本科生实验报告 (组合逻辑电路的设计) 姓名: 学院: 专业: 班级:
实验课程名称:数字电子技术基础 实验日期: 指导教师及职称: 实验成绩: 开课时间: 甘肃政法学院实验管理中心印制 篇二:组合逻辑电路实验报告
课程名称:数字电子技术基础实验 指导老师:樊伟敏
实验名称:组合逻辑电路实验 实验类型:设计类 同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 五、实验数据记录和处理 七、讨论、心得 一.实验目的
1.加深理解全加器和奇偶位判断电路等典型组合逻辑电路的工作原理。 2.熟悉74ls00、74ls11、74ls55等基本门电路的功能及其引脚。 3.掌握组合集成电路元件的功能检查方法。 4.掌握组合逻辑电路的功能测试方法及组合逻辑电路的设计方法。 二、主要仪器设备
74ls00(与非门) 74ls55(与或非门) 74ls11(与门) 导线 电源 数电综合实验箱 三、实验内容和原理及结果 四、操作方法和实验步骤 六、实验结果与分析(必填) 实验报告 (一)
一位全加器
1.1 实验原理:全加器实现一位二进制数的加法,输入有被加数、加数和来自相邻低位的进位;输出有全
加和与向高位的进位。 i-1
异或门可通过ai ?bi?ab?ab,即一个与非门; (74ls00),一个与或非门(74ls55)来实现。ci = ai bi +(ai?bi)c 再取非,即一个非门( i-1
?ai bi +(ai?bi)c i-1
,通过一个与或非门ai bi +(ai?bi)c i-1 ,
用与非门)实现。
1.4 仿真与实验电路图:仿真与实验电路图如图 1 所示。 图1
1实验名称:组合逻辑实验姓名: 学号: 1.5 实验数据记录以及实验结果
全加器实验测试结果满足全加器的功能,真值表: (二)
奇偶位判断器
2.1 实验原理:数码奇偶位判断电路是用来判别一组代码中含 1 的位数是奇数还是偶数的一种组合电路。 2.2 实验内容:用 74ls00与非门和 74ls55 与或非门设计四位数奇偶位判断电路,并进行功能测试。2.3 设计过程:首先列出真值表,画卡诺图,然后写出电路的逻辑函数,即 z=a⊕b⊕c⊕d,当代码中
含1的位数为奇时,输出为1,二极管发光。然后根据所提供的元件(两个 74ls00与非门、 三个 74ls55与或非门),对该逻辑函数进行转化,使得能在现有元件的基础上实现该逻辑函数。z=((a⊕b)⊕(c⊕d)),可用设计三个异或门来实现,即两个 74ls00与非门(实际用到了6个独立的与非门)、三个 74ls55与或非门来实现。
2.4 仿真与实验电路图:仿真与实验电路图如图 2 所示。 2 图2
实验名称:组合逻辑实验姓名:学号:数据选择器 (三)
3.1实验原理:设计一个2选1数据选择器。2个数据输入端和1个输出端y和1个选择输入端a。设a取值分别0、1时,分别选择数据d1、d0输出。
3.2 实验内容:用 74ls00与非门设计数据选择器,并进行功能测试。 3.3 设计过程:输出的逻辑表达式为
y?ad0?ad1?ad0?ad1,使用4个与非门即一块 74ls00芯片即可。
3.4 仿真与实验电路图:仿真与实验电路图如图3所示。 3.5 图3
3实验名称:组合逻辑实验姓名: 学号: (四) 密码锁
4.1 实验原理:设计一个密码锁。密码锁上有三个按钮a、b、c。要求当三个按钮同时按下, 或 a、b 两
个同时按下且c不按下,或a、b 中任一个单独按下且c不按下时,锁就能打开(l=1);而当按键不符合上述组合状态时,将使报警灯亮(e=1)。 输出逻辑表达式l?ab?bc?ac?abbcac,e=!l使用四片与非门和一个与门来实现。 4.2 实验内容:用 74ls00与非门和 74ls55 与或非门设计代码转换电路电路,并进行功能测试。
4.3 仿真与实验电路图:仿真与实验电路图如图4 所示。 图4
4.5第七题:四舍五入电路,用于判别8421码表示的十进制数是否大于等于5。设输入变量为abcd,输出函
数为l,当abcd表示的十进制数大于等于5时,输出l为1,否则l为0。 输出逻辑表达式为l?ab?acd,实验原理图 4
实验名称:组合逻辑实验姓名:学号:
第四题:设计一个报警电路。某一机械装置有四个传感器a、b、c、d,如果传感器a的输出为1,且b、
c、d三个中至少有两个输出也为1,整个装置处于正常工作状态,否则装置工作异常,报警灯l亮,即输出l=1
输出逻辑表达式为l?abd?abc?acd?abd?abc?acd,即使用二片与或非门来实现。原理图:
第六题: 设计一个判别电路:有两组代码 a2a1a0 和 b2b1b0
,判别两码组是否相等。如果相等则输出1信号; 否则,输出0信号。
a2与b2进行同或比较,同样对a1、b1和a0、b0进行同或,最后把结果求余。 y=(a2?b2)(a1?b1)(a0?b0),其中?表示同或
第十题:设计一个组合逻辑电路,要求有三个输入a2a1a0,二个输出y1y0表示一个二进制数,其值等于
输入“1”的数目。例如a2a1a0=110时,y1y0=10。 y1=a0a1+a1a2+a2a0?a0a1?a1a2?a2a0; 5
,实验原理图:篇三:组合逻辑电路的设计实验报告 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1
根据真值表画卡若图如下 c b d
由卡若图得逻辑表达式 2
l?abc?abd?bcd?acd
?abc?a?abd?b?acd?c?bcd?d?ab(ac?bd)?cd(ac?bd)?(ab?cd)(ac?bd)?ab?cd?ac?bd?ab?cd?ac?bd
用四二输入与非门实现a bc l
实验逻辑电路图 d 3y
实验线路图
4
【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” 。本实验有四个输入端则对应的组合情况有16种,将每种情况测得的实验结果记录在实验数据表格中。
测量结果见下表: 实验数据表格 5
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