组合逻辑电路的设计实验报告
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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。
一、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本概念和组成。
2. 掌握组合逻辑电路的设计方法。
3. 学会使用基本逻辑门电路构建组合逻辑电路。
4. 验证组合逻辑电路的功能,并分析其输出特性。
二、实验原理组合逻辑电路是一种数字电路,其输出仅取决于当前的输入,而与电路的先前状态无关。
它主要由与门、或门、非门等基本逻辑门组成。
组合逻辑电路的设计通常遵循以下步骤:1. 确定逻辑功能:根据实际需求,确定电路应实现的逻辑功能。
2. 设计逻辑表达式:根据逻辑功能,设计相应的逻辑表达式。
3. 选择逻辑门电路:根据逻辑表达式,选择合适的逻辑门电路进行搭建。
4. 搭建电路并进行测试:将逻辑门电路搭建成完整的电路,并进行测试,验证其功能。
三、实验设备1. 逻辑门电路芯片:与门、或门、非门等。
2. 连接导线。
3. 逻辑分析仪。
4. 电源。
四、实验内容及步骤1. 设计逻辑表达式以一个简单的组合逻辑电路为例,设计一个4位二进制加法器。
设输入为两个4位二进制数A3A2A1A0和B3B2B1B0,输出为和S3S2S1S0和进位C。
根据二进制加法原理,可以得到以下逻辑表达式:- S3 = A3B3 + A3'B3B2 + A3'B3'B2A2 + A3'B3'B2'B2A1 + A3'B3'B2'B2'B1A0- S2 = A2B2 + A2'B2B1 + A2'B2'B1B0 + A2'B2'B1'B0A0- S1 = A1B1 + A1'B1B0 + A1'B1'B0A0- S0 = A0B0 + A0'B0- C = A3B3 + A3'B3B2 + A3'B3'B2A2 + A3'B3'B2'B2A1 + A3'B3'B2'B2'B1A0 + A2B2 + A2'B2B1 + A2'B2'B1B0 + A2'B2'B1'B0A0 + A1B1 + A1'B1B0 +A1'B1'B0A0 + A0B0 + A0'B02. 选择逻辑门电路根据上述逻辑表达式,选择合适的逻辑门电路进行搭建。
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。
实验名称:组合逻辑电路一、实验目的1、掌握组合逻辑电路的分析、设计方法与测试方法;2、了解组合逻辑电路的冒险现象及消除方法。
二、实验器材需要与非门CC4011×3,异或门CC4030×1,或门CC4071×1。
CC4011引脚图CC4030引脚图CC4071引脚图三、实验内容及实验电路1、分析、测试用与非门CC4011组成的半加器的逻辑功能。
列出真值表并画出卡诺图判断是否可以简化。
图1由与非门组成的半加器电路A B S C2、分析、测试用异或门CC4030与与非门CC4011组成的半加器逻辑电路。
图2由异或门和与非门组成的半加器电路A B S C3、分析、测试全加器的逻辑电路。
写出实验电路的逻辑表达式,根据实验结果列出真值表与全加器的逻辑功能对比,并画出i S和i C的卡诺图。
图3由与非门组成的全加器电路A B1 i C i S i C4、设计、测试用异或门、与非门和或门组成的全加器逻辑电路。
全加和:()1-⊕⊕=i i i i C B A S 进位:()ii i i i i B A C B A C ⋅+⋅⊕=-1将全加器的逻辑表达式,变换成由两个异或门,四个与非门,一个或门组成;画出全加器电路图,按所画的原理图选择器件并在实验板上连线;进行功能测试并自拟表格填写测试结果。
电路图:A B 1-i C i S i C 5、观察冒险现象。
按图4接线,当1==C B 时,A 输入矩形波(MHz f 1=以上),用示波器观察输出波形,并用添加冗余项的方法消除冒险现象。
图4观察冒险现象实验电路四、实验预习要求1、复习组合逻辑电路的分析方法。
2、复习组合逻辑电路的设计方法。
3、复习用与非门和异或门等构成半加器和全加器的工作原理。
4、复习组合电路冒险现象的种类、产生原因和如何防止。
5、根据试验任务要求,设计好实验时必要的实验线路。
