组合逻辑电路的设计与测试实验报告
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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。
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。
组合逻辑电路实验报告引言组合逻辑电路是由与门、或门和非门等基本逻辑门组成的电路,它的输出仅仅依赖于当前的输入。
在本实验中,我们将学习如何设计和实现组合逻辑电路,并通过实验验证其功能和性能。
实验目的本实验的目的是让我们熟悉组合逻辑电路的设计和实现过程,掌握基本的逻辑门和组合逻辑电路的基本原理,并能够通过实验验证其功能和性能。
实验器材与预置系统本实验使用以下器材和预置系统:•模型计算机实验箱•功能切换开关•LED指示灯•逻辑门芯片实验内容1. 初级组合逻辑电路设计首先,我们将设计一个简单的初级组合逻辑电路。
根据实验要求,该电路需要实现一个2输入1输出的逻辑功能。
1.1 逻辑设计根据逻辑功能的要求,我们可以先用真值表来表示逻辑关系,然后根据真值表来进行逻辑设计。
假设我们需要实现的逻辑功能是“与门”(AND gate),其真值表如下:输入A输入B输出000010100111根据真值表,我们可以得到逻辑方程为:输出 = 输入A AND 输入B。
1.2 逻辑电路设计根据逻辑方程,我们可以得到逻辑电路的设计图如下:+--------------+------ A ---| || AND Gate |--- Output------ B ---| |+--------------+在这个设计图中,A和B为输入引脚,Output为输出引脚,AND Gate表示与门。
1.3 实验验证在实验过程中,我们可以通过观察LED指示灯的亮灭来验证逻辑电路是否正确实现了目标功能。
通过设置不同的输入A 和B,我们可以观察输出是否符合预期结果。
2. 高级组合逻辑电路设计接下来,我们将设计一个更复杂的高级组合逻辑电路。
这个电路由多个逻辑门连接而成,实现多个输入和多个输出的逻辑功能。
2.1 逻辑设计根据实验要求,我们可以先确定需要实现的逻辑功能,并用真值表来表示逻辑关系。
假设我们需要实现的逻辑功能是“四位全加器”(4-bit full adder),其真值表如下:输入A输入B输入C输出S进位输出Cout0000000110010100110110010101011100111111根据真值表,我们可以得到逻辑方程为:输出S = 输入A XOR 输入B XOR 输入C 进位输出Cout = (输入A AND 输入B) OR (输入C AND (输入A XOR 输入B))2.2 逻辑电路设计根据逻辑方程,我们可以使用多个逻辑门来实现四位全加器电路。
组合逻辑电路设计实验报告1.实验题目组合电路逻辑设计一:①用卡诺图设计8421码转换为格雷码的转换电路。
②用74LS197产生连续的8421码,并接入转换电路。
③记录输入输出所有信号的波形。
组合电路逻辑设计二:①用卡诺图设计BCD码转换为显示七段码的转换电路。
②用74LS197产生连续的8421码,并接入转换电路。
③把转换后的七段码送入共阴极数码管,记录显示的效果。
2.实验目的(1)学习熟练运用卡诺图由真值表化简得出表达式(2)熟悉了解74LS197元件的性质及其使用3.程序设计格雷码转化:真值表如下:卡诺图:1010100D D D D D D G ⊕=+=2121211D D D D D D G ⊕=+=3232322D D D D D D G ⊕=+= 33D G =电路原理图如下:七段码显示:真值表如下:卡诺图:2031020231a D D D D D D D D D D S ⊕++=+++=10210102b D D D D D D D D S ⊕+=++= 201c D D D S ++=2020101213d D D D D D D D D D D S ++++= 2001e D D D D S +=2021013f D D D D D D D S +++= 2101213g D D D D D D D S +++=01213g D D D D D S +⊕+=电路原理图如下:4.程序运行与测试格雷码转化:逻辑分析仪显示波形:七段数码管显示:5.实验总结与心得相关知识:异步二进制加法计数器满足二进制加法原则:逢二进一(1+1=10,即Q由1→0时有进位。
)组成二进制加法计数器时,各触发器应当满足:①每输入一个计数脉冲,触发器应当翻转一次;②当低位触发器由1变为0时,应输出一个进位信号加到相邻高位触发器的计数输入端。
