组合逻辑电路实验报告.docx
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组合逻辑电路实验报告
Preparedon22November2020
组合逻辑电路实验报告
专业：
工科实验班
姓名：
（周三下午）
学号：
日期：
地点：
东三306B-1
实验报告
课程名称：
数字电子技术基础实验指导老师：
樊伟敏成绩：
__________________
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）四、操作方法和实验步骤
五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）
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
（一）一位全加器
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。
实验内容：
用74LS00与非门和74LS55与或非门设计一个一位全加器电路，并进行功能测试。
设计过程：
首先列出真值表，画卡诺图，然后写出全加器的逻辑函数，函数如下：
异或门可通过
即一个与非门（74LS00），一个与或非门（74LS55）来实现。
仿真与实验电路图：
仿真与实验电路图如图1所示。
图1
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：
A
B
C
S
Ci
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
1
0
1
0
1
1
0
0
1
0
（二）奇偶位判断器
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。
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。
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。
仿真与实验电路图：
仿真与实验电路图如图2所示。
图2
实验数据记录以及实验结果
A
B
C
D
L
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
0
1
1
0
0
0
1
1
1
1
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
1
1
0
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
1
1
1
0
1
1
0
1
0
0
1
0
1
1
1
1
0
0
1
0
1
0
0
0
1
（三）数据选择器
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。
实验内容：
用74LS00与非门设计数据选择器，并进行功能测试。
设计过程：
输出的逻辑表达式为
仿真与实验电路图：
仿真与实验电路图如图3所示。
图3
实验数据记录以及实验结果
A
D1
D0
Y
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
（四）密码锁
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
，E=!
L使用四片与非门和一个与门来实现。
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。
仿真与实验电路图：
仿真与实验电路图如图4所示。
图4
实验数据记录以及实验结果
A
B
C
L
E
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
0
以下为只仿真但没操作的实验
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
，实验原理图
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
，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
和
，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=
，实验原理图：
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。
;
。
实验原理图：
第十三题路灯控制电路设计一个路灯控制电路，要求实现的功能是：
当总电源开关闭合时，安装在三个不同地方的三个开关都能独立地将灯打开或熄灭；当总电源开关断开时，路灯不亮。
即通过2个与或非门，3个与非门得到
，在通过3个与非门得到最终结果Y。
四、实验总结与收获
第一次做数电实验，总体感觉工作量很大。
1前期用multisin仿真，关键是准确、简洁的写出输出的逻辑表达式，用最少的门电路实现功能，多做几个典型例题后，其他题的化简就不用一步步从真值表入手，容易凭经验写出。
2接线十分繁杂，可能连了好多，一个环节出了问题，便陷入困境，得重新来过，所以不要紧张，要小心确保导线与实验电路板接触良好，不要在一个插孔上连三个以上电线。
发生错误时要从后往前找问题，仔细分析，可能是芯片管脚没插对位置，也可能是接触不良。
3第一次做时间上也没把握好，会抽空去实验室做未操作的例题。
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