五、实验报告1、整理实验数据、图表,并对实验结果进行分析讨论。
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)。
组合逻辑电路的设计,电路由红绿蓝三盏灯组成实验报告实验报告标题:组合逻辑电路的设计:红绿蓝三盏灯的组合实验目的:1. 理解组合逻辑电路的基本原理和设计方法;2. 实际操作设计一个由红绿蓝三盏灯组成的组合逻辑电路;3. 探索不同输入组合对输出结果的影响。
实验器材:1. 红绿蓝三盏灯2. 开关3. 电源供应器实验原理:组合逻辑电路是由逻辑门组成的电路,它的输出仅由输入的当前状态决定,与输入信号的变化历史无关。
组合逻辑电路的基本逻辑门有与门(AND)、或门(OR)、非门(NOT)等。
实验设计:根据红绿蓝三盏灯的组合,我们可以设计一个简单的组合逻辑电路。
假设我们用A、B、C分别表示红、绿、蓝灯的状态,0表示灭,1表示亮。
我们需要设计一个电路,使得当ABC分别为000、001、010、011、100、101、110、111八种组合时,红绿蓝三盏灯分别亮起的状态如下:000 -> 红灯亮,绿灯灭,蓝灯灭001 -> 红灯亮,绿灯灭,蓝灯亮010 -> 红灯亮,绿灯亮,蓝灯灭011 -> 红灯亮,绿灯亮,蓝灯亮100 -> 红灯灭,绿灯亮,蓝灯灭101 -> 红灯灭,绿灯亮,蓝灯亮110 -> 红灯灭,绿灯灭,蓝灯灭111 -> 红灯灭,绿灯灭,蓝灯亮基于上述要求,我们可以使用与门、或门和非门来设计该组合逻辑电路,具体设计如下图所示:+++++++A - AND ORB -C -++++++++-输出端D(红灯)+-输出端E(绿灯)+-输出端F(蓝灯)+输入端B+-输入端A实验步骤:1. 按照上述电路图,连接与门、或门、非门及红绿蓝灯;2. 将电源供应器的电源插头接通电源;3. 按照给定的输入组合(000、001、010、011、100、101、110、111)依次拨动开关;4. 观察红绿蓝三盏灯的亮灭情况,记录实验结果。
实验结果:根据实际的实验操作和观察,我们可以得到以下结果:输入组合红灯绿灯蓝灯-000 亮灭灭001 亮灭亮010 亮亮灭011 亮亮亮100 灭亮灭101 灭亮亮110 灭灭灭111 灭灭亮结论:通过实验结果可以验证组合逻辑电路的设计是正确的。
一、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本原理和组成。
2. 掌握组合逻辑电路的设计方法,包括逻辑表达式的推导和门电路的选择。
3. 学习使用逻辑门电路实现基本的逻辑功能,如与、或、非、异或等。
4. 通过实验验证组合逻辑电路的设计和功能。
二、实验原理组合逻辑电路是一种数字电路,其输出仅取决于当前的输入,而与电路的历史状态无关。
常见的组合逻辑电路包括逻辑门、编码器、译码器、多路选择器等。
三、实验设备1. 74LS系列逻辑门芯片(如74LS00、74LS02、74LS04、74LS08等)2. 逻辑电平显示器3. 逻辑电路开关4. 连接线四、实验内容1. 半加器设计(1)设计要求:实现两个一位二进制数相加,不考虑进位。
(2)设计步骤:a. 根据真值表,推导出半加器的逻辑表达式:S = A ⊕ B,C = A ∧ B。
b. 选择合适的逻辑门实现半加器电路。
c. 通过实验验证半加器的功能。
2. 全加器设计(1)设计要求:实现两个一位二进制数相加,考虑进位。
(2)设计步骤:a. 根据真值表,推导出全加器的逻辑表达式:S = A ⊕ B ⊕ Cin,Cout = (A ∧ B) ∨ (B ∧ Cin) ∨ (A ∧ Cin)。
b. 选择合适的逻辑门实现全加器电路。
c. 通过实验验证全加器的功能。
3. 译码器设计(1)设计要求:将二进制编码转换为相应的输出。
(2)设计步骤:a. 选择合适的译码器芯片(如74LS42)。
b. 根据输入编码和输出要求,连接译码器电路。
c. 通过实验验证译码器的功能。
4. 多路选择器设计(1)设计要求:从多个输入中选择一个输出。
(2)设计步骤:a. 选择合适的多路选择器芯片(如74LS157)。
b. 根据输入选择信号和输出要求,连接多路选择器电路。
c. 通过实验验证多路选择器的功能。
五、实验结果与分析1. 半加器实验结果通过实验验证,设计的半加器电路能够实现两个一位二进制数相加,不考虑进位的功能。