集成4位二进制异步加法计数器:74LS197MR是异步清零端;PL是计数和置数控制端;CLK1和CLK2是两组时钟脉冲输入端。
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)。
组合逻辑电路的分析和设计_实验报告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:盖兵(134********)邢帅成(134********)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4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1Y =((I 0′I 1′I 2I 3′)′(I 0′I 1′I 2′I 3)′) ′0Y =((I 0′I 1I 2′I 3′)′( I 0′I 1′I 2′I 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作。
(5)验证所搭建电路的逻辑关系。
0I =1 1Y 0Y =0 0 1I =1 1Y 0Y =0 12I =1 1Y 0Y =1 0 3I =1 1Y 0Y =1 12、设计2线-4线译码器并测试其逻辑功能。
组合逻辑电路的设计与测试实验报告总结
一、组合逻辑电路的设计与测试实验报告总结
1.组合逻辑电路的设计
组合逻辑电路是一种由数字电路组成的电路,可以使用计算机自动设计出一种实现特定功能的组合逻辑电路。
在设计组合逻辑电路时,应该先对要设计出的电路的功能特点作出简要分析,根据系统功能的需要,确定设计电路的输入、输出及简要功能,然后选择一种合适的建模语言,画出要实现的电路框架,并根据设计的功能特点,确定电路的功能逻辑关系,绘制出电路原理图,然后进行简单的仿真和验证,最后将电路接线调试完毕,实现功能。
2.测试实验报告总结
在组合逻辑电路测试实验中,我们根据给定需求,使用TTL逻辑IC、电阻、电容等元器件设计出一种实现开关抖动过滤的组合逻辑电路,最终实现了其功能。
在实验中,我们发现,使用合适的逻辑IC
及元器件,结合灵活恰当的电路设计,可以实现特定功能的电路设计。
从实验的结果来看,我们设计的组合逻辑电路,实现了基本的开关抖动过滤功能,并通过实验的验证,证明了设计有效。
实验表明,组合逻辑电路的设计与测试是能够有效地实现特定功能的电路设计
的关键,是建立数字电路的基础。
组合逻辑电路设计实验报告1.实验题目组合电路逻辑设计一:①用卡诺图设计8421码转换为格雷码的转换电路。
②用74LS197产生连续的8421码,并接入转换电路。
③记录输入输出所有信号的波形。
组合电路逻辑设计二:①用卡诺图设计BCD码转换为显示七段码的转换电路。
②用74LS197产生连续的8421码,并接入转换电路。
③把转换后的七段码送入共阴极数码管,记录显示的效果。
2.实验目的(1)学习熟练运用卡诺图由真值表化简得出表达式(2)熟悉了解74LS197元件的性质及其使用3.程序设计格雷码转化:真值表如下:卡诺图:电路原理图如下:111D D D D D D G ⊕=+=2121211D D D D D D G ⊕=+=3232322D D D D D D G ⊕=+=33D G =七段码显示:真值表如下:卡诺图:2031020231a D D D D D D D D D D S ⊕++=+++=01213g D D D D D S +⊕+=电路原理图如下:10210102b D D D D D D D D S ⊕+=++=201c D D D S ++=2020101213d D D D D D D D D D D S ++++=2001e D D D D S +=2021013f D D D D D D D S +++=2101213g D D D D D D D S +++=4.程序运行与测试格雷码转化:逻辑分析仪显示波形:七段数码管显示:5.实验总结与心得相关知识:异步二进制加法计数器满足二进制加法原则:逢二进一(1+1=10,即Q由1→0时有进位。
)组成二进制加法计数器时,各触发器应当满足:①每输入一个计数脉冲,触发器应当翻转一次;②当低位触发器由1变为0时,应输出一个进位信号加到相邻高位触发器的计数输入端。
集成4位二进制异步加法计数器:74LS197MR是异步清零端;PL是计数和置数控制端;CLK1和CLK2是两组时钟脉冲输入端。
广西大学实验报告纸_______________________________________________________________________________ 实验内容___________________________________________指导老师【实验名称】组合逻辑电路的设计【实验目的】学习组合逻辑电路的设计与测试方法。
