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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。
组合逻辑电路的分析方法和种类逻辑电路按其逻辑功能和构造特点可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。
单一的与门、或门、与非门、或非门、非门等逻辑门缺陷以完成复杂的数字系统设计要求。
组合逻辑电路是采用两个或两个以上基本逻辑门来实现更实用、复杂的逻辑功能。
一、组合逻辑电路的基本特点组合逻辑电路是由与门、或门、非门、与非门、或非门等逻辑门电路组合而成的，组合逻辑电路不具有记忆功能，它的某一时刻的输出直接由该时刻电路的输入状态所决定，与输入信号作用前的电路状态无关。
二、组合逻辑电路的分析方法组合逻辑电路的分析方法一般按以下步骤开展：1.根据逻辑电路图，由输入到输出逐级推导出输出逻辑函数式。
2.对逻辑函数式开展化简和变换，得到最简式。
3.由化简的逻辑函数式列出真值表。
4.根据真值表分析、确定电路所完成的逻辑功能。
例1分析如下图电路的逻辑功能。
解：（1）写出输出逻辑函数式。
（2）化简逻辑函数式。
（3）根据逻辑函数式列真值表，如下表所示。
由真值表可归纳出：当输入A、B一样时，输出Y为0；当输入A、B相异时，输出Y为1。
因此它是一个实现异或逻辑功能的门电路，称为异或门。
例2分析下列图所示电路的逻辑功能。
解：（1）写出输出逻辑函数式。
（2）化简逻辑函数式。
（3）根据逻辑函数式列真值表如下表所示。
由真值表可归纳出：当输入A、B、C至少有两个是“1”时，即至少有两个条件成立时，输出Y为1，否则输出均为0。
三、组合逻辑电路的种类组合逻辑电路在数字系统中应用非常广泛，为了实际工程应用的方便，常把某些具有特定逻辑功能的组合电路设计成标准化电路，并制造成中小规模集成电路产品，常见的有编码器、译码器、数据选择器、数据分配器、运算器等。
组合逻辑电路基础知识、分析方法-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII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 = BA+与或非门Y = CDAB+异或门Y = A⊕B=BABA+同或门Y = A⊙B=BAAB+[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)列真值表: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 11(4)叙述逻辑功能:组合逻辑电表达式 化简 真值表 简述逻辑功当 A = B = 0 时，F = 1 当 B = C = 1 时，F = 1例2：分析下列逻辑电路。
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:
[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)
(4)叙述逻辑功能:
当 A = B = 0 时，F = 1 当 B = C = 1 时，F = 1
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)
(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)
(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。