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。
第1篇一、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本原理和设计方法。
2. 掌握常用门电路的功能和特性。
3. 通过实验加深对组合逻辑电路分析和设计能力的培养。
4. 学习使用逻辑分析仪和示波器等实验设备。
二、实验原理组合逻辑电路是由逻辑门电路组成的,其输出仅取决于当前的输入,与电路的历史状态无关。
常见的组合逻辑电路有:半加器、全加器、编码器、译码器、多路选择器等。
三、实验器材1. 74LS00、74LS20等集成电路2. 逻辑分析仪3. 示波器4. 电源5. 逻辑探头6. 实验板四、实验内容及步骤1. 半加器实验(1)设计半加器电路,包括输入端A和B,输出端S和C。
(2)使用与非门和异或门搭建半加器电路。
(3)将输入端A和B接入逻辑探头,输出端S和C接入逻辑分析仪。
(4)通过逻辑分析仪观察半加器电路的输出波形,验证电路功能。
2. 全加器实验(1)设计全加器电路,包括输入端A、B和进位输入端Cin,输出端S和进位输出端Cout。
(2)使用与非门和异或门搭建全加器电路。
(3)将输入端A、B和进位输入端Cin接入逻辑探头,输出端S和进位输出端Cout接入逻辑分析仪。
(4)通过逻辑分析仪观察全加器电路的输出波形,验证电路功能。
3. 编码器实验(1)设计4-2编码器电路,包括输入端I0、I1、I2、I3和输出端Y0、Y1、Y2、Y3。
(2)使用与门和或门搭建4-2编码器电路。
(3)将输入端I0、I1、I2、I3接入逻辑探头,输出端Y0、Y1、Y2、Y3接入逻辑分析仪。
(4)通过逻辑分析仪观察编码器电路的输出波形,验证电路功能。
4. 译码器实验(1)设计2-4译码器电路,包括输入端I0、I1和输出端Y0、Y1、Y2、Y3。
(2)使用与门和或门搭建2-4译码器电路。
(3)将输入端I0、I1接入逻辑探头,输出端Y0、Y1、Y2、Y3接入逻辑分析仪。
(4)通过逻辑分析仪观察译码器电路的输出波形,验证电路功能。
5. 多路选择器实验(1)设计4选1多路选择器电路,包括输入端I0、I1、I2、I3和选择端S0、S1,输出端Y。
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,。
组合逻辑电路设计实验报告一、实验目的1、掌握组合逻辑电路的设计方法。
2、学会使用逻辑门实现给定的逻辑功能。
3、熟悉数字电路实验箱的使用方法。
二、实验设备与器材1、数字电路实验箱2、集成电路芯片:74LS00(四 2 输入与非门)、74LS04(六反相器)、74LS10(三 3 输入与非门)、74LS20(双 4 输入与非门)等。
3、导线若干三、实验原理组合逻辑电路是指在任何时刻,输出状态只取决于同一时刻输入信号的组合,而与电路以前的状态无关。
组合逻辑电路的设计可以通过真值表、逻辑表达式、逻辑图等步骤来完成。
首先,根据给定的逻辑问题,列出真值表。
然后,根据真值表写出逻辑表达式,并进行化简。
最后,根据化简后的逻辑表达式画出逻辑图,选择合适的芯片在实验箱上进行连接和测试。
四、实验内容1、设计一个半加器半加器有两个输入 A 和 B,两个输出 S(和)和 C(进位)。
列出真值表:| A | B | S | C ||||||| 0 | 0 | 0 | 0 || 0 | 1 | 1 | 0 || 1 | 0 | 1 | 0 || 1 | 1 | 0 | 1 |写出逻辑表达式:S = A⊕B,C = AB画出逻辑图:使用一个异或门(74LS86)和一个与门(74LS08)实现。
2、设计一个全加器全加器有三个输入 A、B 和 Cin(低位进位),两个输出 S(和)和 Cout(进位)。
列出真值表:| A | B | Cin | S | Cout |||||||| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 || 0 | 0 | 1 | 1 | 0 || 0 | 1 | 0 | 1 | 0 || 0 | 1 | 1 | 0 | 1 || 1 | 0 | 0 | 1 | 0 || 1 | 0 | 1 | 0 | 1 || 1 | 1 | 0 | 0 | 1 || 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |写出逻辑表达式:S = A⊕B⊕Cin,Cout = AB +(A⊕B)Cin 画出逻辑图:使用两个异或门(74LS86)、两个与门(74LS08)和一个或门(74LS32)实现。
