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组合逻辑电路的分析与设计实验报告院系：电子与信息工程学院班级：电信13-2班组员姓名: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、掌握组合逻辑电路的设计方法。
二、实验原理通常逻辑电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。
电路在任何时刻，输出状态只取决于同一时刻各输入状态的组合，而与先前的状态无关的逻辑电路称为组合逻辑电路。
1.组合逻辑电路的分析过程，一般分为如下三步进行：①由逻辑图写输出端的逻辑表达式；②写出真值表；③根据真值表进行分析，确定电路功能。
2.组合逻辑电路一般设计的过程为图一所示。
图一组合逻辑电路设计方框图3.设计过程中，“最简”是指按设计要求，使电路所用器件最少，器件的种类最少,而且器件之间的连线也最少。
三、实验仪器设备数字电子实验箱、电子万用表、74LS04、74LS20、74LS00、导线若干。
74LS00 74LS04 74LS20四、实验内容及方法1 、设计4线-2线优先编码器并测试其逻辑功能。
数字系统中许多数值或文字符号信息都是用二进制数来表示，多位二进制数的排列组合叫做代码，给代码赋以一定的含义叫做编码。
(1)4线-2线编码器真值表如表一所示输入输出1 0 0 0 0 00 1 0 0 0 10 0 1 0 1 00 0 0 1 1 14线-2线编码器真值表(2)由真值表可得4线-2线编码器最简逻辑表达式为=((0′1′23′)′(0′1′2′3)′) ′=((0′12′3′)′( 0′1′2′3)′)′(3)由最简逻辑表达式可分析其逻辑电路图4线-2线编码器逻辑图（4）按照全加器电路图搭建编码器电路，注意搭建前测试选用的电路块能够正常工谢谢阅读谢谢阅读作。
（5）验证所搭建电路的逻辑关系。
=1 =0 0 =1 =0 1 =1 =1 0 =1 =1 1 2、设计2线-4线译码器并测试其逻辑功能。
译码是编码的逆过程，它能将二进制码翻译成代表某一特定含义的号.(即电路的某种状态)，具有译码功能的逻辑电路称为译码器。
组合逻辑电路的分析在分析组合逻辑电路时，我们可以使用真值表、卡诺图或布尔代数等方法。
下面将分别介绍这些方法的基本原理和应用。
1.真值表分析法真值表是列出电路的所有可能输入和对应输出的表格。
通过逐行检查真值表的输出列，可以确定电路的功能。
真值表分析法适用于较小规模的电路，但对于较复杂的电路可能不够实用。
2.卡诺图分析法卡诺图是一种图形表示方法，用于描述逻辑函数之间的关系。
它将所有可能的输入组合表示为一个方格矩阵，每个方格代表一个状态。
相邻的方格表示输入之间只有一个位不同。
通过合并相邻的方格，我们可以找到简化逻辑函数的最小项或最小项组合。
卡诺图分析法可以用来优化逻辑电路，减少门的数量和延迟。
3.布尔代数分析法布尔代数是一种用符号和运算规则描述逻辑函数的代数系统。
我们可以使用布尔代数的运算规则来简化和优化逻辑电路。
常见的布尔代数运算包括与运算、或运算、非运算和异或运算等。
通过应用这些运算规则，我们可以将复杂的逻辑函数简化为最小项或最小项组合，从而简化电路。
在进行组合逻辑电路的分析时，我们首先需要确定电路的输入和输出。
然后，我们可以根据电路的功能和输出要求，绘制真值表或卡诺图。
通过分析真值表或卡诺图，我们可以找到逻辑函数的最小项或最小项组合。
接下来，我们可以将这些最小项或最小项组合转化为逻辑门的输入方式。
最后，我们可以使用布尔代数的运算规则来简化逻辑函数和电路。
组合逻辑电路的分析是电路设计和优化的重要一步。
通过应用不同的分析方法，我们可以更好地理解电路的功能和性质，从而更好地设计和优化电路。
在分析组合逻辑电路时，我们需要注意电路的输入和输出要求，合理选择和配置逻辑门，以及优化电路的延迟和开销。
第三章组合逻辑电路基本知识点*组合逻辑电路的特点*组合逻辑电路功能的表示方法及相互转换*组合逻辑电路的分析方法和设计方法*常用集成组合逻辑电路的逻辑功能、使用方法和应用举例*组合逻辑电路中的竞争–冒险现象及消除竞争–冒险现象的常用方法3.1概述在数字电路中根据逻辑功能的不同特点，可将其分为两大类：一类是组合逻辑电路，另一类是时序逻辑电路。
组合逻辑电路在逻辑功能上的共同特点是：任意时刻的输出状态仅取决于该时刻的输入状态，与电路原来的状态无关。
在电路结构上的特点是：它是由各种门电路组成的，而且只有从输入到输出的通路，没有从输出到输入的反馈回路。
由于组合逻辑电路的输出状态与电路的原来状态无关，所以组合逻辑电路是一种无记忆功能的电路。
由此可知第二章中介绍的各种门电路都属于组合逻辑电路。
描述一个组合逻辑电路逻辑功能的方法很多，通常有：逻辑函数表达式、真值表、逻辑图、卡诺图、波形图五种。
它们各有特点，又相互联系，还可以相互转换。
3. 2逻辑功能各种表示方法的特点及其相互转换一、逻辑功能各种表示方法的特点1、逻辑函数表达式逻辑表达式是用与、或、非等基本运算来表示输入变量和输出函数因果关系的逻辑代数式。
其特点是形式简单、书写方便，便于进行运算和转换。
但表达式形式不唯一。
2、真值表真值表是根据给定的逻辑问题，把输入变量的各种取值的组合和对应的输出函数值排列成表格。
其特点是：直观、明了，可直接看出输入变量与输出函数各种取值之间的一一对应关系。
真值表具有唯一性。
3、逻辑图逻辑图是用若干基本逻辑符号连接成的电路图。
