实验报告

课程名称：数字电子技术基础实验 指导老师：樊** 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。

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

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。

实验数据记录以及实验结果

(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。

实验数据记录以及实验结果

(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

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。

 

第二篇：组合逻辑电路实验报告

组合逻辑电路实验报告

一 实验目的和实验要求：

1、了解全加器的工作原理及其典型的应用，并验证4位全加器功能。

2、了解和掌握数字比较器的工作原理及如何比较大小。

3、了解和掌握译码器的工作原理，并测试其逻辑功能。

4、了解和掌握编码器的工作原理，并测试其逻辑单元。

5、了解和掌握数码选择器的工作原理及逻辑功能。

二 实验方案：

器件：8-3编码器74HC148 3-8译码器74HC138 4选1数据选择器74HC153 4位数字比较器74HC85 4位全加器74HC283

在GDUT-J-1 数字电路试验箱中使用以上芯片，按照实验书连接好线路，通过拨码开关和LED开关来模拟逻辑输入和逻辑输出，观察LED灯的亮灭来判断逻辑状态，完成对应芯片的输入输出状态表（及真值表）来得出芯片的逻辑表达式。

三 实验结果和数据处理：

74HC148输入输出状态

74HC138输入输出状态

(^表示逻辑非)

74HC153输入输出状态

（^表示逻辑非）

74HC85输入输出状态

74HC283输入输出状态

四 结论：

1、74HC148编码器编码输入低电平有效；编码输出是反码；当E1=0时编码器处于工作状态，E1=1时编码器处于禁止状态。

2、74HC148当E1^+E2^=0、E3=1，译码器处于工作状态，否则译码器被禁止；低电平输出有效。

五 问题与讨论及实验总结：

1、组合电路中常用特定组合表示无效的逻辑状态。

2、在编码器和译码器中，一般输入输出信号数量关系为 2n-1＜m＜2n

六 思考选择题：

用门电路设计4选1的逻辑电路。