实验六 用中规模组合逻辑器件设计组合逻辑电路一、实验目的1. 学习中规模集成数据选择器的逻辑功能和使用方法。
2. 学习使用中规模集成芯片实现多功能组合逻辑电路的方法。
二、设计任务用数据选择器74LS151或3/8线译码器设计一个多功能组合逻辑电路。
该电路具有两个控制端C1C0, 控制着电路的功能, 当C1C0=00时, 电路实现对输入的两个信号的或的功能;当C1C0=01时, 电路实现对输入的两个信号的与的功能;当C1C0=10时, 电路实现对输入的两个信号的异或的功能;当C1C0=11时, 电路实现对输入的两个信号的同或的功能。
三、设计过程(1)根据题意列出真值表如下所示, 再填入卡诺图中。
F 函数降维图(图中变量C 1C 0A 换成C 1C 0B 结果不变) (3)、减少Y 函数的输入变量, 将4变量减为3变量,通过降维来实现。
如上图所示。
这时, 数据选择器的输入端D0 ~ D7分别为:D 0=B, D 1=1, D 2 =0, D 3 =B, D 4 =B, D 5 =B ,D 6 =B , D 7 =B 6B 5B(4)、F 函数逻辑图如下图所示四、实验用仪器、仪表数字电路实验箱、万用表、74LS151.74LS00。
五、实验步骤1.检查导线及器件好坏。
2.按上图连接电路。
C1.C0、A.B分别接逻辑开关, 检查无误后接通电源。
3.按真值表逐项进行测试并检查是否正确, 如有故障设法排除。
实验数据如0 0 1 1下:C1C00 1 0 1A 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1B 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Y 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 实验证明, 实验数据与设计值完全一致。
设计正确。
六、设计和实验过程的收获与体会。
1.设计过程的收获与体会:①设计前要将真值表列出。
②用低维数据选择器实现高维逻辑函数时, 首先要降维, 将多出的变量作为记图变量。
第1篇一、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本原理和设计方法。
2. 掌握常用组合逻辑电路(如半加器、全加器、编码器、译码器等)的功能和实现方法。
3. 学会使用门电路和逻辑器件设计简单的组合逻辑电路。
4. 通过实验验证电路设计的正确性和性能。
二、实验原理组合逻辑电路是一种在任意时刻,输出信号仅取决于当前输入信号的逻辑电路。
其基本原理是通过基本的逻辑门(如与门、或门、非门、异或门等)来实现复杂的逻辑功能。
三、实验器材1. 74LS00与非门芯片2. 74LS20异或门芯片3. 74LS138译码器芯片4. 74LS151多路选择器芯片5. 电阻、电容、导线等6. 逻辑分析仪或示波器四、实验内容1. 半加器电路设计设计一个半加器电路,实现两个一位二进制数的加法运算。
- 确定输入输出变量:设A、B为输入,S为输出和,C为进位。
- 列出真值表:| A | B | S | C ||---|---|---|---|| 0 | 0 | 0 | 0 || 0 | 1 | 1 | 0 || 1 | 0 | 1 | 0 || 1 | 1 | 0 | 1 |- 画出逻辑图,并使用与非门和异或门搭建电路。
- 使用逻辑分析仪或示波器验证电路的正确性。
2. 全加器电路设计设计一个全加器电路,实现两个一位二进制数及来自低位进位的加法运算。
- 确定输入输出变量:设A、B为输入,Cin为低位进位,S为输出和,Cout为进位。