其特点是：与实际使用的器件有着对应关系，比较接近于实际的电路，但它只反映电路的逻辑功能而不反映电气参数和性能。
同一种逻辑功能可以用多种逻辑图实现，它不具备唯一性。
4、卡诺图卡诺图是按相邻性原则排列的最小项的方格图。
它实际上是真值表的特定的图示形式。
其特点是在化简逻辑函数时比较直观容易掌握。
卡诺图具有唯一性，但化简后的逻辑表达式不是唯一的。
组合逻辑电路基础知识、分析方法
电工电子教研组徐超明
一.教学目标：掌握组合逻辑电路的特点及基本分析方法
二.教学重点：组合逻辑电路分析法
三.教学难点：组合逻辑电路的特点、错误！链接无效。
四.教学方法：新课复习相结合，温故知新，循序渐进；
重点突出，方法多样，反复训练。
14.1 组合逻辑电路的基础知识
一、组合逻辑电路的概念
[展示逻辑电路图]分析得出组合逻辑电路的概念：若干个门电路组合起来实现不同逻辑功能的电路。
复习:
名称符号表达式
基本门电路与门Y = AB 或门Y = A+B 非门Y =A
复合门电路
与非门Y = AB 或非门Y = B
A+
与或非门Y = CD
AB+
异或门
Y = A⊕B
=B
A
B
A+
同或门
Y = A⊙B
=B
A
AB+
[展示逻辑电路图]分析得出组合逻辑电路的特点和能解决的两类问题：
二、组合逻辑电路的特点
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。
不具有记忆功能。
三、组合逻辑电路的两类问题：
1.给定的逻辑电路图,分析确定电路能完成的逻辑功能。
→分析电路
2.给定实际的逻辑问题，求出实现其逻辑功能的逻辑电路。
→设计电路 14．1．1 组合逻辑电路的分析方法 一、 分析的目的：根据给定的逻辑电路图，经过分析确定电路能完成的逻辑功能。
二、 分析的一般步骤：
1. 根据给定的组合逻辑电路，逐级写出逻辑函数表达式；
2. 化简得到最简表达式；
3. 列出电路的真值表；
4. 确定电路能完成的逻辑功能。
口诀: 逐级写出表达式，
化简得到与或式。
真值表真直观， 分析功能作用大。
三、 组合逻辑电路分析举例 例1：分析下列逻辑电路。
解: (1)逐级写出表达式:
Y 1=B A , Y 2=BC , Y 3=21Y Y A =BC B A A ⋅⋅,Y 4=BC , F=43Y Y =BC BC B A A ⋅⋅⋅ (2)化简得到最简与或式:
F=BC BC B A A ⋅⋅⋅=BC BC B A A +⋅⋅=BC C B B A A +++))((
=BC C B A B A BC C B B A +⋅⋅+⋅=++⋅)(=BC B A BC C B A +⋅=++⋅)1( (3) A B C F 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1
1
(4)叙述逻辑功能:
当 A = B = 0 时，F = 1 当 B = C = 1 时，F = 1
组合逻辑电路 表达式 化简 真值表 简述逻辑功能
例2：分析下列逻辑电路。
解: (1)逐级写出表达式:
Y 1=ABC Y 2=A+B+C Y 3=AB Y 4=AC Y 5=BC
Y 6=Y 3+ Y 4+ Y 5 Y 7=6Y Y 8=Y 2 Y 7 F=Y 1 +Y 8=
ABC+ (A+B+C)BC AC AB ++ (2)化简
F= ABC+ (A+B+C)BC AC AB ++= ABC+ (A+B+C)))()((C B C A B A +++ =C B A C B A C B A C B A ⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅ (3) A B C F 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1
1
(4)叙述逻辑功能:
在A 、B 、C 三个输入变量中，有奇数个1时，输出F 为1，否则F 为0， 此电路为三位判奇电路，又称为“奇校验电路” 。
例：分析下列电路的功能。
解: (1)逐级写出表达式: Y 1 = A ⊕B
F= Y 1⊕C =A ⊕B ⊕C (2) A B C A ⊕B F=A ⊕B ⊕C
0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1
1
(4)叙述逻辑功能:
此电路也为三位判奇电路，即 “奇校验电路”
练习：分析下列逻辑电路。
（板演） 解: (1)逐级写出表达式: Y 1=ABC Y 2= Y 1 A Y 3= Y 1 B Y 4= Y 1 C F= 432Y Y Y ++ (2)化简:
F=432Y Y Y ++=C Y B Y A Y 111++=)(1C B A Y ++
=)(C B A ABC ++=)(C B A ABC +++=C B A ABC ⋅⋅+ (3)列真值表:
(4)叙述逻辑功能:
三个输入量A 、B 、C 同为1或同为0时，输出F = 1。
电路功能是用来判断输入信号是否相同，相同时输出为1，不相同时输出为0，此电路称为“一致判别电路”。
小结:
1 、组合逻辑电路由门电路组成。
2、组合逻辑电路特点是:输出仅取决于当前的输入，而与以前的状态无关。
3、组合逻辑电路的分析（读图）是:根据已知的逻辑电路图，找出输出与输入信号间的逻辑关系，确定电路的逻辑功能。
作业：14.1，14.5
A B C F 0 0 0 1 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
精品文档资料。
