.掌握组合逻辑电路的设计方法，并能用最少的逻辑门实现之。

3.熟悉示波器的使用。

【实验仪器及器件】【实验过程及结果分析】1.代码转换电路的设计已知4位输入8421码为表1，4位输出循环码如表2表1 BCD码表2 GRAY码D C B A0 0 0 00 0 0 1将表1中ABCD 作为自变量，表2中3G ~0G 各自作为因变量可得到四张真值表，即可得出3G ~0G 各自与ABCD 的逻辑函数式如下D G =3 (1)D C G ⊕=2 (2) C B G ⊕=1 (3)0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 11 0 0 11 0 1 01 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1113G2G1G0G0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 10 1 0 10 1 1 1 0 0 1 1B A G ⊕=0 (4)根据老师要求,将G 2和G 1的逻辑表达式变换为: G 2=((C’D)’(CD’)’)’ (5) G 1=((C’B)’(CB’)’)’ (6)由函数式(1)(5)(6)(4)可得如图（1）所示电路图：图（1）AltiumDesigner 本实验电路图2.实际电路图如图（2）所示图（2）实际电路图测试：将ABCD 分接逻辑开关的各输入端口，3G ~0G 接入“0-1”显示器检测，结果如表 3，实验结果：以10KHz 方波作为计数器的脉冲，一GO 位基准，得到各个端口的输出波形： （1）G0 与G1的波形如图（3）所示，其中上边的波形为G0，下边的波形为G1；（2）G2与G0的波形图如图（4）所示，其中上边为G2，下边为G0图（4）（3）G2与G3波形图对比如图（5）所示，其中上边的波形为G2，下边波形为G3。

实验二组合逻辑电路分析与测试一、实验目的1．掌握组合逻辑电路的分析方法。

2．验证半加器和全加器电路的逻辑功能。

3．了解两个二进制数求和运算的规律。

4．学会数字电子线路故障检测的一般方法。

二、实验原理1．分析逻辑电路的方法：根据逻辑电路图---写出逻辑表达式---化简逻辑表达式（公式法、卡诺图法）---画出逻辑真值表---分析得出逻辑电路解决的实际问题（逻辑功能）。

2．实验线路（1）用与非门组成的半加器，如图4-4-1所示。

（2）用异或门组成的半加器，如图4-4-2所示。

图4-4-2 异或门组成的半加器（3）用与非门、与或非门和异或门组成的全加器，如图4-4-３所示：3．集成块管脚排列图见附录三、实验仪器及器材１．数字实验箱２．集成块74LS00３．集成块74LS54４．集成块74LS86５．万用表 6．＋5V直流电源四、实验内容及步骤１．检查所用集成块的好坏。

２．测试用与非门组成的半加器的逻辑功能。

（1）按图4-4-1接线，先写出其逻辑表达式，然后将输入端A、B接在实验箱逻辑控制开关插孔，X1、X2、X3、S n、C n分别接在电平显示插孔接好线后，进行测试。

（2）改变输入端A、B的逻辑状态，观察各点相应的逻辑状态，将结果填入表4-4-1中，测试完毕，切断电源，分析输出端逻辑状态是否正确。

表4-4-1（1）按图4-4-2接线，将输入端A、B分别接在逻辑控制开关插孔，C n、S n分别接在电平显示插孔，接好线后进行测试。

（2）改变输入端A n、B n的逻辑状态，观察S n和C n的显示状态，并将测试结果填入表4-4-2中，并分析结果正确与否。

若输出有误，分析其原因并查找故障点。

４．测试用与非门、与或非门组成的全加器的逻辑功能。

（1）按图4-4-3接线，输入端A n、B n、C n-1分别接逻辑控制开关插孔, S n、C n分别接电平显示插孔，接好线后进行测试。

表4-4-2n n n-1n n果填入表4-4-3中。

组合逻辑电路图的分析与设计习题及答案1.试分析图P4.1所示电路的逻辑功能。

(a) (b) 解：(a)ABB B A AB B B A Y =+=+⊕=)(电路完成与功能（即为与逻辑门） (b) )(B A AB B A B A Y +=+=电路完成同或功能（即为同或门）2.试分析图P4.2所示电路的逻辑功能。