- 列出真值表:| A | B | Cin | S | Cout ||---|---|-----|---|------|| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 || 0 | 0 | 1 | 1 | 0 || 0 | 1 | 0 | 1 | 0 || 0 | 1 | 1 | 0 | 1 || 1 | 0 | 0 | 1 | 0 || 1 | 0 | 1 | 0 | 1 || 1 | 1 | 0 | 0 | 1 || 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |- 画出逻辑图,并使用与非门、异或门和与门搭建电路。
一、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本原理和设计方法。
2. 掌握门电路的基本应用和组合逻辑电路的搭建。
3. 培养逻辑思维能力和实际操作能力。
二、实验原理组合逻辑电路是由门电路组成的,其输出信号仅与当前输入信号有关,而与电路之前的输入信号和输出信号无关。
常见的组合逻辑电路有编码器、译码器、数值比较器、数据选择器、奇偶检验器等。
三、实验器材1. 实验箱2. 74系列集成电路3. 跳线4. 数字逻辑分析仪5. 万用表四、实验步骤1. 编码器设计(1)根据设计要求,确定编码器的输入和输出信号。
(2)选用合适的门电路搭建编码器电路。
(3)将编码器电路与数字逻辑分析仪连接,观察输出波形。
(4)根据输出波形,验证编码器电路的正确性。
2. 译码器设计(1)根据设计要求,确定译码器的输入和输出信号。
(2)选用合适的门电路搭建译码器电路。
(3)将译码器电路与数字逻辑分析仪连接,观察输出波形。
(4)根据输出波形,验证译码器电路的正确性。
3. 数值比较器设计(1)根据设计要求,确定数值比较器的输入和输出信号。
(2)选用合适的门电路搭建数值比较器电路。
(3)将数值比较器电路与数字逻辑分析仪连接,观察输出波形。
(4)根据输出波形,验证数值比较器电路的正确性。
4. 数据选择器设计(1)根据设计要求,确定数据选择器的输入和输出信号。
(2)选用合适的门电路搭建数据选择器电路。
(3)将数据选择器电路与数字逻辑分析仪连接,观察输出波形。
(4)根据输出波形,验证数据选择器电路的正确性。
5. 奇偶检验器设计(1)根据设计要求,确定奇偶检验器的输入和输出信号。
(2)选用合适的门电路搭建奇偶检验器电路。
(3)将奇偶检验器电路与数字逻辑分析仪连接,观察输出波形。
(4)根据输出波形,验证奇偶检验器电路的正确性。
五、实验结果与分析1. 编码器电路输出波形符合设计要求,电路功能正常。
2. 译码器电路输出波形符合设计要求,电路功能正常。
3. 数值比较器电路输出波形符合设计要求,电路功能正常。
一、页组合逻辑电路分析与设计实验报告二、目录1.页2.目录3.摘要4.背景和现状分析4.1逻辑电路的基础概念4.2组合逻辑电路的应用领域4.3当前组合逻辑电路设计的挑战5.项目目标5.1实验目的和预期成果5.2技术和方法论5.3创新点和实际应用6.章节一:逻辑门和基本组合电路7.章节二:组合逻辑电路的设计方法8.章节三:实验操作和数据分析9.章节四:实验结果和讨论10.结论与建议三、摘要四、背景和现状分析4.1逻辑电路的基础概念逻辑电路是数字电路的基本组成部分,它们执行基本的逻辑运算,如与、或、非等。
组合逻辑电路(CLC)是由多个逻辑门组成的电路,其输出仅取决于当前输入的组合,而与电路以前的状态无关。
这种电路广泛应用于各种电子设备中,从计算机处理器到简单的电子玩具。
4.2组合逻辑电路的应用领域组合逻辑电路在现代技术中扮演着关键角色。
它们是计算机处理器、数字信号处理器、通信设备和其他许多电子系统的基础。
随着技术的进步,组合逻辑电路的设计和应用也在不断扩展,例如在、物联网和高速通信领域。
4.3当前组合逻辑电路设计的挑战尽管组合逻辑电路的设计原理相对简单,但在实际应用中面临着一系列挑战。
这些挑战包括提高电路的速度和效率、减少能耗、以及设计更复杂的逻辑功能。
随着集成电路尺寸的不断缩小,量子效应和热效应也对电路的设计和性能提出了新的挑战。
五、项目目标5.1实验目的和预期成果本实验的主要目的是深入理解和掌握组合逻辑电路的设计原理和实验方法。
预期成果包括成功设计和实现一个具有特定功能的组合逻辑电路,并对其进行性能分析。
5.2技术和方法论实验将采用现代电子设计自动化(EDA)工具进行电路设计和仿真。
