实验四 组合逻辑电路的设计与测试

实验四 组合逻辑电路的设计与测试

一、实验目的

掌握组合逻辑电路的设计与测试方法。

二、预习要求

1. 复习组合逻辑电路的设计方法。 2. 复习用与非门构成的半加器的工作原理。

3. 根据实验任务要求设计组合电路，并根据所给的标准器件画出逻辑图。并在图上标明集成块引脚号。

三、实验设备与器件

1、 数字电路试验箱

2、CD4011×2（74LS00×2） ，74LS86×1

四、实验原理

1. 组合逻辑电路

由很多常用的门电路组合在一起，实现某种功能的电路，它在任意时刻的输出，仅取决于该时刻输入信号的逻辑取值，而与信号作用前电路原来的状态无关。

2. 根据给定的实际逻辑问题，求出实现这一逻辑功能的最简逻辑电路。所谓‘最简’，是指电路使用的逻辑器件数最少，器件的种类最少，器件之间的连线也最少。 设计步骤如下：

1) 逻辑问题的描述。依据设计要求，确定输入、输出逻辑关系，建立真值表。 2) 写出逻辑函数式或画出卡诺图。

3) 选择器件。为了产生所需要的逻辑函数，既可以用小规模集成门电路、也可以用中规模集成的组合逻辑器件和可编程逻辑器件等构成相应的逻辑电路，应该根据对电路的具体要求决定

4) 对逻辑函数或卡诺图进行化简和等效变换。 5) 画出逻辑电路图。 6) 连线和工程实现。

五、实验内容

1 分析、测试用与非门74LS00组成的半加器的逻辑功能

（1）写出图4-1的逻辑表达式

图4-1 由与非门74LS00组成的半加器电路

(2) 根据表达式列出真值表，并写出最简函数表达式。

（3）根据图4-1，在实验箱上选定两个14脚的插座，插好两片74LS00，并接好连线，A, B两输入接至逻辑开关的输出插口。S, C分别接至逻辑电平显示输入插口。按表4-2的要求进行逻辑状态的测试，将结果填入表4-2，与表4-1进行比较，看两者是否一致。

表4-1 半加器理论值 表4-2 实验测量结果 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y1 Y2 Y3 S C

A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 S C 2 设计用与非门74LS00和异或门74LS86组成半加器电路，画出逻辑电路图，写出真值表。（选做）

六、实验报告

1. 列写实验任务的设计过程，画出设计的电路图。

2. 对所设计的电路进行实验测试，在数据记录纸上画出相应的表格并记录测试结果。 3. 组合电路设计体会。

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