实验四组合逻辑电路 一、实验目的 1.学会组合逻辑电路的实验分析及其设计方法 2.验证半加器、全加器的逻辑功能 、实验原理 按照逻辑电路的不同特点,常把数字电路分成两大类:一类叫组合逻辑电路, 类叫时序逻辑电路。组合逻辑电路在任一时刻的输出状态只决定于该时刻各输 入状态的组合,而与电路的原状态无关。通常组合逻辑电路由门电路组合而成 分析组合逻辑电路的目的是为了确定已知电路的逻辑功能,或者检查电路设 计是否合理。分析组合逻辑电路时首先根据已知的逻辑图,从输入到输出逐级写 出逻辑函数表达式;然后利用公式法或卡诺图法化简逻辑函数表达式;最后列真 值表,确定其逻辑功能。 设计组合逻辑电路的任务是根据已知逻辑问题,画出满足任务要求的逻辑电 路图。组合逻辑电路的设计,通常以电路简单,器件最少为目标。首先应分析实 际问题所要求的逻辑功能,确定输入量和输出量,然后列出符合输入、输出关系 的真值表,根据真值表写出逻辑函数的表达式并化简成最简式,按照最简逻辑函 数的表达式画出逻辑电路图。 实验仪器及设备 1、数字逻辑实验箱1台 2、元器件:74LS20×4(四输入端2与非门),74LS00×1(二输入端4与非门), 74LS08×1,74LS32×1,导线若干 四、实验内容 1.测试图1电路的逻辑功能 按图1接线。按表1要求输入信号,测出相应的输出逻辑电平,并填入表中。 分析电路的逻辑功能,写出逻辑表达式
1 实验四 组合逻辑电路 一、实验目的 1．学会组合逻辑电路的实验分析及其设计方法。 2．验证半加器、全加器的逻辑功能。 二、实验原理 按照逻辑电路的不同特点，常把数字电路分成两大类：一类叫组合逻辑电路， 一类叫时序逻辑电路。组合逻辑电路在任一时刻的输出状态只决定于该时刻各输 入状态的组合，而与电路的原状态无关。通常组合逻辑电路由门电路组合而成。 分析组合逻辑电路的目的是为了确定已知电路的逻辑功能，或者检查电路设 计是否合理。分析组合逻辑电路时首先根据已知的逻辑图，从输入到输出逐级写 出逻辑函数表达式；然后利用公式法或卡诺图法化简逻辑函数表达式；最后列真 值表，确定其逻辑功能。 设计组合逻辑电路的任务是根据已知逻辑问题，画出满足任务要求的逻辑电 路图。组合逻辑电路的设计，通常以电路简单，器件最少为目标。首先应分析实 际问题所要求的逻辑功能，确定输入量和输出量，然后列出符合输入、输出关系 的真值表，根据真值表写出逻辑函数的表达式并化简成最简式，按照最简逻辑函 数的表达式画出逻辑电路图。 三、实验仪器及设备 1、数字逻辑实验箱 1 台 2、元器件：74LS20×4（四输入端 2 与非门），74LS00×1（二输入端 4 与非门）， 74LS08×1，74LS32×1，导线若干 四、实验内容 1．测试图 1 电路的逻辑功能 按图 1 接线。按表 1 要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平，并填入表中。 分析电路的逻辑功能，写出逻辑表达式
A B &|& 师卣 & A B 图1 图2 2.测试用异或门、非门和与或非门组成的电路的逻辑功能 按图2接线。按表2要求输入信号,测出相应的输出逻辑电平,并填入表中 分析电路的逻辑功能,写出逻辑表达式 3.根据要求自行设计逻辑电路,要求画出逻辑电路图,列真值表并验证其逻辑 功能。 (1)有一个车间,有红、黄两故障指示灯,用来表示三台设备的工作情况。当 有一台设备出现故障时,红灯亮;若三台设备都出现故障时,红灯、黄灯都亮 试用与非门设计一个控制灯亮的逻辑电路。 分析提示:设Y为红灯,G为黄灯,以1代表灯亮,0代表灯不亮,其逻辑表达 式:Y= ABACO G=ABCABCABC AB 根据公式得到参考逻辑电路图3。 根据分析提示并结合参考电路图,设计出自己的电路,在实验箱上将电路连接完 成。自拟表格记录之
2 图 1 图 2 2．测试用异或门、非门和与或非门组成的电路的逻辑功能 按图 2 接线。按表 2 要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平，并填入表中。 分析电路的逻辑功能，写出逻辑表达式。 3．根据要求自行设计逻辑电路，要求画出逻辑电路图，列真值表并验证其逻辑 功能。 （1）有一个车间，有红、黄两故障指示灯，用来表示三台设备的工作情况。当 有一台设备出现故障时，红灯亮；若三台设备都出现故障时，红灯、黄灯都亮。 试用与非门设计一个控制灯亮的逻辑电路。 分析提示：设 Y 为红灯，G 为黄灯，以 1 代表灯亮，0 代表灯不亮，其逻辑表达 式：Y= ABACBC G= ABCABCABCABC 根据公式得到参考逻辑电路图 3。 根据分析提示并结合参考电路图，设计出自已的电路，在实验箱上将电路连接完 成。自拟表格记录之
A G 图3 (2)三人表决电路(74LS08一片,74LS32一片) 三人表决一件题案,若2人以上通过,输出为1,表示题案通过,否则输出 为0,表示题案被否决。设A、B、C三人表决,1为同意,0为否决,F为输出 自拟表格记录之 五、实验记录 表1 B S A00 0
3 图 3 （2）三人表决电路（74LS08 一片，74LS32 一片） 三人表决一件题案，若 2 人以上通过，输出为 1，表示题案通过，否则输出 为 0，表示题案被否决。设 A、B、C 三人表决，1 为同意，0 为否决，F 为输出。 自拟表格记录之。 五、实验记录 表 1 A B S C 0 0 0 1 1 0 1 1
表2 输入 输出 An B C 0000 0 1111 110011 0101 0 六、实验预习要求 1.熟悉门电路工作原理及相应的逻辑表达式 2.熟悉数字集成块的引线位置及引线用途 3.预习组合逻辑电路的分析、设计步骤 七、实验报告 整理实验结果,填入相应表格中,写岀逻辑表达式,并分析各电路的逻辑功 能 2.总结用实验来分析组合逻辑电路功能的方法
4 表 2 输入 输出 An Bn Cn−1 Sn Cn 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 六、实验预习要求 1．熟悉门电路工作原理及相应的逻辑表达式。 2．熟悉数字集成块的引线位置及引线用途。 3．预习组合逻辑电路的分析、设计步骤。 七、实验报告 1．整理实验结果，填入相应表格中，写出逻辑表达式，并分析各电路的逻辑功 能。 2．总结用实验来分析组合逻辑电路功能的方法