(a)解：(a) Y = AB AB = AB + AB=A ⊕B电路完成异或功能（即为异或门）3.写出图4.6所示电路的逻辑函数表达式。

并化简为最简与或表达式。

解：6430Y Y Y Y Y A = 7652Y Y Y Y Y B =1 ≥1A BY1 &&1 ≥1 A B Y=11 A BY 1& & &Y A = m 0+m 3+m 4+m 6 Y B = m 2+m 5+m 6+m 7BC A C A C B Y A ++= C B AC Y B +=4.用与非门设计一个数值范围判别电路。

设电路输入A 、B 、C 、D 为表示1位十进制数X 的8421BCD 码，当X 符合下列条件时，输出Y=1，否则输出Y=0。

（1）4≦X ≦8 解：（1）分析设计要求并列出真值表A B C D Y0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 10 0 0 0 1 1 1 1 1 0 X X X X X X（2）求最简与—非表达式D A B D A B Y =+=（3）画出逻辑图B DY&&&&A 11 111 1111 1 1 1 1X X X X XX5.某逻辑电路输入A 、B 、C 及输出Y 的电压波形如图P4.8所示，试列出真值表，写出输出逻辑表达式，并用最少的门电路实现。

实验六组合逻辑电路的分析与设计一、实验目的1.熟练掌握组合逻辑电路的分析、设计与测试的基本方法，常用集成组合逻辑器件的逻辑功能以及使用方法。

2.理解常用集成组合逻辑器件的工作原理。

3.了解组合逻辑电路中的竞争－冒险现象及其消除方法。

二、实验原理：组合逻辑电路的逻辑功能特点是任一时刻的稳定输出状态，只决定于该时刻输入信号的状态，而与输入信号作用前电路原来所处的状态无关。

组合逻辑电路的设计，就是按照给定的具体逻辑问题设计出最简单的逻辑电路。

组合逻辑电路设计的一般过程是：（1）将给出的实际逻辑问题进行逻辑抽象，确定出入变量与输出变量；（2）根据真值表写出逻辑函数表达式；（3）根据最简逻辑式画出逻辑图。

三、实验内容：1.试用逻辑门设计一个血型关系检测电路，用以检测输血者与受血者之间的关系。

人类有O、A、B、AB四种基本血型，输血者与受血者的血型必须符合下列原则：O型血可以输给任意血型的人，但O型血的人只能接受O型血；A型血能输给A型和AB型血的人，而A型血的人只能接受A型和O型血；B型血能输给B型和AB型血的人，而B型血的人只能接受B型和O型血；AB型血只能输给AB血型的人，但AB血型的人可以接受所有血型的血。

（提示：用变量A、B的四种组合来表示输血者的O型、A型、B型、AB型四种血型，用变量C、D的四种组合来表示受血者O型、A型、B型、AB型的四种血型。

）输血者与受血者关系示意图方案1：用四位二进制数代表4种血型。

四位二进制数输血者和受血者真值表12301230123012301230123G G G G R R R R R R R R G G G G R R R R G G G G S +++= 这个方案共有8个输入和一个输出，需要2个八输入与门、2个四输入与门和一个四输入或门实现。

方案2：用二位二进制数代表4种血型。

二位二进制数输血者和受血者真值表卡诺图如下：函数表达式：∙∙ABDA=+++=用+=++CDF∙ABADCCDBCDCABBBACD与非门实现电路图：这个方案共有4个输入和一个输出，需要4个2输入与门和一个四输入或门实现。

实验
1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、组合电路的一般步骤如图
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”。

表5-5-1
表5-5-2
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 ⋅⋅⋅
图5-5-1
表决逻辑电路
按图5－5－2接线，输入端A、B、C 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5－5－1进展比拟，验证所设计的逻辑电路是否符合要求。

三、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
5、 74LS00 74LS20 cc4070
四、实验内容
1用与非门设计半加器
2用与非和异或门设计半加器
3用与非和异或设计全加器。

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。