【设计任务】用四-二输入与非门设计一个4人无弃权表决电路(多数赞成则提案通过)。
要求:采用四-二输入与非门74LS00实现;使用的集成电路芯片种类尽可能的少。
【实验用仪器、仪表】数字电路实验箱、万用表、74LS00。
【设计过程】设输入为A、B、C、D,输出为L,根据要求列出真值表如下真值表根据真值表画卡若图如下由卡若图得逻辑表达式BDCBDAC CD AB BD AC CD AB BD AC CD AB BD AC CD BD AC AB D BCD C ACD B ABD A ABC ACDBCD ABD ABC L ⋅⋅⋅=⋅⋅⋅=++=+++=⋅+⋅+⋅+⋅=+++=))(()()(用四二输入与非门实现AB CDL实验逻辑电路图Y 实验线路图【实验步骤】1.打开数字电路实验箱,按下总电源开关按钮。
2.观察实验箱,看本实验所用的芯片、电压接口、接地接口的位置。
3.检查芯片是否正常。
芯片内的每个与非门都必须一个个地测试,以保证芯片能正常工作。
4.检查所需导线是否正常。
将单根导线一端接发光二极管,另一端接高电平。
若发光二极管亮,说明导线是正常的;若发光二极管不亮时,说明导线不导通。
不导通的导线不应用于实验。
5.按实验线路图所示线路接线。
6.接好线后,按真值表的输入依次输入A、B、C、D四个信号,“1”代表输入高电平,“0”代表输入低电平。
输出端接发光二极管,若输出端发光二极管亮则说明输出高电平,对应记录输出结果为“1”;发光二极管不亮则说明输出低电平,对应记录输出结果为“0”。
华中科技大学《电子线路设计、测试与实验》实验报告实验名称:SSI组合逻辑电路设计实验(软件)院(系):自动化学院实验成绩:指导教师:汪小燕2014 年 4 月24 日一.实验目的1.掌握用SSI(小规模数字集成电路)实现简单组合逻辑电路的方法。
2.掌握简单数字电路的安装于调试技术。
3.进一步熟悉数字万用表、示波器等仪器的使用办法。
4.熟悉用Verilog HDL描述组合逻辑电路的方法,以及EDA仿真技术。
二.实验元器件芯片74HC00 2片,74LS04 一片;若干导线,计算机;QuartusⅡ9.1集成开发环境;面包板;可编程器件实验板;专用的在系统编程电缆。
三.实验原理及参考电路组合逻辑电路的设计流程组合逻辑电路的设计步骤如下图,先根据实际的逻辑问题进行逻辑抽象,定义逻辑状态的含义,在按照给定事件因果关系列出逻辑关系真值表。
然后用给定的器件实现简化后的逻辑表达式,画出逻辑电路图。
QuartusⅡ9.1在设计好电路之后,就可以根据设计的电路,就可以在QuartusⅡ9.1集成开发环境下,通过Verilog HDL语言编程,然后生成相应的波形文件执行仿真,最后再把程序下载到老师给的DE0板子上去,从而通过板子上LED灯的亮和不亮来确定输出的高低电平。
插板在做完仿真之后,就可以根据设计的逻辑图选择相应的芯片进行插板,通过给不同输入高低电平组合来测输出电平的高低,从而检测是否符合实验要求。
四.实验内容全加器/全减器 根据给定的器件,设计一个全加器/全减器电路,使之既能实现1位加法运算又能实现1位减法运算。
当控制变量M=0时,电路实现加法运算;当M=1时,电路实现减法运算。
其框图如下所示,图中,00A B 、 分别为被加(减)数和加(减数),0S 为相加(减)的结果,0C 为进(借)位。
一、 首先,按照组合逻辑电路的设计流程,写出其真值表如下:M0A0B1C -0S0C0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 111111二、根据真值表,。
洛阳理工学院实验报告
系别计算机与信息工程系班级学号姓名
课程名称数字逻辑实验日期
实验名称实验项目二组合逻辑电路的设计与测试成绩
实验目的:
掌握组合逻辑电路的设计与测试方法
实验条件:
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
4012X3(74LS20)
实验内容:
1.实验任务:
(1)在实验装置适当的位置选定上三个14P插座,按照集成块定位标记插
好集成块74LS20,按下图接线,验证逻辑功能。
(2)设计一个全加器,集成芯片自行确定。
2.实验步骤
(1)分析得出实验组合电路图
(2)根据线路图接线,实图如下所示:
(3)测试连通性,验证结果
实验总结:
在连接线路之前,需要将逻辑电路图分析清楚,然后再接线,接线时,要注意检查每条线是否完好,以及指示灯的好坏。