实验方法将包括理论分析、电路设计、仿真测试和性能评估。
5.3创新点和实际应用本实验的创新点在于探索新的设计方法和优化技术,以提高组合逻辑电路的性能和效率。
实验成果将有望应用于实际电子产品的设计和开发,特别是在需要高性能和低功耗的场合。
第1篇一、实验背景组合逻辑电路是数字电路的基础,它由各种基本的逻辑门电路组成,如与门、或门、非门等。
本实验旨在通过组装和测试组合逻辑电路,加深对组合逻辑电路原理的理解,并掌握基本的实验技能。
二、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本原理和组成。
2. 掌握基本的逻辑门电路的连接方法。
3. 学会使用万用表等实验工具进行电路测试。
4. 提高动手能力和实验设计能力。
三、实验内容1. 组合逻辑电路的组装实验中,我们组装了以下几种组合逻辑电路:(1)半加器:由一个与门和一个或门组成,实现两个一位二进制数的加法运算。
(2)全加器:由两个与门、一个或门和一个异或门组成,实现两个一位二进制数及来自低位进位信号的加法运算。
(3)编码器:将一组输入信号转换为二进制代码输出。
(4)译码器:将二进制代码转换为相应的输出信号。
2. 组合逻辑电路的测试使用万用表对组装好的电路进行测试,验证电路的逻辑功能是否正确。
3. 电路故障排除通过观察电路的输入输出波形,找出电路故障的原因,并进行相应的修复。
四、实验过程1. 组装电路按照实验指导书的要求,将各种逻辑门电路按照电路图连接起来。
注意连接时要注意信号的流向和电平的高低。
2. 测试电路使用万用表测试电路的输入输出波形,验证电路的逻辑功能是否正确。
3. 故障排除通过观察电路的输入输出波形,找出电路故障的原因。
例如,如果输入信号为高电平,但输出信号为低电平,可能是与非门输入端短路或者输出端开路。
五、实验结果与分析1. 半加器通过测试,发现半加器的输出波形符合预期,即当输入为高电平时,输出为低电平;当输入为低电平时,输出为高电平。
2. 全加器通过测试,发现全加器的输出波形符合预期,即当输入为高电平时,输出为低电平;当输入为低电平时,输出为高电平。
3. 编码器通过测试,发现编码器的输出波形符合预期,即当输入信号为高电平时,对应的输出端为低电平;当输入信号为低电平时,对应的输出端为高电平。
4. 译码器通过测试,发现译码器的输出波形符合预期,即当输入信号为高电平时,对应的输出端为低电平;当输入信号为低电平时,对应的输出端为高电平。
实验一组合逻辑电路的设计
1. 实验目的
1,掌握组合逻辑电路的功能分析与测试
2 ,学会设计以及实现一位全/减加器电路,以及舍入与检测电路设计。
2.实验器材
74LS00 74LS04 74LS10 74LS86 74LS73 74LS74 二输入四与非门六门反向器
三输入三与非门二输入四异或门负沿触发JK触发器双D 触发器
3. 实验内容
1>.设计舍入与检测的逻辑电路:
1. 输入:4 位 8421 码,从 0000-1001 输入信号接4个开关,
从开关输入。
2. 输出:
当8421码>=0101(5)时,有输出 F1=1
当8421码中1的个数是奇数时,有输出 F2=1,
2>,设计一位全加/全减器 如图所视:
当s=1,时做减法运算,s=0时做加法运算。
A,B,C 分别表示减 数,被减数,借位(加数,被加数,进位)
4. 实验步骤
1>.设计一个舍入与检测逻辑电路: 做出真值表:
电路框图。
毬■开关
Fl F2
搖开关 摟灯
F1⑸ F2 (Co)
A B
C D
S 一 A -
B 一
Cin (S)
舍入召检讷[逹新其值素
作出卡诺图,并求出F1,F2
Fl(>5)的卡错囹和邃猶素达式
F2(l拓奇教)的卡诺囹和逻磅家达式卡褚tg
I\AB CD\0Q
011110
0001d
1
01I
d
n
01
d d
1010
d d 盪構表达式:F2=A®B®C㊉D
根据F1F2的表达式做出电路图:
18
-4>>--
17
-~y^
16
13
^E>-n
12
^E>~~f
按照电路图连接号电路,并且验证结果是否与设计相符
2,>设计一位全加/全减器做出真值表:
非口
F1的卡诺图
F1卡诺图:
逼妬素达式:F2= BC-B(S®A>C(S@A)
全畑全减器电略殺针
E>——(s>
按照电路图连接号电路,并且验证结果是否与设计相符
]Co>。